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本文作者: 張祥威 | 2019-07-15 12:48 | 專題:CCF-GAIR 2019 |
*采埃孚工程技術(shù)中心總監(jiān)綦平
雷鋒網(wǎng)新智駕按: 2019 第四屆全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)(CCF-GAIR 2019)于深圳正式召開。峰會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(CCF)主辦,雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(xué)(深圳)承辦,深圳市人工智能與機(jī)器人研究院協(xié)辦,得到了深圳市政府的大力指導(dǎo),是國(guó)內(nèi)人工智能和機(jī)器人學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及投資界三大領(lǐng)域的頂級(jí)交流博覽盛會(huì),旨在打造國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域極具實(shí)力的跨界交流合作平臺(tái)。
對(duì)于汽車行業(yè)來說,過車規(guī)的自動(dòng)駕駛域控制器是當(dāng)前一大難題。自動(dòng)駕駛科技公司、國(guó)際零部件供應(yīng)商均在此領(lǐng)域加快研發(fā),希望通過提升算力、增強(qiáng)傳感器來解決這一難題。
采埃孚也在對(duì)此進(jìn)行大力投入。作為一家與車企有多年合作歷史的全球零部件供應(yīng)商,采埃孚主要在算力方面做到了最大化的布局,其推出的自動(dòng)駕駛域控制器ProAI平臺(tái)將通過高達(dá)600個(gè)TOPS的算力支持車輛實(shí)現(xiàn)L5級(jí)自動(dòng)駕駛。
“自動(dòng)駕駛的方案對(duì)我們非常重要,我們應(yīng)該具備提供整體方案的能力供市場(chǎng)選擇。因?yàn)槿绻荒芴峁┮粋€(gè)系統(tǒng)方案的話,客戶不認(rèn)可我,我們對(duì)市場(chǎng)就沒有了主導(dǎo)權(quán)?!?/span>采埃孚工程技術(shù)中心總監(jiān)綦平在最近做的《采埃孚域控制器ProAI助力未來出行方案》主題演講中表示。
除了自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),采埃孚還延續(xù)了其自身在底盤控制領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),為自動(dòng)駕駛時(shí)代如何解決人類暈車等體驗(yàn)問題提供了解決方案。
以下是綦平的演講全文,雷鋒網(wǎng)新智駕進(jìn)行了不改變?cè)獾木庉嫞?/span>
今天主要和大家分享采埃孚在自動(dòng)駕駛方面的戰(zhàn)略和目前工作。采埃孚是一家德資企業(yè),有14.6萬名員工,凡是出行方案相關(guān),無論是工程機(jī)械還是商用車、非道路機(jī)械,我們都有針對(duì)它們的傳動(dòng)底盤系統(tǒng)產(chǎn)品。
接下來和大家分享我們對(duì)于未來的出行方案。
首先要看人類社會(huì)在發(fā)生著怎樣的變化,出行方案中有哪些產(chǎn)品是需要的。我們發(fā)現(xiàn),人類的城市化進(jìn)程在加快。這幾年中國(guó)城市化進(jìn)程速度很快,目前已經(jīng)接近60%,西方國(guó)家已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于70%,在全球范圍均是增長(zhǎng)的趨勢(shì)。原因很簡(jiǎn)單,從上世紀(jì)第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后,全球范圍內(nèi)沒有發(fā)生很大的戰(zhàn)爭(zhēng)或者瘟疫,人能健康地生長(zhǎng),人數(shù)開始增加,然后就要找居住的地方,就要出行,需要從一個(gè)城市到另一個(gè)城市,從一個(gè)國(guó)家到另一個(gè)國(guó)家。中國(guó)也發(fā)生了很大的變化,很多人會(huì)去國(guó)外旅游,出現(xiàn)了很多出行的需求。
