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2019CES聚焦:一文读懂采埃孚(ZF)自动驾驶技术线路图

时间:2019-01-12 13:41 来源:未知 作者:http://www.chengder.com 阅读:

  近年,自动驾驶的发展似乎比预期的要快,根据IHS Markit预测,到2040年全球将有超过3300万辆自动驾驶汽车销售。潜在的市场空间及发展机遇,吸引了诸车企、零部件企业乃至IT等外来者的关注和加快涉入。

  而全球最大的消费技术产业盛会——美国国际消费电子展CES,近年也俨然成为自动驾驶技术的顶级秀场,吸引各大企业纷纷在此秀技亮宝,而采埃孚(ZF)便是其中之一。而与往年相较,此次展出更清晰的呈现了未来该企业在自动化驾驶方面的技术发展路径和方向。

  针对自动驾驶,采埃孚提出了“观察、思考、行动”理念,得益于其丰富的经验,采埃孚能够将其环境传感器,如摄像头和雷达 (观察) 与车辆的中央电子控制单元 (“思考”)相结合。然后,传动装置、底盘和转向系统中的智能机电装置将作出的判断付诸实施 (“行动”),而这也是该司自动驾驶路径的技术基础。而在此基础上,采埃孚近两年加大了共享出行和车联网领域的投入。以下将以此次展出的重点产品和解决方案来做具体呈现!

  在作为全球最大的摄像头供应商之一,据了解,2018年采埃孚共出售500万个前置摄像头。而随着自动驾驶由驾驶辅助阶段逐步向L3/L4甚至更高级别发展,对基础核心部件传感器则提出了更高的要求,然目前市场上常用的传感部件摄像头、雷达、激光雷达各有优劣势,为此,采埃孚在单个产品方面不断优化升级,并加大了产品间的融合,有效助推自动驾驶向更高阶层发展。

  如此次展会上推出的S-Cam4系列先进摄像头,该产品由采埃孚与Mobileye合作开发,并于2018年推出。依靠100度的视角和170万像素高动态范围图像传感器,s-cam4在监测市中心的行人和骑自行车的人时表现将更加优异。

  此外,固态激光雷达(Solid-State LiDAR)一直被视为自动驾驶和ADAS行业的皇冠明珠,凭借其低成本、高可靠性和高分辨率的特点,一直被业界寄予了厚望。早在2016年,采埃孚收购了lbeo汽车系统有限公司40%的股份,而lbeo是激光雷达技术和环境识别软件开发领域的市场领军供应商,此次展会上,采埃孚与lbeo共同研发的固态激光雷达也进行了重点展示。

  除了摄像头和雷达、激光雷达产品外,采埃孚还将传感产品由“看”延展到了“听”,由车外延伸到了车内。

  在此次展会上,采埃孚展示出了听觉传感器Sound.AI,该产品主要通过分析汽笛信号来确定声音来自哪个方向、车辆可能会出现哪一种危情等,届时系统显示屏会给驾驶员提供重要信息,诸如指导“靠右停车”或“将车移动至应急车道”。(四级及以上全自主驾驶车辆可以独立进行以上操作。)

  再来聊下采埃孚的三维车内观察系统(interior observation system),该产品能够实时监测收集乘员身材、位置和坐姿等信息,以及判断驾驶员是否双手放在方向盘上,是否目视前方等,而这些数据有利于系统根据情况快速做出反应,进一步协助高级安全和自动驾驶功能的实现。据悉,该系统预计将于2021年末投产。

  “我们的传感器组合能够在未来满足汽车制造商的定制化要求。无论天气或光照条件如何,我们的环境识别系统都将以安全高度自主的自动驾驶所需的精准度及冗余度来运行。”采埃孚先期开发工程部门负责人兼采埃孚风险投资公司(Zukunft Ventures GmbH)总经理Torsten Gollewski说道。

  中央计算平台是制约自动驾驶落地的技术之一,而在此方面,采埃孚在2017年CES期间,正式宣布和英伟达(NVIDIA)展开合作将人工智能(AI)系统用于交通运输业,并发布相关产品ProAI。ProAI使用可扩展的NVIDIA DRIVE PX 2 AI运算平台来处理多个摄像头的数据,并结合来自激光雷达、雷达和超声波传感器的数据传输和处理,巨大的运算能力使系统可精准地掌握环绕车身360度视野的情况,并据此计划后续动作。而历经两年时间,目前ProAI家族产品已经推出四款满足自动驾驶不同阶段的相关产品。

  第一代 ProAI是入门级型号,符合所有NCAP 2022标准;第二代 ProAI具有足够的计算能力,可以满足L2和L3级别自动驾驶;第三代采埃孚ProAI提供了广泛的模块化功能,并在三块性能主板上集成了不同的芯片,这将为L4级自主驾驶提供实时数据处理所需的计算能力。而最新一代ProAI RoboThink新增可拓展的计算能力和自带的图像处理器,拥有逾150 teraOPS的计算能力(相当于每秒150万亿次计算),且可模块化组合最多4个单元,实现约600 teraOPS的总计算能力,能完美适配4级及以上的自动驾驶应用。

  据采埃孚先期开发工程部门负责人兼采埃孚风险投资公司(Zukunft Ventures GmbH)总经理Torsten Gollewski介绍,ProAI的迭代思路会围绕两个方面:更高的计算能力与扩展性。“ProAI产品系列开放的软件架构所具备的灵活性、模块化和可扩展性,能满足各项应用的需求,且能运用于各个工业领域和自动驾驶的各个阶段。”

