与图森牵手量产无人卡车,采埃孚在自动驾驶上储备了哪些关键能力?

1.采埃孚牵手图森未来,落子商用车自动驾驶

最近,德国一级零部件供应商采埃孚(ZF)与自动驾驶卡车解决方案开发商图森未来宣布将联合研发量产化的无人驾驶卡车系统。

两家企业具体的合作内容包括:

  • 融合摄像头、激光雷达和毫米波雷达的感知技术;

  • 自动驾驶控制技术;

  • 车规级中央处理平台——采埃孚 ProAI;

  • 采埃孚将为图森提供工程技术支持,推进自动驾驶卡车系统的前装配置工作。

双方的合作将在今年的 4 月正式启动,未来合作的产品和系统将供应全球市场。

某种程度上这意味着,采埃孚+图森将组成自动驾驶卡车领域的新型 Tier 1,这样的一种合作模式值得行业内其他 Tier 1 和创新公司借鉴。

在采埃孚和图森未来达成合作之前,他们有一个共同的好朋友叫英伟达。

一方面,英伟达 2017 年参与了图森未来的 B 轮融资,作为战略投资方取得后者 3% 的股份。图森未来的自动驾驶卡车方案也采用英伟达的自动驾驶计算平台,每年英伟达的 GTC 大会上,图森未来的原型车都没有缺席。

另一方面,英伟达在 2017 年 CES 上与采埃孚建立了合作关系,采埃孚基于英伟达的 Xavier 打造了自动驾驶计算平台 ProAI,这一产品被采埃孚寄予厚望,如今已经推进至第四代。

缘分归缘分,最终促成采埃孚和图森未来合作的还是两家公司在技术上的互补性以及自动驾驶发展战略相互契合。

所谓技术上的互补,指的是采埃孚在自动驾驶传感器、计算硬件以及控制技术方面有非常深厚的积累,而图森未来则长于自动驾驶系统整体算法。两者展开合作,对于开发一套完整的自动驾驶软硬件系统大有裨益。

而在自动驾驶方面,采埃孚在今年 CES 上已经确立了重点开发乘用车 L2+ 级自动驾驶系统以及商用车/城市客运 L4 级自动驾驶系统的战略方向。

图森未来是专注做 L4 级自动驾驶卡车解决方案的创新公司,采埃孚此时选择图森未来最合适不过。

图森未来在美国的运营势头良好,根据官方公布的信息他们目前已经拥有了超过 20 家邮政快递、电商、物流行业的客户,管理着超过 50 台自动驾驶卡车的车队,未来还将开辟新的运营线路。

按照图森未来的规划,他们要在 2021 年实现全无人化的货运服务,有了采埃孚的助力,这一目标在实现起来又增加了更多确定性。

事实上,在选择图森未来之前,采埃孚已经在自动驾驶领域进行了广泛和深入的布局,而且成效初显。

今年 CES 上,采埃孚也宣布了其在自动驾驶领域的最新商业化进展:

其一,采埃孚自研的 coASSIST 系统可以以 1000 美元以下的价格为驾驶员带来安全舒适的体验。这套系统满足欧洲新车评价规程 2024(Euro NCAP 2024)测试要求,可以提供常用的 L2+ 功能,该系统将于 2020 年底前与一家亚洲主流汽车制造商合作进行投产。

其二,基于 ProAI 自动驾驶计算平台,采埃孚目前正在为一家全球商用车制造商开发针对 L4 系统的电子控制单元(ECU),计划于 2024/25 年上市。

此番,选择图森未来进行合作,只是采埃孚在商用车自动驾驶领域落下的一子,后续应该还会有更多新的动作。

那么,采埃孚为实现自动驾驶,都备下了哪些弹药呢?

