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让自动驾驶更加安全 博世CES 2019 亮点前瞻

时间:2019-01-08  汽车商务网  

    2019年1月8日至11日,全球领先的汽车技术与服务供应商博世将在全球最大的消费电子展(CES 2019)隆重亮相,展示包括先进的V2X通信技术、自动驾驶车辆定位整体打包方案以及智能无钥匙等一系列未来交通解决方案。

博世厘米级定位技术,让自动驾驶更加安全

博世提供自动驾驶精准定位解决方案

 

„ 博世集团董事会成员Dirk Hoheisel博士表示:“只有将硬件、软件和服务相结合,自动驾驶才会更加安全。”

„ 精确定位对于自动驾驶车辆的安全性而言至关重要

„ 博世卫星定位智能传感器帮助车辆可靠地确定准确位置

„ 博世解决方案为自动驾驶车辆定位提供冗余系统

    自动驾驶技术不仅需要传感器、控制单元和强大的运算能力,更离不开一系列的智能服务。博世集团董事会成员Dirk Hoheisel博士表示:“对于自动驾驶来说,服务与硬件、软件同等重要,我们必须三条腿同时走路,才能让自动驾驶车辆更加安全、可靠。”作为全球领先的汽车技术与服务供应商,博世致力于在自动驾驶领域实现突破。为此,公司专注开发集硬件、软件和服务为一体的解决方案。其中,定位解决方案对于自动驾驶车辆的安全性而言至关重要。只有时刻知晓接近厘米级的自身准确位置,自动驾驶车辆才能安全行驶。为了实现这一目标,博世在全球范围内提供先进的定位整体打包方案。该方案集成硬件、软件与服务,为自动驾驶车辆精确定位提供冗余系统。

硬件:博世卫星定位智能传感器

    博世现已开发用于自动驾驶车辆精确定位的卫星定位智能传感器。这款新型传感器内置一个高性能的全球导航卫星系统(GNSS)信号接收器,来自GNSS的信号能够帮助车辆确定自己的绝对位置。由于卫星在距离地球25,000千米处以每秒4千米的速度绕轨运行,其信号到达地面期间易受到电离层与对流层中云层的干扰,造成卫星信号分散并产生误差。尽管这种信号对于目前的导航系统而言已经足够准确,但却无法满足自动驾驶的要求。因此,博世已与不同供应商就纠偏数据达成合作, 并于2017年成立合资公司Sapcorda。利用包含精确位置信息的地面基站网络,能够纠偏产生误差的GNSS定位信号,并通过云端或地球同步卫星将纠偏数据发送至自动驾驶车辆。此外,卫星定位智能传感器还接收来自轮速传感器与转向角传感器对驾驶情况的反馈信息,以判断车辆的前进方向和行驶速度。值得一提的是,卫星定位智能传感器内置集成式惯性传感器,该传感器有如人的内耳。正如人类通过自己的触觉与平衡感实现四处移动,卫星定位智能传感器能够利用来自集成式惯性传感器的数据确定车辆的行驶路径。

软件:博世智能算法确定车辆位置

    卫星定位智能传感器结合了GNSS定位信号、纠偏数据以及来自惯性传感器、轮速传感器和转向角传感器的反馈信息。然而,仅凭这些信息仍不足以满足自动驾驶车辆对于精确定位的要求。因此,必须借助智能软件进行数据处理才能可靠地知晓自动驾驶车辆在几米范围内的确切行进路径,以此推算车辆的行驶动作,从而实现车辆的精确定位。自动驾驶车辆主要基于纠偏过的GNSS信号进行定位,当失去卫星信号(如车辆进入隧道)时,卫星定位智能传感器信号在数秒内仍然有效。这就涉及到根据上一个绝对位置可知点计算车辆的当前位置。如果GNSS信号长时间中断,卫星定位智能传感器无法确定车辆位置,再智能的算法也无济于事。这时,自动驾驶车辆可以通过博世道路特征获取定位信息。

服务:基于车载环境感知传感器的博世道路特征

    博世道路特征是基于高精地图和车载环境感知传感器的定位服务,该服务与博世卫星定位智能传感器共同构成博世自动驾驶定位解决方案,有助于提高自动驾驶车辆的安全性。配备在车上的摄像头与雷达通过识别道路周围的环境特征,如车道线、交通信号灯和护栏等,生成博世道路特征。不同于单一依靠摄像头的定位方案,雷达传感器的极大优势在于,即使是在昏暗或能见度低的路况下也可识别道路特征,且探测范围更广。通过车载通讯模块,这些道路特征信息将被传输至云端服务器。上传到云端服务器的道路特征信息将被使用并生成独立的传感器定位层,并最终由图商集成为高精度地图的一部分。自动驾驶车辆通过车载环境感知传感器获得的道路特征信息,如道路标识、护栏等,实时与高精地图定位层进行比对,使得车辆能够准确知晓自己在当前车道中的位置,从而实现厘米级定位

