9月14日,由蓋世汽車主辦的2021中國(guó)商用車自動(dòng)駕駛大會(huì)隆重召開。本次峰會(huì)將聚焦商用車自動(dòng)駕駛行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì),共同探討從感知決策到執(zhí)行層面的核心關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)圍繞港口、礦區(qū)、干線物流、園區(qū)等終端場(chǎng)景產(chǎn)業(yè)化落地方案展開討論。下面是天津德科智控股份有限公司創(chuàng)始人王豪博士在此次大會(huì)上的發(fā)言。
大家上午好,特別感謝蓋世汽車提供這樣的平臺(tái),讓我有機(jī)會(huì)跟大家進(jìn)行交流。前面的演講都比較宏大,我今天給大家?guī)硪粋€(gè)小而美的產(chǎn)品,也就是我們?cè)诰€控轉(zhuǎn)向部分在商用車的應(yīng)用。
今天演講分四個(gè)方面:1、智能駕駛線控底盤介紹。2、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)流程。3、系統(tǒng)應(yīng)用。4、系統(tǒng)驗(yàn)證。
在線控底盤真正是在執(zhí)行層,智能駕駛分三個(gè)層,這些年在感知層和決策層關(guān)注比較多,為什么在執(zhí)行層面關(guān)注少呢?我個(gè)人感受是,感知層和決策層是從0到1的過程,在執(zhí)行層基本上是從1到1+的過程,盡管帶個(gè)+號(hào)。按照現(xiàn)在軟件定義汽車的時(shí)代,怎么樣把現(xiàn)有底盤的零部件變成一個(gè)線控零部件,這要付出很多努力。因此德科就是圍繞線控底盤的線控轉(zhuǎn)向部分我們發(fā)力了20年。
這是蓋世汽車2020年度自動(dòng)駕駛Tierl-1公司產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告,從這幅圖中可以看出,除了全球主要的汽車零部件以外,包括一些新進(jìn)的零部件公司,在執(zhí)行層布局都很少,但同時(shí)也為執(zhí)行層提供了更多的發(fā)展空間。
線控技術(shù)在智能駕駛當(dāng)中起到很重要的可靠決策作用。油門、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等傳統(tǒng)的零部件怎么能夠滿足現(xiàn)有智能駕駛?這是一個(gè)特別重要的課題?,F(xiàn)在大家在做方案或者驗(yàn)證感知或者決策的時(shí)候會(huì)有困惑,你想找一個(gè)特別好用的非??煽康木€控底盤目前是比較困難的,可喜的是這兩三年從資本市場(chǎng)一直到汽車零部件市場(chǎng),大家開始重視起來了。所以我今天給大家做的匯報(bào)集中在轉(zhuǎn)向方面。
現(xiàn)在商用車轉(zhuǎn)向絕大部分集中在液壓轉(zhuǎn)向,液壓轉(zhuǎn)向主要解決了之前轉(zhuǎn)向沉重的問題。按照商用車發(fā)展的趨勢(shì),隨著智能化以及未來電動(dòng)化的發(fā)展,我們的轉(zhuǎn)向會(huì)分為幾個(gè)階段。除了現(xiàn)有助力以外,下一步一定會(huì)從改善轉(zhuǎn)向手感方向,其次為了滿足高級(jí)輔助駕駛,一定會(huì)讓轉(zhuǎn)向帶有一定的智能性。再一次就是為了滿足無人駕駛,這個(gè)轉(zhuǎn)向一定會(huì)變成線控專項(xiàng),所以商用車轉(zhuǎn)向一定會(huì)從現(xiàn)在液壓轉(zhuǎn)向變成電子轉(zhuǎn)向以及未來的線控轉(zhuǎn)向來適應(yīng)商用車智能化的發(fā)展。
這幅圖是來自一個(gè)公開的資料,對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說是增長(zhǎng)系統(tǒng)很快,也是千億級(jí)的市場(chǎng)。特別是對(duì)商用車而言,前面大家講了很多商用車的屬性,它決定了這個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是要求低成本、高可靠性。但是隨著商用車智能化的發(fā)展對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也提出了很高的要求,特別是在智能化、安全性和舒適性,這是未來發(fā)展的方向。