3.采埃孚在自动驾驶领域的全面布局

采埃孚在 2016 年提出了「See Think Act」的自动驾驶技术开发路径,已经成为了采埃孚一以贯之的策略。

所谓「See」,就是自动驾驶感知,包含了各类传感器硬件以及系统;所谓「Think」,指的是自动驾驶的计算单元,也就是 ProAI 中央处理平台;而「Act」,则是采埃孚的传统强项,与车辆控制相关的底盘系统、制动系统、转向系统、传动装置等都归于其列。

这些年来,采埃孚一直在围绕着「See Think Act」路径进行着自动驾驶能力的搭建,方式包括了投资、收购以及战略合作。

2018 年时,新上任的采埃孚 CEO 沃夫翰宁·施艾德(Wolf-Henning Scheider)表示,将在未来五年在电动化和自动驾驶方面投资约 120 亿欧元(约 140 亿美元)。这意味着采埃孚接下来每年要拨款 28 亿美元投入上述研发。

粗略预计,其在自动驾驶领域的投入每年应该不会低于 10 亿美元量级,这样规模的投入不亚于自动驾驶领头羊 Waymo。

「See」

先从「See」所代表的传感器和感知技术说起。

采埃孚的传感器系列硬件包括最新一代摄像头、毫米波雷达、激光雷达和声音传感器。它们被用于监测车辆内外部环境,从而提高自动驾驶车辆的安全性。

在摄像头和毫米波雷达领域,采埃孚已经是深耕多年的老兵。

2018 年时,采埃孚推出了最新一代摄像头 S-Cam4 系列,这是一款高性能的单目前视摄像头,体积非常小。摄像头采用了 Mobileye 的 EyeQ4 图像处理器,可选 2.3MP 高分辨率成像仪以扩大视野的长度和宽度,目前在自动紧急制动应用(包括行人保护)中被评为 ASIL B 级。

2019 年 6 月时,采埃孚又开发出了专用于商用卡车的 Dual-Cam 双镜摄像头,同样搭载了 Mobileye 的 EyeQ4 处理器。该摄像头可与采埃孚其它 ADAS 技术配合使用。

Dual-Cam 是采埃孚 S-Cam4 系列产品其中之一,有它的辅助,车辆可以实现包括交通标志识别、车道保持辅助、车道居中保持、物体及行人监测、自动紧急制动等功能。

此外,2019 年,采埃孚还宣布与海拉(HELLA)达成战略合作关系,双方将在视觉系统、成像和雷达传感器技术方面全面合作。双方第一个摄像头系统联合开发项目预计在 2020 推向市场。

在毫米波雷达领域,除了传统的 77GHz 雷达 AC1000/AC100/AC20,采埃孚还在 2017 年收购了 Astyx 公司大约 45% 的股份,后者主要生产超高频率的雷达传感器和模块化产品。

这家公司的产品包括短距和长距雷达,可以检测到物体的相对距离和速度,分辨率高,基于深度学习技术能精准感知行人和物体厘米级别的动作变化。

激光雷达现在是业界公认的在 L4 级自动驾驶车辆上必备的传感器。2016 年时,采埃孚就收购了位于德国汉堡的激光雷达公司 Ibeo 40% 的股权。

2019 年 5 月 20 日,采埃孚联合 ams(艾迈斯)、Ibeo 共同推出了面向汽车行业的固态激光雷达系统。但针对这一系统目前还没有太多细节信息,只知道大概会在 2021 年投入应用。这一系统目前还没有公布细节信息,预计会在 2021 年投入量产。

这一系列在「See」层面的布局,让采埃孚拥有了全面的自动驾驶感知能力。

「Think」

在「Think」层面,其实指的就是采埃孚一直以来力推的自动驾驶计算平台 ProAI。

2017 年 CES 展上,该平台首次亮相,吸引了众多关注。经过两年的迭代,2019 年 CES 上,ProAI 的第四代产品 ProAI RoboThink 控制器迎来首秀。

  • 第一代 ProAI: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,部分满足高度自动化的 2 级自动驾驶及 3 级自动驾驶。

  • 第三代 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 4 级自动驾驶提供实时数据处理所需的计算能力。

  • 第四代 ProAI RoboThink:新增可拓展的计算能力和自带图像处理器。

ProAI RoboThink 平台自带图像处理器,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。

该平台结合采埃孚的传感器组件,能助力 L4 级及以上的自动驾驶车辆与共享服务。

另外,在 2019 年上海车展上,搭载采埃孚第二代 ProAI 产品的采埃孚 coPILOT 样车也进行了亮相。

coPILOT 系统能满足 L2+ 自动驾驶的需求,适用于半自动驾驶,更可以由语音来控制,coPlLOT 将于 2021 年开始量产。

事实上,采埃孚现阶段已经决定要在乘用车 L2+ 自动驾驶系统上发力,并且研发了几套产品,具体包括:

