11月26日，博世在江蘇連云港舉辦了自動緊急制動系統(tǒng)技術(shù)交流分享會。會上，博世介紹了面向自動駕駛的傳感器、域控制器、博世的預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)（PEBS）解決方案與測試方案。

博世底盤控制系統(tǒng)市場與戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)豐浩表示，博世在自動駕駛產(chǎn)業(yè)的定位，是一個既能夠向整車廠提供硬件能力，也能夠輸出整套自動駕駛系統(tǒng)的合作伙伴。

▲博世自動緊急制動系統(tǒng)技術(shù)交流分享會現(xiàn)場

圍繞自動駕駛硬件技術(shù)，博世已經(jīng)擁有了主動安全、制動助力與制動盤、駕駛員輔助與被動安全四條產(chǎn)品線，目前正在研發(fā)第五代毫米波雷達(dá)、第三代多功能攝像頭、第六代超聲波傳感器、第二代近距離攝像頭及環(huán)視系統(tǒng)，并且很快將會推向市場。

而在預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)方面，博世指出，這一系統(tǒng)是預(yù)測碰撞預(yù)警、自動緊急制動與緊急制動輔助三大功能的集合。通過在感知層、決策層、執(zhí)行層發(fā)揮作用的毫米波雷達(dá)、多功能攝像頭、執(zhí)行單元等軟硬件一體的設(shè)備，博世的預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)可在自行車保護(hù)、行人保護(hù)、車對車保護(hù)等多類場景中適用。

▲PEBS測試現(xiàn)場

除了分享交流預(yù)測性緊急制動方面的技術(shù)內(nèi)容，包括車東西在內(nèi)的媒體還在博世的測試場地實地體驗的博世的系統(tǒng)功能，文章第三部分對這一系統(tǒng)的測試情況做出了全面的解讀。

一、博世新一代傳感器即將量產(chǎn) 2019年駕駛輔助業(yè)務(wù)銷售額達(dá)20億歐元

博世的自動駕駛解決方案由硬件技術(shù)、電子電氣架構(gòu)、駕駛功能、軟件系統(tǒng)、泊車功能與系統(tǒng)功能六大部分構(gòu)成。

在本次交流會上，博世重點介紹了該公司在硬件技術(shù)上的積累。

▲博世底盤控制系統(tǒng)四條產(chǎn)品線

目前，博世即將量產(chǎn)的傳感器包括了第五代毫米波雷達(dá)、第三代多功能攝像頭、第六代超聲波傳感器、第二代近距離攝像頭及環(huán)視系統(tǒng)。

這四款產(chǎn)品功能特點如下：

1、第五代毫米波雷達(dá)：采用了博世最新的調(diào)頻技術(shù)；前向雷達(dá)的視角范圍FoV為+/-60°，范圍有所擴(kuò)大；采用了硬件安全模塊確保了通信安全；Plus版功耗為3.75W，Base版功耗為2.5W，最輕重量為75g，最小體積為80cm3；同時支持CAN-FD，以太網(wǎng)等多種接口。

2、第三代多功能攝像頭：滿足了Euro NCAP標(biāo)準(zhǔn)，能夠識別交通標(biāo)志、車道線、車輛、行人等實體，并幫助實現(xiàn)車道保持輔助、自動緊急制動、自適應(yīng)巡航、智能大燈控制等L1級ADAS功能；同時，還應(yīng)用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將算法集成在了片上系統(tǒng)（SoC）上，對比傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大幅減少了指令運行數(shù)量，減小了功耗，并且保證了運算精度與性能一致。

3、第六代超聲波傳感器：將數(shù)字信號處理與信號編碼結(jié)合；對比前代探測速度更快，魯棒性更高；能夠更好地識別高低障礙物；具有更廣的探測范圍；當(dāng)雨雪天氣對超聲波雷達(dá)造成探測阻礙時，系統(tǒng)能夠進(jìn)行失聰檢測。

4、第二代近距離攝像頭：兩個版本分別具備100萬+、200萬+像素，水平視場角大于190°；滿足ASIL B功能安全要求；可進(jìn)行車側(cè)的車道線探索，并輔助3D場景重建；與超聲波傳感器數(shù)據(jù)融合后可實現(xiàn)高級泊車功能。

