2017北京车联网与智能驾驶论坛于9月6-7日在北京昌平小汤山佐智自动驾驶园召开。会上，博世底盘控制系统中国区自动驾驶产品经理黄罗毅做了题为《自动驾驶中定位技术的思考》的演讲。
黄罗毅：大家好，我叫黄罗毅，来自博世底盘控制系统中国区，主要负责博世自动驾驶在中国区的产品技术规划及平台开发的项目管理。今天跟各位专家简单汇报一下博世在自动驾驶中定位技术的一些思考。
首先谈谈我们对自动驾驶一些重要组成部分的理解，其实自动驾驶跟人的驾驶是类似的，驾驶的过程可以简单分为三个部分。第一个是看，即感知，用眼睛等五官感知周围的环境。第二个是想，要想接下来的路怎么开，A到B怎么走，这是人类大脑在思考的过程。第三个是做，通过对车辆的操作，使车辆到达指定的地点。
这里说到的三个部分，其实每个部分都有非常关键的部件。从感知方面可以看到车身有很多的传感器，比如毫米波雷达，单目摄像头，立体摄像头，超声波传感器，激光雷达等等，这些关键的传感器构成了自动驾驶车辆感知的部分。
其次是定位，车辆光有感知技术还不够，车辆需要知道我在哪里，接下来要去哪里，路径怎么规划，这些都需要借助自动驾驶高精度的地图和定位。一会我会给各位专家汇报博世认为的高精度定位包括了哪些内容。
第三是思考部分。可以想像人类在驾驶过程中，需要大脑来支配自身运动，那么在自动驾驶车辆自动行驶过程中，也需要一个自动驾驶的中央大脑，如果大家关注博世新闻的话，博世也在跟合作伙伴一起研发自动驾驶整车大脑。
接下来是驾驶员的监控系统。很多人在想自动驾驶以及未来的无人驾驶还需要驾驶员吗？还需要对驾驶员行为进行监控吗？博世认为L3及L4的自动驾驶状态下，乘用车领域还是需要对驾驶员进行监控的，这样的监控并不是侵犯别人的隐私，而是系统确认驾驶员有没有误用和滥用系统，比如L3的情况下，驾驶员就不能跑到后座上去睡觉。
最后也是一个非常关键的部分，就是车辆执行部分，自动驾驶需要对车辆进行控制。大家如果对博世比较了解的话，我们的ESP在中国是比较有名的，其实ESP也属于车辆控制的一部分，可以用来做车身稳定控制和刹车，当然博世还有EPS电子助力转向系统和ibooster智能助力器，这些都属于车辆执行单元。
通过我的介绍，相信大家也发现了，博世在自动驾驶的关键部件领域都有涉及，我们具备为客户提供整套自动驾驶系统解决方案的能力。
谈了自动驾驶主要的零部件，说一下博世对自动驾驶发展困境和机遇的一些思考。第一个是立法问题，相关的部门和组织机构都在制定法规推动自动驾驶更好地发展。第二个是Safety，主要指人身安全和功能安全，怎么保证自动驾驶系统是安全的，对人对车对社会负责。第三个是Security，也是我们常说的信息安全Cyber Security，将来的自动驾驶车辆极有可能是联网的，怎么保证整个自动驾驶车是信息安全的，从车内通信到车外的通信，这也是我们需要思考的问题。第四个是传感器的冗余，刚才提到了博世有很多传感器，怎么保证这些传感器的可靠性？就像人类驾驶一样，怎么保证人可以始终监控车周围的环境并不犯错，怎么做到传感器的冗余？比如傍晚太阳光照射到摄像头，我们是不是有其他的传感器能提供冗余的功能？第五个是电子电气系统的架构，我们也称为整车系统的架构，传统的汽车已经有很成熟的系统架构了，但是自动驾驶要考虑到电源的冗余，传感器的冗余，制动的冗余，转向的冗余等，这些都需要重新设计汽车电子电气架构。第六个，也就是我们通常说的人工智能或者系统的智能，机械的东西如何像人一样去思考，像人一样对周围的事件做出反应，这也是我们思考的重点和难点，今年3 月份，我们宣布跟英伟达一起合作研发自动驾驶的超级大脑，AI Car Computer。
最后一个就是定位，高精度的定位，这也是今天我想跟大家着重分享的：定位在自动驾驶中到底扮演着什么样的角色。通常来讲，我们认为自动驾驶中的定位技术主要分为两个方面，一个是基于GNSS做的定位，也叫基于全球卫星定位系统的定位，如GPS，北斗，伽利略等都属于全球卫星定位系统的范畴。有了全球卫星定位系统，就可以知道大概位置，甚至可以达到十厘米的精度，但是这种精度不是百分之百可靠的。比如说自动驾驶车辆开到隧道里，怎么办？GNSS信号是几乎没有的，那么就要思考在这种情况下如何还能保证自动驾驶车辆高精度的定位，这就是我想说的第二种方案。叫作基于道路特征的定位。