出行多,產(chǎn)生的廢氣就多,污染就多。那么,大家在出行過程中期待什么,什么是我們看重的?首先,需要有安全、舒適的出行環(huán)境。如果從出行行為看,需要具備可行性和經(jīng)濟(jì)性。如果從社會(huì)結(jié)構(gòu)層面看,需要能夠有效地節(jié)省能源,同時(shí)要有足夠多的出行方案覆蓋。這些導(dǎo)致了人們對(duì)產(chǎn)品本身就有一些要求,進(jìn)而讓人作為出行方案的主體需要被重視。
目前,整個(gè)行業(yè)做的事情還不是很多,主要對(duì)出行方案、算法、芯片技術(shù)類的東西提了很多,也許一部分涉及到減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,但真正坐車的人在車上是否舒服卻很少被關(guān)注。我們認(rèn)為,要把出行和人的生活質(zhì)量聯(lián)系起來做一個(gè)平衡。
今年9月,采埃孚在法蘭克福車展喊出“衡以行道”的口號(hào)。同時(shí)我們對(duì)業(yè)務(wù)做了一些調(diào)整。原來采埃孚是傳統(tǒng)的汽車零部件供應(yīng)商,主要產(chǎn)品包括減震器、離合器、變速器、車橋、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī)、氣囊等,基于我們對(duì)出行方案的理解,我們認(rèn)為接下來要做集成,主要分為四個(gè)方向:電驅(qū)動(dòng)、車身動(dòng)態(tài)控制、集成式安全技術(shù)和自動(dòng)駕駛。今天主要對(duì)車身動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛進(jìn)行重點(diǎn)分析。
汽車需要有發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī)、減震器等產(chǎn)品,對(duì)于集成本身來說,目前主機(jī)廠會(huì)在開發(fā)階段通過底盤調(diào)教進(jìn)行集成,從而讓車有一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
那么,許多零部件構(gòu)成了整個(gè)體系后如何進(jìn)行協(xié)調(diào)?我們的出發(fā)點(diǎn)是要把協(xié)調(diào)工作按照汽車動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別和校正。比如,縱向、橫向、垂直方向的動(dòng)力學(xué)是我們要關(guān)注的地方,而不是專注于某一個(gè)物理信號(hào)。如果把動(dòng)態(tài)性作為被控制的對(duì)象,還會(huì)實(shí)現(xiàn)很多其他的功能,這些功能可以支持我們對(duì)底盤進(jìn)行綜合性管理。
自動(dòng)駕駛是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。目前主要以人類駕駛為主,在L2的時(shí)候人負(fù)法律責(zé)任,一旦進(jìn)入L3或者L4,主機(jī)廠就要擔(dān)負(fù)駕駛過程中的法律責(zé)任,這對(duì)所有人來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
人們要經(jīng)過駕駛的輔助過程,比如現(xiàn)在買的車都會(huì)裝配AEB、ACC,最后進(jìn)入自動(dòng)駕駛環(huán)節(jié)。在這個(gè)過程中,采埃孚會(huì)不斷地集成功能,同時(shí)根據(jù)需求生成新的功能,幫助駕駛員在行駛中找到更多的樂趣。
汽車原本非常簡(jiǎn)單,可以把一個(gè)人從A點(diǎn)運(yùn)輸?shù)紹點(diǎn),這個(gè)過程中只需要驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向就可以完成所有動(dòng)作。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,汽車電子在最近幾十年中逐漸起到很大作用,生成了很多的子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)給大家?guī)砹耸孢m感,同時(shí)能耗上升。
現(xiàn)在,轎車?yán)锩骐娎|長(zhǎng)度和重量已經(jīng)占了相當(dāng)大的比例,子系統(tǒng)的互相溝通主要靠數(shù)據(jù)總線,但是,汽車花了很多時(shí)間和精力來交換數(shù)據(jù),卻無法對(duì)真正的行駛功能發(fā)揮作用,現(xiàn)狀就是車重、油耗大。未來的車不應(yīng)該搭載這樣的電子電氣架構(gòu),而應(yīng)該是能夠更有效地傳遞信息。