博世將利用第五代毫米波雷達(dá)還原道路特征，通過多功能攝像頭的語義分割來分辨各種物體，并采用近距離攝像頭和超聲波雷達(dá)來進(jìn)行車身周圍短距離的探測，進(jìn)而實現(xiàn)功能更加完備的L2級自動駕駛系統(tǒng)。

▲博世ADAS傳感器產(chǎn)品經(jīng)理雷鑫

目前，博世憑借上一代傳感器已經(jīng)實現(xiàn)了可量產(chǎn)的L2級解決方案，基于新一代傳感器，博世將會推出功能更強的ADAS系統(tǒng)。在車東西記者向博世ADAS傳感器產(chǎn)品經(jīng)理雷鑫提問目前博世L2級自動駕駛系統(tǒng)在國內(nèi)的量產(chǎn)規(guī)模時，他表示，博世的L2級自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)的40+款車型上實現(xiàn)了量產(chǎn)，后續(xù)還會有更多的車型采用這一系統(tǒng)。

▲博世基于新一代傳感器的ADAS解決方案

但對于L3級自動駕駛系統(tǒng)，雷鑫認(rèn)為目前L3級自動駕駛系統(tǒng)無論是在功能安全、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及政策法律上都不具備落地的條件，因此博世雖然在進(jìn)行積極地研發(fā)，但目前還無法給出確切的落地時間。

目前，博世向整車廠輸出的主要是L2級自動駕駛系統(tǒng)的解決方案。在這一系統(tǒng)背后，博世共有4000名員工參與設(shè)計、研發(fā)、測試等過程，并且還將持續(xù)投入人力物力，到2022年，博世在自動駕駛系統(tǒng)上的前期投入將會達(dá)到40億歐元（約合人民幣309億元）。

與此同時，駕駛輔助系統(tǒng)（L1/L2級自動駕駛系統(tǒng)）已經(jīng)在給博世創(chuàng)造可觀的收入。在2019年，這一領(lǐng)域業(yè)務(wù)的銷售額已經(jīng)達(dá)到了20億歐元（約合人民幣155億元），博世預(yù)計，到2029年，自動駕駛市場將會成長到600億美元（約合人民幣4217億元）。

為積極入局這一市場，博世在江蘇連云港、內(nèi)蒙古呼倫貝爾兩地建起了汽車測試技術(shù)中心，并在南京成都等地成立了研發(fā)中心與生產(chǎn)工廠。

二、博世預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)解決方案 分四階段實現(xiàn)AEB功能

除了介紹博世新一代傳感器，本次交流分享會的另一大重點就是博世自動緊急制動系統(tǒng)的分享。

博世底盤控制系統(tǒng)工程部門經(jīng)理杜宇表示，博世的自動緊急制動系統(tǒng)在一個更大的范疇內(nèi)——預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)（PEBS）。

▲博世底盤控制系統(tǒng)工程部門經(jīng)理杜宇

這一系統(tǒng)包括了預(yù)測性碰撞預(yù)警、自動緊急制動、緊急制動輔助三個功能，并且會分為四個階段來執(zhí)行：

1、階段一：溫和提醒，制動系統(tǒng)沖壓，為接下來的制動做好準(zhǔn)備。

2、階段二：短促制動提醒司機，部分高端車型會配備安全帶預(yù)警與懸架調(diào)節(jié)功能，同時會啟動部分制動（30%）。

3、階段三：部分制動（50%），同時危險警示燈亮起提醒周圍車輛，并關(guān)閉車窗天窗，避免制動時發(fā)生意外。

4、階段四：全力制動，安全帶收緊。

▲PEBS所包含的功能與四個階段

在接受車東西采訪時，杜宇表示，這四個階段主要是根據(jù)危險等級來劃分，其中包括了相對距離、相對速度、駕駛員的駕駛意圖、是否長時間脫手等諸多因素。如果情況過于危險，也會直接跳過前三個階段進(jìn)入最后一階段。