举个例子，比如您来到一个陌生的城市，您手机有个APP，某个地图软件，您打开地图和定位，你就知道你大概在哪里，但你不一定知道你的朝向和具体的位置，这个时候你可以抬头看一看周围，比如我的右前方有一个肯德基，左前方有一个麦当劳，通过对周围环境特征的相对位置比较，你就可以更准确的知道你的位置。比如自动驾驶车辆在高速上行驶，除了通过全球卫星定位系统知道在哪个车道，还可以通过传感器来观察，如前方一百米有一个限速50的标志牌，右后方20米有一个灯杆，通过车辆和这些道路特征的相对位置，就可以知道车辆在哪个车道以及朝什么方向行使，这就是我们说的基于道路特征的定位方式。
博世是怎么做基于道路特征的定位呢？大家知道博世的ADAS传感器、如毫米波雷达在市场上占有率是非常高的，我们就想能不能给客户提供一些附加的价值？比如能不能用摄像头、毫米波雷达进行高精度的定位？答案是肯定的。我们现在用毫米波雷达可以收集一些能够反射毫米波的物体，比如说一些建筑物，比如说带有铁牌的桥梁，反射率比较高的灯杆、标志标牌都是可以扫描的一些特征物体。基于摄像头可以采集到，比如车道线，车道宽度等。基于这两种传感器可以分别构建出两种高精度定位图层，比如拿摄像头可以生成摄像头的高精度定位图层，基于毫米波雷达可以生成毫米波雷达的高精度定位图层。
在博世内部，我们定义了三种图层，第一层是planning layer，规划图层，主要来自合作伙伴，如地图供应商的基础高精度地图。第二层是localization layer，定位图层，是基于道路特征来做的定位，如之前介绍的用毫米波雷达和摄像头扫出来的图层。第三层是dynamic layer, 动态的图层，比如道路前面有突发事件，施工区等。
前面提到了毫米波雷达、摄像头等传感器，这都是博世有的，已经装在量产车上的。实际实施过程中，这个车并不一定是自动驾驶车辆，这个车在行驶过程中可以使用传感器收集周围道路特征，我们有算法会把动态的物体滤掉，这个过程中不可能把所有的数据原封不动的传到后台，这样对带宽要求很高，我们会在车内做一些预处理，把处理好的信息发到云端。
车辆收集到信息后传到后台，后台会把图商的基础地图图层，毫米波雷达的定位图层和摄像头的定位图层叠加，形成可用于自动驾驶的高精度地图整合图层。这个图层可以给到OEM或者其他客户，可以由合作方发给未来的自动驾驶车辆，自动驾驶车辆就有了可用于自动驾驶的高精度地图。
其实很多人都在做基于摄像头的高精度定位，博世除了用摄像头做高精度的定位，还加了毫米波雷达，大家听到这个概念好像觉得有点不可思议，毫米波雷达怎么能做高精度的定位。为什么我们在已经有基于摄像头定位的基础上加上了毫米波雷达的定位呢？在环境比较好的时候，毫米波雷达和摄像头的性能是很类似的，不能说谁好谁不好。而在环境比较差，比如天气情况比较恶劣的时候，毫米波雷达的性能在某些方面是要优于摄像头的。比如太阳西下的时候，阳光如果照向了摄像头，摄像头就会失明几秒钟，比如在大雪，或者雾霾比较大的地方，摄像头的性能就大打折扣，而毫米波雷达性能仍能保持一个较好的水平。
还有很多人怀疑，你拿毫米波雷达做定位能达到什么样的精度？关说不练假把式，这个是我们在东京进行实地验证的结果。结论有两点：一是我们认为毫米波雷达做定位是有效的。二是毫米波雷达做定位是准确的。
什么叫是有效的？刚才提到的如果车辆使用毫米波雷达收集这些数据，原始的数据量会特别大，一个GB，甚至TB都有可能，但是我们将数据进行预处理后再上传到云，这时的数据量就可以缩小至每公里5个KB，这个是非常小的数据量。其次，并不是每辆车都在实时的上传，因为道路的特征有时候不变，或者说在短短的几天或者几周之内不变，系统会判断现在采集的跟已有的数据库和地图进行比对，如果是一致的，就不需要上传，如果是不一致的才需要进行上传。而且将来在云端是可以去请求车辆主动的更新数据。所以实际实施中，我们认为数据量还会更小。
同时，我们认为基于毫米波雷达做定位是非常准确的，我们在日本和欧洲都做了类似的测试，仅仅使用毫米波雷达做定位，可以达到纵向和横向的10cm精度，现在我们是基于博世第四代的毫米波雷达做的，将来会基于博世的第五代毫米波雷达，精度会更高。