最近有主機(jī)廠發(fā)布了未來的高速帶寬比較大的數(shù)據(jù)總線,但從底盤控制的角度來講,單個(gè)功能塊、子系統(tǒng)或者操作系統(tǒng)維持單個(gè)控制是相當(dāng)復(fù)雜的環(huán)境,所以我們需要把它集成。從汽車動(dòng)力學(xué)的角度倒推,哪些功能可以達(dá)到什么程度,怎么樣整合底盤的功能以達(dá)到高效的運(yùn)作是很重要的。
為了對(duì)未來的出行做好準(zhǔn)備,采埃孚要賣的不是減震器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī),而是需要做集成的數(shù)字化底盤,對(duì)于這個(gè)智能化動(dòng)態(tài)駕駛底盤,客戶可以做加裝或共享車型,可以運(yùn)貨等。這使得客戶能夠有很大的運(yùn)作空間。
集成會(huì)帶來什么好處?最近采埃孚在德國(guó)舉辦了一個(gè)全球的媒體體驗(yàn)活動(dòng)。視頻中,左邊沒有主動(dòng)控制系統(tǒng),右邊有主控制系統(tǒng)的,有四個(gè)主要產(chǎn)品在起作用,主要是一個(gè)叫sMOTIONS的減振器,不同于市場(chǎng)上的半主動(dòng)減振器,sMOTIONS的減震效果在經(jīng)過不同道路狀態(tài)時(shí)會(huì)發(fā)生變化。道路狀況不好時(shí)會(huì)變成硬的減震器;如果路面質(zhì)量非常好可以變成軟的減震器。
我們?cè)谒膫€(gè)減震器里,每一個(gè)都加了2.5千瓦的電機(jī),既可以單獨(dú)進(jìn)行控制,而且是主動(dòng)式的。在行駛過程中,可以對(duì)每個(gè)車輪進(jìn)行個(gè)性化的主動(dòng)調(diào)節(jié),同時(shí)還有一個(gè)主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)AKC,對(duì)動(dòng)態(tài)性要求比較高的情景,可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)性比較強(qiáng)的動(dòng)作,這樣后輪轉(zhuǎn)向就會(huì)給我們帶來很多好的體驗(yàn)。另外,我們還有主動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)叫IBC和線控轉(zhuǎn)向。
以上四個(gè)主要的核心零部件和組塊構(gòu)成了我們的方案,我們?nèi)∶麨轱w毯2.0,因?yàn)轱w毯在空中不受路面的影響、沖擊,可以平穩(wěn)的飛。我們想給大家一個(gè)概念,不受壞的路面影響,高高興興地乘車。
底盤系統(tǒng)需要協(xié)調(diào),我們有一個(gè)軟件叫cubiX。它是把底盤上所有的執(zhí)行機(jī)構(gòu)集成起來,做了底盤控制的協(xié)調(diào)員。目前我們已經(jīng)有了產(chǎn)品,正在做整車實(shí)驗(yàn)。今年9月份的法蘭克福車展期間會(huì)有相應(yīng)的樣車供觀眾試駕。
剛才講了許多,車非常好,也有底盤技術(shù),我們要把人帶上車,如何幫助這個(gè)人?
這里有幾個(gè)數(shù)據(jù),第一,很多人會(huì)暈車,而且自己開車不暈,坐別人的車暈。所以,未來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛后,坐車比開車多,暈車出行的話就不舒服了。我們得想辦法解決這個(gè)問題。
我們做了一個(gè)防暈車的項(xiàng)目,從前幾年開始,通過跟神經(jīng)科學(xué)專家合作,去探討怎么解決這個(gè)問題。
科研報(bào)告中闡述的暈車是怎么產(chǎn)生的呢?是人的視覺和前庭神經(jīng)系統(tǒng)(vestibular)分別反饋給大腦的信息是有差異的,大腦接收到了兩個(gè)不同的信息以后就開始暈了。
我們按照感知-思考-行動(dòng)的三部曲做了研究。首先,觀察暈車有哪些現(xiàn)狀,一個(gè)人暈車后就開始不舒服,體溫會(huì)發(fā)生變化,面部表情神經(jīng)開始緊張,坐姿扭曲或者發(fā)生變化。
我們做了很多實(shí)驗(yàn)去識(shí)別這些信號(hào),首先,通過傳感器直接把人體的信號(hào)采集下來,直接把人的手或者一些部位連起來,和醫(yī)生做心電圖類似。第二,通過表面的觀察,看人的眼睛、動(dòng)作,通過紅外線測(cè)人的體溫,當(dāng)知道人進(jìn)入暈車狀態(tài)后,開始對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