博世在預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)的解決方案中，提出了以毫米波雷達(dá)為主，視覺與其他傳感器為輔的多傳感器融合解決方案。

博世將會為量產(chǎn)車型配置一枚融合了博世自動駕駛算法的前向多功能攝像頭，一枚前向毫米波雷達(dá)與多顆角雷達(dá)，在車側(cè)，還將會部署近距離攝像頭與超聲波傳感器。

通過這些軟硬結(jié)合的傳感器，博世將能夠?qū)崿F(xiàn)包括車對車、自行車保護(hù)、行人保護(hù)等多個場景的AEB功能，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)包括AEB功能在內(nèi)的其他駕駛輔助功能。

但博世底盤控制系統(tǒng)市場與戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)豐浩表示，目前大部分ADAS解決方案及其包含的AEB功能都只能夠?qū)崿F(xiàn)有限場景下的輔助駕駛，對于部分不常見的障礙物還不能起到很好的識別效果，在采取避讓措施方面可能也就不那么靈敏。

他認(rèn)為，這是L2級自動駕駛條件下的正?，F(xiàn)象，駕駛員需要時刻注意路面情況并采取措施，ADAS只能夠起到輔助作用。如果能夠?qū)β访嫔系娜魏吻闆r都加以識別，并采取措施，那么車輛的自動駕駛等級就能夠達(dá)到L5了，也就不需要人類進(jìn)行介入。

但他指出，高等級自動駕駛（L3級以上）的實現(xiàn)并沒有那么容易。

在技術(shù)路徑方面，目前很多初創(chuàng)公司都是在“做加法”，先解決無人駕駛的基本功能，再根據(jù)特殊情況對算法進(jìn)行修正，并增加所需的硬件模塊。這樣的做法看似能夠在短時間內(nèi)讓無人駕駛汽車上路，但面臨的問題其實還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有解決，也就無法應(yīng)用在乘用車的前裝量產(chǎn)上。

而博世則是在“做減法”，把所有可能的情況都考慮進(jìn)來，在對一些過于復(fù)雜的部分進(jìn)行優(yōu)化，后續(xù)遇到的特殊情況相對來說也會少很多。但由于工程量巨大，因此博士目前還無法給出L3級自動駕駛系統(tǒng)量產(chǎn)落地的時間。

而在功能安全上，目前大部分初創(chuàng)公司對于自動駕駛系統(tǒng)的開發(fā)都與汽車工業(yè)傳統(tǒng)的“V Model”模式不符，在這樣的條件下，無法保證這些公司開發(fā)的自動駕駛系統(tǒng)絕對安全。

但他也表示，互聯(lián)網(wǎng)科技公司在自動駕駛軟件的開發(fā)上確實展現(xiàn)出了驚人的能力，這一點是需要博世加以學(xué)習(xí)融合的。

最后，在政策法規(guī)方面，與L3級自動駕駛相匹配的相關(guān)政策法規(guī)都還在緊鑼密鼓地制定之中，在政策法規(guī)落地之前，相關(guān)的功能不太可能搶先落地。

三、實測博世預(yù)測性碰撞制動系統(tǒng) 預(yù)防四大場景碰撞問題

在目前的ADAS系統(tǒng)中，預(yù)測性防碰撞制動系統(tǒng)（PEBS）主要面對的場景主要包括車對車防碰撞、自行車保護(hù)與行人保護(hù)等類別。

因此，博世的PEBS系統(tǒng)測試環(huán)節(jié)主要包括了靜態(tài)氣球車測試、動態(tài)氣球車測試、行人以及自行車動態(tài)測試四大場景。

在介紹測試之前，有必要先對測試的對象進(jìn)行介紹。

目前，PEBS的測試對象主要是氣球車、模擬行人與模擬自行車三項，博時所采用的模擬道具均符合Euro NCAP與C-NCAP標(biāo)準(zhǔn)。

在氣球車內(nèi)，藏有正對后方的三角錐對后車毫米波雷達(dá)釋放的電磁波進(jìn)行反射，模擬正常汽車反射的電磁波，氣球車后方的上下均有等寬的鋁條來模擬車寬。同時，氣球車的前部設(shè)置了吸波紙，避免電磁波直接穿過氣球車受到其他信號的干擾。