这个是在日本东京做的基于毫米波雷达定位的非常短的视频，左边是我们拿某家64线激光雷达做的定位，右边是拿毫米波雷达做的定位，大家可以看一下,仅仅使用毫米波雷达是完全可以做到横向和纵向的准确定位。
2017年4月份，博世同时跟国内三家地图供应商，百度、高德、四维图新签署了战略合作协议，希望在中国验证基于毫米波雷达做高精度地图的测试，测试结果计划是在2017年底发布。到时候也请大家关注一下。我们很荣幸能与三家地图供应商达成一致。我们的合作伙伴也一致认为这个可能是自动驾驶定位非常关键的技术。
总结一下今天汇报的内容。首先，前面谈到自动驾驶是由很多部件组成的。自动驾驶并不是大家想象中得那么简单，它是一个非常复杂的系统，有机会我可以跟大家再详细汇报博世的自动驾驶是什么样的系统。我刚才提到了博世有很多自动驾驶相关的零部件都在生产和研发，这些零部件构成了自动驾驶解决方案重要组成部分。博世是具有自动驾驶整体解决方案的供应商，不仅能够提供硬件，还可以提供软件、测试方法和全套解决方案。
其次基于传统的ADAS传感器，博世希望给客户带来更多有附加价值的功能，比如我们基于ADAS传感器做定位。我们认为将来的ADAS传感器不再是一个孤立的传感器，而是能够互联的设备。
最后博世希望构建一个自动驾驶的生态，包括高精度定位的生态。博世希望有更多的组织加入这个生态，共同为中国的自动驾驶添砖加瓦。中国自动驾驶是有可能引领世界的。
我个人是一个传统的自动驾驶工程师，我深知做自动驾驶是一个非常难的事情，有时候，只有你自己深入去研究一个东西的时候，你才能体会这个东西的复杂性。所以我对任何一辆能够跑起来、不能跑起来的自动驾驶车辆我都是怀着一颗敬畏的心。也借此机会对所有在从事自动驾驶研究和商业化的初创企业、高校、研究机构等表示敬意。我也呼吁大家能给中国的自动驾驶更多的帮助和理解，也希望给博世更多的支持，未来我们一定会造出让大家觉得安全和信任的自动驾驶车辆。再次谢谢主办方。
提问：你们的ibooster在中国的情况。你们选特斯拉和宝马做自动驾驶，用的执行机构是一样的吗？
黄罗毅：谢谢您的问题，关于iBooster在中国的情况, 我们就在上个月，8月1日，博世亚太区首个iBooster生产基地在南京奠基。总投资达到了7.7亿元，计划于2019年投产。博世将在南京的iBooster生产基地采用博世工业4.0解决方案。这是博世在亚太地区第一个ibooster工厂，显示了对中国市场的高度重视。
我们为什么选宝马和特斯拉做，这是一个好问题，其实我们是希望做一个自动驾驶的解决方案，不管用哪个车来做，我们希望将来方案里有博世的ESP，有博世的iBooster，有博世的EPS等等。刚才提到了执行层面是需要有冗余的，打个比方，我们可以通过iBooster和ESP结合来实现制动的冗余。
提问：将来在中国提供自动驾驶方案的时候，都会用这两个相加的方式？
黄罗毅：我们希望博世能够成为客户的伙伴，如果客户愿意用我们的方案，我们会给他提供整套自动驾驶系统。
提问：iBooster能用在新能源汽车和传统汽车上吗？
黄罗毅：可以。
提问：刚才提到毫米波雷达的方案，比如激光雷达高精定位是不考虑还是也在布局？您觉得后续会是怎样的态势？
黄罗毅：刚才我提到的主要是拿摄像头和毫米波雷达做的，这个我们是有比较清晰的技术路线和商业模式，因为博世已经量产了大量ADAS传感器。我们希望在已经量产的传感器功能上提供我们附加的服务。您提的问题很好，虽然市面上并没有很多车已经装载了车规级的激光雷达，但是不排除博世将来会把激光雷达做成一个单独的定位图层，但是现在激光雷达离量产还需要一些时间，所以让我们耐心等待。
提问：你们在用毫米波雷达的时候，24G、77G和79G，有什么样的规划？
黄罗毅：博世现在主要的产品是77G，并不是说哪个频段一定好，都有相互的优劣，但是每家有每家不同的产品策略，博世现在在中国推的，主要还是77G。
提问：我觉得毫米波雷达（偏贵），推进的时候是不是有很大的障碍？
黄罗毅：我不认为毫米波雷达成本降不下来，主要看量和需求，毫米波雷达的价格现在并没有那么高，博世的第五代雷达可以做得非常好，如果您了解博世毫米波雷达，第五代可以做到前一代的二分之一甚至更小。技术上我认为毫米波雷达已经比较成熟了，价格是根据需求定的。关于毫米波雷达的进一步问题，我们有专门的毫米波雷达产品经理可以更专业的解答您的问题。