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博世携手Veniam保障车联网V2X顺畅通信

„ 博世集团董事会成员Dirk Hoheisel博士表示:“博世V2X通信技术支持多种通信标准。”

„ 一体化原则:博世车载互联控制单元采用全球主流传输技术实现通信

„ Veniam开发的智能互联管理软件始终选择最佳通信标准

„ 博世携手Veniam荣获CES2019创新奖

    良好的人际关系需要通过使用相同的语言和稳定的沟通来维系。汽车通信亦是如此,未来互联交通、自动驾驶要求汽车必须能与其它车辆和周围环境保持平稳通信。目前,被称之为车联网V2X通信的数据交换技术缺乏全球统一的技术基础标准,然而,车辆在未来将使用全球各国和制造商实施的不同标准进行通信。博世集团董事会成员Dirk Hoheisel博士表示:“博世V2X通信技术支持多种通信标准。我们开发了通用的互联控制单元,能确保使用不同传输标准的网联汽车实现通信。”互联单元和远程信息处理单元在单独使用时,各自只能支持一种传输技术,而博世巧妙地将两种单元组合在一起,创建用于V2X数据通信的一体化中央控制单元。凭借这一互联控制单元,汽车可以在城市使用Wi-Fi网络,也可以在其他地方使用蜂窝网络进行通信。硅谷初创企业Veniam为控制单元提供软件解决方案,能够实现复杂的数据连接管理,不断寻求满足各种条件的最佳传输技术,同时可以在备选方案中自由切换。如此可以实现车辆持续无缝联网,确保车辆间相互预警交通事故,并为乘客带来不间断的音乐享受。

博世车载互联控制单元支持所有通信标准

    到2025年,欧洲、美国和中国将拥有超过4.7亿辆互联汽车行驶在道路上(来源:普华永道)。最初,多数车辆需通过云端实现互联通信,而V2X技术帮助更多车辆直接与其它车辆和周围环境(如交通信号灯、道路施工地、人行道和建筑物等)实现通信,从而提前预警道路拥堵、交通事故和结冰路况等潜在危险。此外,车辆借助V2X技术可以了解前方交通灯何时变成绿灯,并据此调整车速以进入绿波带,从而帮助改善地区尤其是城市地区的交通流量。然而,目前全球还没有统一的V2X通信标准。中国主要使用基于移动通信的蜂窝车联网技术(C-V2X ),而欧洲和美国正计划在C-V2X标准外引入基于Wi-Fi的传输标准(DSRC和ITS-G5)。国际上出现的各类传输标准可能导致汽车通信产生问题,未来配备博世车载互联控制单元的车辆将无需为此担忧。这一控制单元允许车辆与车辆、车辆与交通基础设施实现通信,任何国家和汽车制造商都可以使用该功能。而V2X通信也将更加安全、可靠。Dirk Hoheisel博士表示:“博世为互联车辆提供一体化的解决方案,我们为车联网V2X通信开发的车载互联控制单元将为全球各国车主带来更加安全、舒适和便捷的驾乘体验。”

智能软件选择最佳通信方案

    Veniam提供的软件解决方案具有增强博世互联控制单元的功能。由于并非每种传输技术都适用于所有场景,该软件不仅能够留意当前可用的V2X技术,还能密切监控备选通信方案的成本和数据传输延迟情况。例如,当提醒驾驶员前方街道即将有车辆驶出等紧急情况时,此类关键信息必须通过始终高度可靠的技术进行实时传输,即使这意味着更高的数据传输成本。另一方面,当车辆通过云端更新软件或更新导航系统时,可以选择在传输成本较低且稳定的Wi-Fi网络环境中进行。Wi-Fi能够在短时间内传输大量数据,但缺点在于无法随时搜索到可用的公共或家庭Wi-Fi热点。Veniam提供的软件熟悉每种通信类型的利弊,并始终可以选择最佳通信方案。Veniam创始人兼首席执行官João Barros表示:“Veniam智能互联软件携手博世互联控制单元,能显著提高车辆的数据处理能力,我们致力于提供创新的云服务,塑造更安全的未来交通。”在拉斯维加斯举行的2019年国际消费电子展(CES)上,凭借双方共同开发的车联网V2X解决方案,博世与Veniam荣膺CES汽车智能与自动驾驶技术类创新奖。