接下來,要運(yùn)用人工智能的技術(shù)。怎么分析采集到的數(shù)據(jù),主要分析兩個(gè)方面,一是情感方面,可以看到,動(dòng)態(tài)的行駛過程中,情感的人工智能模塊可以描述這個(gè)情況,最終去影響駕駛。
原理是,把一個(gè)乘客放入車內(nèi),接入傳感器,讓車行駛,可以看到X軸是轉(zhuǎn)向往左或往右,Y軸是加速或者制動(dòng)。在某個(gè)狀況下,可以觀察到人的反應(yīng)特別大,或者發(fā)生了暈車。也就是說這個(gè)人在某個(gè)區(qū)域中是比較敏感的。我們的底盤控制策略會(huì)根據(jù)這個(gè)狀態(tài)做相應(yīng)的調(diào)整,使得人的舒適度得到一定提高,或者消滅暈車狀況。這是我們?cè)谧龅墓ぷ髦弧?/p>
下面談一下自動(dòng)駕駛。
我們不是做整車的,但是自動(dòng)駕駛的方案對(duì)我們非常重要,我們應(yīng)該具備提供整體方案的能力供市場(chǎng)選擇。因?yàn)槿绻荒芴峁┮粋€(gè)系統(tǒng)方案的話,客戶不認(rèn)可我,我們對(duì)市場(chǎng)就沒有了主導(dǎo)權(quán)。
所以我們做了兩個(gè)方案,左邊是和Mobileye合作的項(xiàng)目,為了滿足歐洲NCAP(新車放行標(biāo)準(zhǔn))碰撞實(shí)驗(yàn),按5星標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)現(xiàn)。右邊是今年四月份在上海車展全球首發(fā)的coPILOT,是與英偉達(dá)合作的,可以實(shí)現(xiàn)L2+的功能,2021年進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
采埃孚還做了傳感器方面的大量準(zhǔn)備,我們有毫米波雷達(dá)、攝像頭以及很多合作伙伴,以及背后的算法和信號(hào)融合等。
ProAI是我們的計(jì)算平臺(tái),相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī),可以完成許多計(jì)算的工作。它有幾個(gè)好處,第一是算力特別大,在第二階段就可以達(dá)到10到15個(gè)TOPS,(1TOPS=每秒萬億次的計(jì)算)。
如今算力非常重要,因?yàn)楦兄到y(tǒng)仍是薄弱環(huán)節(jié),由于得不到該得到的信息,所以要通過不同的數(shù)學(xué)模型和算法去彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。最起碼要有算力,不然沒有時(shí)間反應(yīng)。
今年1月,采埃孚在美國(guó)拉斯維加斯CES上宣布了第四代產(chǎn)品,也就是我們的ProAI Robo Think,它可以通過疊加至4塊板,達(dá)到600個(gè)TOPS的算力,這是目前全球算力最大的產(chǎn)品,2022年將可以實(shí)現(xiàn)。
它怎么構(gòu)成的600個(gè)TOPS?原理是,每個(gè)ProAI上面是有英偉達(dá)的CPU芯片 Xavier (30 TOPS),再加上一個(gè)有120 TOPS的GPU,共可以達(dá)到150TOPS。在一輛車中最多可以有四臺(tái)計(jì)算機(jī),最終達(dá)到最高600個(gè)TOPS的功能。這為我們提供了足夠的算力,去支持直至L5的方案的執(zhí)行。
最后,我們還要為出行做服務(wù)。有一家1985年成立的荷蘭公司叫2getthere,在全球范圍已經(jīng)做了很多實(shí)驗(yàn),2010年開始在有限的特定場(chǎng)景做很多的實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)月之前,采埃孚收購了這家公司60%的股份,他們的經(jīng)驗(yàn)為我們提供出行方案提供了很有力的支持。這是它的兩個(gè)項(xiàng)目,一個(gè)是做人員在有限場(chǎng)景的運(yùn)作實(shí)驗(yàn),包括機(jī)場(chǎng)、碼頭,也包括園區(qū)的共享服務(wù)整體方案。另一個(gè)是eGOMover,這個(gè)車型今年將會(huì)在德國(guó)量產(chǎn),為我們的出行方案提供了很好的補(bǔ)充??ㄜ嚒⒊擞密嚨榷伎梢垣@得這些出行方案的服務(wù)。
我們對(duì)于出行的理解在不斷加深,希望通過我們的努力,可以為社會(huì)包括中國(guó)客戶提供適合的產(chǎn)品。
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