  • 采埃孚 coASSIST——是一种经济型的 L2+解决方案;

  • 采埃孚 coDRIVE——扩展了交通拥堵辅助和高速公路驾驶辅助功能;

  • 采埃孚 coPILOT——专为实现 L2+至 L4 自动驾驶的高级计算能力和处理能力的可扩展性而设计,可提供包括解放驾驶员的双手和双脚、自主变道和超车,自主车库停车和路线学习等功能。

「Act」

谈及自动驾驶的「Act」执行部分,就回归到了采埃孚这家百年供应商的传统强项。

自动驾驶车辆归根到底还是一辆车,底盘、转向、传动、制动系统等传统部件缺一不可。

脱离这些专业知识去打造自动驾驶车辆注定是空中楼阁,所以我们会看到 Waymo 最终选择和整车厂以及零部件供应商合作。

采埃孚是世界公认的汽车动力传动系统和底盘技术全球领先供应商。即使做到了当时全球零部件供应商中前 10 的营收,采埃孚仍然在 2015 年 5 月宣布斥资 135 亿美元收购美国天合汽车集团(TRW)。

时任采埃孚 CEO 的斯特凡•索默(Stefan Sommer)博士简单阐述了启动这一收购的理由:「天合在乘员安全系统和电子技术以及转向和制动技术方面的经验是对我们原有产品组合的完美补充,整合后能够发展得更远。」

采埃孚收购天合之后,后者被纳入采埃孚成为一个新的事业部——主动和被动安全技术事业部,但保持独立性及品牌。后来经过快速整合,采埃孚和天合最终以统一的形象对外示人。

通过这起收购,采埃孚的原有产品组合得以补强,而且还收获了诸多自动驾驶相关的关键技术。因为天合此前已经开发了各种车辆智能化安全技术,包括车辆动态控制、电子稳定性控制、碰撞预警、驾驶辅助等等。

收购天合四年后,采埃孚又开启了并购的步伐。

2019 年 4 月,采埃孚宣布以每股 136.50 美元(总价约合 70 亿美元)收购威伯科(Wabco),两家联手将成为一家领先的全球性商用车技术集成系统供应商。此收购案将于今年二季度完成。

威伯科是领先的变速制动系统、技术和服务供应商,其产品和服务包括集成制动系统和稳定控制、空气悬架系统、自动变速控制产品,以及空气动力学、远程信息处理系统和车队管理解决方案。

采埃孚称,收购威伯科是其下一代出行战略的其中一环,并将扩大公司的能力至包括商用车制动解决方案。

这对自动驾驶功能的落实起着核心作用,当中包括卡车和挂车的紧急制动系统。

说起卡车的制动,图森未来 CEO 陈默曾提到,「除了刹停难以外,卡车结构松散、高速行驶时零部件易抖动,对传感器的安装和坐标定位有较高要求;同时,卡车重心高、车体长,导致转弯容易翻车,车的载重也会影响车身平衡性。」

通过收购威伯科,采埃孚的工程师未来可系统化解决自动驾驶卡车制动难、抖动、侧翻等相关问题。

当然,从更为长远的目标来看,采埃孚是希望通过威伯科的技术积累,在商用车的自动驾驶商业化层面加快步伐。

4.可复制的「采埃孚+图森未来」模式

通过收购、投资与合作,采埃孚已经在自动驾驶的「See」、「Think」和「Act」层面完成了比较全面的布局。

同时,在自动驾驶商业化推进策略上,采埃孚也确立了乘用车 L2+ 与商用车 L4 的大方向。

采埃孚 CEO 沃夫翰宁·施艾德明确说过:「对于乘用车来说,我们看到了 L2+概念的最大潜力,它能实现自动驾驶功能并使所有驾驶员都能使用;就商用车而言,我们已经看到了客户对 L4 及更高级别自动驾驶系统的旺盛需求。」

在这样一条前进道路上,选择与图森未来合作是采埃孚在商用车自动驾驶领域率先落下的一子,未来还会有更多动作有待展开。

从整个大行业来看,传统 Tier 1 + 自动驾驶创新企业的组合也有可能成为比较主流的商业合作模式,这样的组合将成为服务于自动驾驶车辆量产的新型 Tier 1。

来源:第一电动网

作者:汽车之心

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