天津德科致力于車規(guī)級(jí)線控轉(zhuǎn)向研發(fā)和批量產(chǎn)品落地,目前在算法、傳感和助力電機(jī)三個(gè)核心技術(shù)擁有自己的研發(fā)體系和生產(chǎn)線,我們也是融合了車規(guī)級(jí)產(chǎn)品能力來助力客戶L4級(jí)別商業(yè)化落地。目前在無人駕駛方面落地了兩個(gè)場(chǎng)景,一個(gè)是低速或者特定場(chǎng)景,一個(gè)是重型商用車干線物流。
公司擁有三大核心技術(shù),因?yàn)槲覀冊(cè)谥悄苻D(zhuǎn)向當(dāng)中有傳感器,控制部分,電機(jī),以及電機(jī)之間的Powerpack,這是公司自主研發(fā)的三大核心技術(shù)。同時(shí)我們有兩個(gè)線控平臺(tái),一個(gè)是L2-L4級(jí)線控智能平臺(tái)和L4級(jí)車輛智能駕駛線控冗余平臺(tái)。同時(shí)我們衍生出來四個(gè)產(chǎn)品線,前兩個(gè)是商用車智能駕駛,從高級(jí)輔助駕駛一直到未來無人駕駛,我們這邊都有布局。其次是德科電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向替代原來液壓轉(zhuǎn)向。
我們的產(chǎn)品布局,左側(cè)是電子助力轉(zhuǎn)向,從小型車到C級(jí)車,從乘用車到商用車,德科都有布局和批量生產(chǎn)。右邊是布局兩個(gè)場(chǎng)景,一個(gè)是低速比如說P-SBW,DP-SBW,主要是在無人配送和智能城市物流和Robo-Bus。其次是EH-SBW是在重型商用車中使用。
第二板塊看一下產(chǎn)品開發(fā)流程。我們做產(chǎn)品之前首先要把功能描述清楚,這里列了18項(xiàng)。這18項(xiàng)實(shí)際上只是智能轉(zhuǎn)向當(dāng)中的一部分,而且這18項(xiàng)不包括基礎(chǔ)款,比如說轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。真正在功能描述定義清楚以后,我們會(huì)進(jìn)階到智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的解決方案。這是我們根據(jù)這么多年的開發(fā)簡(jiǎn)單做的定義,不一定非常準(zhǔn)確,因?yàn)槊總€(gè)客戶要求是不一樣的。
在智能轉(zhuǎn)向過程當(dāng)中,ECU,助力電機(jī)和傳感器是核心。按照這樣一個(gè)核心部件,我們會(huì)根據(jù)客戶要求進(jìn)行相應(yīng)等級(jí)的分類。比如說中間部分,助力電機(jī)相數(shù)是3項(xiàng),沒有冗余,轉(zhuǎn)子角度沒有冗余,到最后一個(gè)級(jí)別是6項(xiàng)有冗余,這樣能夠保證這輛車平穩(wěn)行駛到終點(diǎn)站。當(dāng)然這只是給大家舉一個(gè)例子,每一個(gè)企業(yè)需求轉(zhuǎn)向安全級(jí)別不一樣,最后獲得冗余部位也不一樣。
我們?cè)陂_發(fā)過程中是用軟件模型,搭建轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模型,按照外圍的條件進(jìn)行仿真,仿真完以后把這些代碼下載到目標(biāo)板里面,目標(biāo)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的測(cè)試。最后我們做一個(gè)整車的測(cè)試,整車測(cè)試完了以后會(huì)把這些數(shù)據(jù)再反饋到模型當(dāng)中去,這樣經(jīng)過幾次迭代以后確定這個(gè)產(chǎn)品。
接下來具體看看這個(gè)產(chǎn)品硬件軟件的設(shè)計(jì)流程。比方說,今天我們提供這樣一個(gè)硬件方案,左側(cè)傳感部分都是帶冗余的,右側(cè)和主控芯片和助力電機(jī)(執(zhí)行部分)都是不帶冗余的。當(dāng)然可能在座同行會(huì)講,你這樣講是不是太武斷了?我今天只是給大家出一個(gè)方案,比方說在這個(gè)級(jí)別完全可以把一個(gè)主控CPU,可以是雙核或者一個(gè)主CPU和一個(gè)輔CPU。
到L4級(jí)別以后,硬件系統(tǒng)升級(jí)都比較多,比如說傳感部分,控制部分,執(zhí)行部分都是雙套方案,這樣形成比較穩(wěn)定可靠的控制系統(tǒng)。