博世在欧洲、美国和中国开展V2X测试

    在目前欧洲规模最大的实地测试(simTD,安全智能交通—德国测试区项目)中,V2X通信已被证实可以在日常条件和实验室模拟中使用。博世是这项联合测试的重要推动者之一。自2017年2月起,博世就联合沃达丰与华为利用首个5G测试模块对V2X通信进行测试,成为首批在欧洲对这一高性能技术开展路测的公司。路测在巴伐利亚州慕尼黑以北的A9高速公路上进行,重点对实时警报系统进行测试,当车辆在高速公路变道或前车急刹时,该系统可向驾驶员发出警报。此外,V2X还能提升诸如自适应巡航(ACC)等驾驶员辅助系统的功能性。2018年夏,博世在底特律开展路测,测试内容包括汽车与道路基础设施、摄像头和传感器之间能否实现安全的直接通信。测试结果表明,当车辆使用基于Wi-Fi的DSRC技术时,能够通知驾驶员前方交通信号灯和行人穿越马路等信息,从而帮助改善城市交通安全。博世子公司ESCRYPT为上述V2X测试提供了网络安防技术支持。在中国,博世正在运用Wi-Fi和蜂窝技术测试点对点(ad hoc)通信,测试重点是超车或穿越繁忙路口等情况下的警报系统。

数字时代车辆防偷盗,博世“钥匙”来帮忙

智能无钥匙系统如指纹识别般安全

„ 博世汽车电子事业部总裁Harald Kröger表示:“博世智能无钥匙系统将彻底变革汽车无钥匙进入系统。”

„ 智能无钥匙系统兼具便利性与安全性

„ 内置数字安全锁利用数据传输技术可精准识别车主智能手机

„ 安全的数字密钥管理系统可应用于共享车队、私家车和商用车

    只需要不到五秒钟,一名黑客便可入侵一个标准的汽车无钥匙进入系统,专家称之为中继站攻击。而博世的智能无钥匙app将彻底改变这一局面。博世汽车电子事业部总裁Harald Kröger表示:“我们的智能无钥匙系统将彻底变革汽车无钥匙进入系统,这把智能“钥匙”是防止通过数字化手段进行车辆盗窃的关键。”该解决方案创新性地将博世技术兼容于智能手机内置的虚拟密钥中。安装在车内的传感器能够像数字指纹一样精确识别车主的智能手机,并且仅为车主打开车门。此外,数字密钥管理系统通过云端使app和车辆实现互联。区别于传统无钥匙系统,博世智能无钥匙开创性地兼具便利性与安全性,这款基于智能手机的密钥可应用于私家车、共享车队和商用车。博世坚信,这一内置安全锁的新系统将在全球拥有巨大的市场潜力。

博世变革无钥匙进入系统

    传统的汽车无钥匙进入系统仍需车主随身携带车钥匙,钥匙通过低频或者超高频的无线电信号和车辆通信,才能启动车门或发动引擎。“盗”高一尺“魔”高一丈,为了防止车辆盗窃,汽车行业亦在不断改进无钥匙进入系统。Kröger表示:“博世智能无钥匙系统无疑是车辆无钥匙进入领域的一款突破性的产品。我们追求的是技术上的变革,而不仅是演进。”区别于通过高频或低频进行无线电数据传输,该系统将智能手机作为虚拟钥匙,通过蓝牙传输,真正实现为车主解放双手,将车钥匙留在家里。凭借几十年来在半导体领域的专业技术知识,博世让这样的数字联接有如指纹识别一般安全可靠。每一台智能手机都包含关键的微型芯片,它能通过蓝牙管理通信,并与车内传感器和特殊控制单元集成为一个系统,该系统只为内置虚拟密钥且匹配博世智能无钥匙数字锁的智能手机打开车门。此外,博世智能无钥匙还能屏蔽其它智能手机或无线电子设备的信号,从而有效阻止未经授权的访问。

智能无钥之旅

    长期以来,内置于智能手机的虚拟车钥匙一直是管理共享车队时重要的技术手段。车队运营专员在云端进行授权后,用户才可以使用手机app对车辆进行解锁、启动、驾驶以及再次锁定等操作。智能手机与车辆的互联采用近场通信技术(NFC),一种允许在几厘米范围内共享数据的无线协议。这也意味着,用户在每次出行前必须携智能手机到车辆特定位置进行识别,才能解锁车门。而博世的智能无钥匙系统实现了无需拿出手机就能解锁车门,为驾驶员和共享车辆用户提供便利。此外,该解决方案同样适用于卡车及商用车车队管理,简化了手动管理、交接车钥匙等繁琐操作,避免车钥匙丢失或被盗造成的一系列麻烦。当内置无钥匙功能的智能手机丢失或被盗时,用户只需在线停用数字密钥,即可阻止他人访问车辆。

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