▲PEBS測試用氣球車

而模擬行人與自行車也在道具內(nèi)部設(shè)置了增大電磁波反射的材料，假人衣料與自行車外部也有增強反射的材料。

▲PEBS測試用自行車與假人

在靜態(tài)車對車測試環(huán)節(jié)，車東西乘坐的測試車以大約40km/h的時速，筆直從后方朝氣球車駛?cè)?，測試員全程踩住油門。在車輛里氣球車大約15-20米左右的時候，測試車內(nèi)部發(fā)出報警聲，并在距離氣球車1-2米左右的位置緊急剎停。

▲靜態(tài)氣球車測試

▲靜態(tài)氣球車測試

在動態(tài)車對車測試環(huán)節(jié)，氣球車被放置在大約20米長的導(dǎo)軌末端，由另一輛車拖動導(dǎo)軌向前行駛，測試車同樣在距離氣球車10米左右的位置時，開始采取制動措施，最終成功制動。

▲動態(tài)氣球車測試

▲動態(tài)氣球車測試

這兩大測試環(huán)節(jié)，對車的追尾測試場景模擬十分逼真，對人的防碰撞模擬測試在場地另一端進(jìn)行。

模擬的行人與自行車均設(shè)置在自動導(dǎo)軌上，測試車行駛的位置與速度的信號會實時向?qū)к墏鬏?。?dāng)車輛以一定速度行駛到某一位置時，導(dǎo)軌上的行人或自行車就會“走”到車輛的正前方，以模擬道路上行人或自行車橫跨馬路的場景。

▲行人保護(hù)測試

由于是人進(jìn)行駕駛，因此測試車的速度偶爾會發(fā)生一些誤差，導(dǎo)致車輛與行人或自行車的位置“錯開”。

▲自行車保護(hù)測試

在此時，測試車先采取了自動制動，但當(dāng)發(fā)現(xiàn)與行人無碰撞風(fēng)險時，自動制動就會取消，不會一直剎停。

需要指出的是，博世這套PEBS系統(tǒng)最低啟動的速度閥值4km/h。在低于這一速度時，輪速傳感器，車身姿態(tài)傳感器所得出的數(shù)據(jù)都會發(fā)生較大誤差，因此無法為PEBS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

結(jié)語：博世發(fā)力自動駕駛安全

當(dāng)下，自動駕駛已經(jīng)被視為汽車產(chǎn)業(yè)通向未來的重要技術(shù)，科技公司、整車廠、各大Tier 1都在積極布局自動駕駛技術(shù)體系。博世作為汽車產(chǎn)業(yè)最具代表性的供應(yīng)鏈企業(yè)，自然也不會錯過這樣的機遇，目前，博世汽車技術(shù)體系的重心都在朝著自動化、電動化與互聯(lián)化等方向轉(zhuǎn)移。

事實上，博世也確實是Tier1企業(yè)中，自動駕駛研究走的最快的企業(yè)之一，不僅與戴姆勒聯(lián)手布局Robotaxi、自動代客泊車等高等級自動駕駛研究，L2級自動駕駛系統(tǒng)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了國內(nèi)外量產(chǎn)車型上。據(jù)了解，到2019年底，博世的L2級自動駕駛解決方案已經(jīng)被國內(nèi)的40余款量產(chǎn)車型采用，是目前國內(nèi)最大的ADAS解決方案提供商。

但在探索自動駕駛這樣的創(chuàng)新邊界的同時，博世也始終保持著傳統(tǒng)Tier 1對于汽車產(chǎn)品安全的重視，PEBS、ESP等汽車制動方面的智能化創(chuàng)新也是博世發(fā)展高等級自動駕駛的同時絕對不會忽略的基礎(chǔ)部分。

在即將推向市場的新一代傳感器上，博世還將進(jìn)一步強化這些傳感器在預(yù)測性碰撞制動系統(tǒng)方面的表現(xiàn)，博世認(rèn)為，自動駕駛的未來也應(yīng)該構(gòu)建在安全的汽車產(chǎn)品基礎(chǔ)上。

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