我們看一下軟件開發(fā),軟件開發(fā)按照V字型,基于MBD方案。從需求分析到詳細(xì)設(shè)計(jì)經(jīng)過連續(xù)不斷早期的迭代和早期的驗(yàn)證,讓我們的方案非常地穩(wěn)定。到后期實(shí)施階段,通過MIL,SIL和HIL仿真一直到單體測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試完成整個(gè)軟件的測(cè)試。單體測(cè)試這里面有傳感部分,控制部分,電機(jī)部分,會(huì)對(duì)每一個(gè)部件進(jìn)行很好的測(cè)試,然后再把組合進(jìn)行功能測(cè)試,最后放到實(shí)車上測(cè)試,這樣一個(gè)軟件部分能夠完成。
整個(gè)軟件是基于AUTOSAR設(shè)計(jì)規(guī)范,從應(yīng)用層到服務(wù)層到控制器的接入,滿足相關(guān)要求。整個(gè)軟件分兩大層,硬件是層軟件層的支撐,往上有一個(gè)操作系統(tǒng),這個(gè)操作系統(tǒng)很好地保證了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和多任務(wù)實(shí)施的功能。再往上是應(yīng)用層,一個(gè)小小的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)際上在軟件部分也是很復(fù)雜的。最后看一下簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)流程,左邊是EPS參數(shù),包括轉(zhuǎn)向助力,電機(jī),路感模擬器,基于AUTOSAR代碼的生成,最后到ECU無慣入。
第三個(gè)是看一下先線控系統(tǒng)應(yīng)用,天津德科,主要集中在車規(guī)級(jí)智能線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車規(guī)級(jí)線控電子轉(zhuǎn)向應(yīng)用。我們先看一下i-SBW,它有六大冗余設(shè)計(jì),符合L4級(jí)別穩(wěn)定駕駛要求(低速),還可以實(shí)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向,可以很好縮短整車轉(zhuǎn)彎半徑,提高人員乘坐舒適型。
第二個(gè)是應(yīng)用在輕卡和皮卡,這個(gè)產(chǎn)品目前有兩大功能:1、在電子取代液壓,降低功耗,提高駕駛員舒適型。2、滿足L2-L3級(jí)別高級(jí)輔助駕駛LKA功能。因?yàn)樗侨娍禺a(chǎn)品,所以可以實(shí)現(xiàn)智能駕駛和無人駕駛無縫升級(jí)。第三個(gè)是i-EHRBS,這是應(yīng)用在重卡上面的,這個(gè)產(chǎn)品省去了液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油管油壺,實(shí)現(xiàn)一體式集成化設(shè)計(jì),支持L2-L3級(jí)LKA智能專項(xiàng)模式,可升級(jí)L4級(jí)智能駕駛,非常穩(wěn)定可靠。
最后看一下整個(gè)系統(tǒng)的驗(yàn)證,我們公司產(chǎn)品開發(fā)完以后驗(yàn)證分為三個(gè)板塊:實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,實(shí)車標(biāo)定,輔助主機(jī)廠做操縱穩(wěn)定性標(biāo)定。在實(shí)驗(yàn)室里有總成性能實(shí)驗(yàn)和單體ECU和傳感實(shí)驗(yàn),電機(jī)實(shí)驗(yàn)。實(shí)車有轉(zhuǎn)向客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)以及輔助主機(jī)廠七大項(xiàng)操穩(wěn)實(shí)驗(yàn)。下面通過一個(gè)小短片來簡(jiǎn)單了解一下。
—VCR—
最后這個(gè)小視頻是在美國(guó)亞利桑那州測(cè)試場(chǎng)做的標(biāo)定,德科使命就是讓智能駕駛線控技術(shù)更簡(jiǎn)單。這個(gè)更簡(jiǎn)單不是說線控技術(shù)本身更簡(jiǎn)單,而是說通過我們的努力把技術(shù)集成好以后,讓客戶用更簡(jiǎn)單的辦法實(shí)現(xiàn)線控的轉(zhuǎn)向。謝謝大家。