  而据采埃孚股份公司首席执行官沃夫翰宁·施艾德(Wolf-Henning Scheider)介绍,ProAI将于2019年开始量产,2021年将会达到5位数字。这也是英伟达诸多合作伙伴中,首个将其DRIVE Autopilot推向量产的项目。

  “采埃孚的灵活性和对系统的专业程度让ProAI 平台获得急速发展,运用英伟达的DRIVE Xavier处理器和DRIVE软件,能助力实现L2级以上自动驾驶,以至能达到L4级或L5级自动驾驶的机器人出租车。”英伟达(NVIDIA)自主机器全球副总裁Rob Csongor表示。

  对于自动驾驶车辆而言,有了观察、思考运算,如果不能及时采取行动,即使识别出危险情况并想到如何避免也无济于事。

  而除了眼睛和大脑,采埃孚还提供了自主驾驶系统所需要的执行器:如制动器、转向和底盘系统等机电执行器,可以在几分之一秒内就能针对当前交通状况作出反应,并精确执行控制单元计算出的解决方案,这也即是为自主驾驶安全守好最后一道屏障。

  ZF 的物联网平台(IoT Platform)在笔者的理解来看,分内部和外部两方面构架。内部如产品的生产、供应链管理、商业化运营等,通过这一开放型的物联网平台,采埃孚已经开发出众多创新解决方案,并将工业4.0带入了车间。deTAGtive资产追踪就是一个很好的案例,这一方案通过蓝牙标签使在工厂和运输码头的整个供应链的物料和货物管理更加便捷智能。

  而外部可以到车队的管理、车辆的数据采集、远程诊断,以及未来共享汽车的支付等。拥有Openmatics系统的采埃孚,可谓远程信息处理专家。除了传统的车队管理,这一互联平台也为电动车的车主提供了丰富的功能选项。诸如,荷兰巴士以及客车制造商VDL Bus & Coach依靠Openmatics全面监测电动车和柴油车的运行效率,实现智能化的电驱动车队管理。Openmatics目前正在开发更多适合货车车队运营商的产品系列。

  “无论是数据传输以进行远程诊断,还是生产流程的自动化,互联化系统一直以来都是采埃孚的核心竞争力之一。”采埃孚股份公司首席数字官Mamatha Chamarthi表示。“我们希望加强这一方面的优势,并在2025年前实现所有采埃孚产品的联网。”而基于数量庞大的产品系列,采埃孚也可以发挥平台的协同效应来分析跨行业分析数据趋势,并以更加灵活的方式来分享最佳实践案例。

  麦肯锡预测,至2030年,出行服务提供商部署的自动驾驶车辆将占PKMT(乘客总里程)的11%,私人拥有的自动驾驶车辆将占2%。至2040年,出行服务提供商对PKMT的占比将占高达55%,私人拥有的自动驾驶车辆仅占11%。而在自动驾驶发展初期,法律法规及技术均未完善情况下,特定区域内的自动驾驶公共交通工具或载货工具被诸多企业认为是较为理想的商业化模式。而采埃孚亦将此作为重要切入点。

  采埃孚股份公司首席执行官沃夫翰宁·施艾德(Wolf-Henning Scheider)表示:“随着城市中心的客货运需求与日俱增,自动化、电气化和网络化成为关键的推动因素。凭借我们强大的系统能力,采埃孚正在实现和创造下一代移动解决方案。像网约车这样的城市交通方案是自主驾驶发展的最大动力之一。”

  2018年6月,采埃孚宣布与亚琛初创公司e.Go Mobile成立的合资公司e.Go Moove GmbH将在亚琛生产e.Go Mover,年度产量初步计划以万辆为单位,2019底前先生产400辆(其中200辆具备L4级自动驾驶能力),预计在2025年前,全球需求量将达到100万辆。

  而在今年的CES期间,两者又与移动解决方案运营商和集成商Transdev宣布建立合作关系,通过利用Transdev运营系统集成的自动驾驶车e.Go Mover,开发全新的共享自主移动解决方案。而采埃孚将继续为e.GO Mover自主驾驶纯电动商用车提供电动驱动系统、转向系统和刹车系统、采埃孚使用人工智能的ProAI中央计算机,以及能够实现自动驾驶功能的传感器。据了解,此次合作将优先着眼于法国和德国市场,力求在2020年之前推出功能齐全的解决方案。

  此外,在本次CES期间,采埃孚还展示了一款没有方向盘和踏板的机器人出租车(robo-taxi),以展示其技术将如何助力打造新的城市出行方式。用户可以通过智能手机或平板电脑来预约出租车,出租车也将通过自主驾驶至乘客上车地点,继而将他们送抵目的地。

  从基础核心部件到拥有强大计算能力的中央控制器开发,智能机电装置执行,再到物联平台、共享出行,采埃孚的相关技术已经组成了自动驾驶的核心框架图。纵观整个发展路径,均是在“顺势而为,应势而谋”,换句话也即是在合适的时间推出合适的产品。虽然这次CES期间该公司并没有宣读未来几年的规划数据,不过可以看到诸多的产品不是概念,而是在商业化进程中,正如沃夫翰宁·施艾德所言,自动驾驶这个领域很残酷,采埃孚的优势就是“速度”……

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