丰田和谷歌都要仰仗的自动驾驶霸主

来源:日经技术在线

丰田VS谷歌——随着自动驾驶实用化的临近,这场不同行业之间的对决成为了关注的焦点。在这场对决的背后,有一家汽车零部件厂商异军突起,成为自动驾驶时代的新主角。这就是德国的大陆集团(Continental)。该公司汽车相关业务的销售额,已经超过了十年前还是自己两倍之多的电装。这家有着140多年历史的老牌轮胎厂商,是如何转型成为高科技企业的呢?就让记者带您看看这家企业实际的经营情况。

大陆集团在日本的知名度不高,在汽车行业,很多人也只知道这是一家老牌轮胎企业。实际上,在自动驾驶系统领域,这家公司已经开始具备与汽车厂商相当的技术实力。该公司汽车相关业务的销售额已经超过电装,成为全球第二大零部件厂商,正在成为新的主角。

松开方向盘,汽车依然沿着蜿蜒曲折的车道继续前行。就在驾驶员急打方向盘,以为避开了前方出现的假人的时候,汽车又检测到了另一个假人,突然紧急停车。

这是正在日本千叶县旭市的测试道路上接受检验的自动驾驶试制车。其中也有可一键式自动完成平行停车的汽车。开发这些车辆的,是汽车零部件大型厂商大陆集团。该公司总部设在德国北部拥有51万人口的汉诺威。

大陆集团在日本的知名度不高,人们只知道该公司是世界第四大轮胎厂商。轮胎厂商为什么会拥有令汽车厂商都相形见绌的自动驾驶技术呢?

赶超规模曾是自己两倍的电装

2015年10月初,丰田宣布将在2020年之前推出能在高速公路上自动行驶的汽车。日产汽车和通用汽车(GM)等公司也计划在未来数年内开始销售自动驾驶汽车。谷歌和苹果也在进行这方面的准备,“汽车对IT(信息技术)”的对决进入了白热化。

大陆集团创办于1871年。在这场新老对决中,原本应该属于“老牌”阵营。然而,该公司最先预见到自动驾驶时代的到来,大胆扭转了经营方向。通过积极实施M&A(并购),一举将业务的轴心从轮胎调整到了传感器和软件等。

察觉未来的环境变化,选择最佳的发展道路。该公司的这种经营方式,与自动驾驶可谓是一脉相承。其成果也体现在了业绩之中。

2014年大陆集团(汽车相关业务)的销售额为306亿欧元(按2014年平均汇率换算,约为42840亿日元)。超越了十年前规模是自己两倍以上的电装(汽车相关业务)创造的42435亿日元的成绩,仅次于博世,跃居世界第二位。

大陆集团提出了到2020年,使销售额从2014年的345亿欧元增加到500亿欧元的计划。对于今后的发展,该公司首席执行官(CEO)艾尔马尔·德根哈特(ElmarDegenhart)自信地说:“高级驾驶辅助系统、电子设备、传感器、软件等数字技术将占到汽车部门销售额的60%。在未来5年,估计会超过汽车产业的平均增长速度。”

2014年11月,有一件事情震动了日本汽车业。在丰田做好万全准备后发布的预防安全技术“ToyotaSafetySense”中,有一个核心部件不是出自丰田集团,而是大陆集团的产品。不只是丰田,本田、马自达、德国戴姆勒等很多汽车企业,都开始依赖大陆集团。

总市值与日产汽车相当

大众“尾气门”再次强调了一个事实:汽车与软件是不可分割的。

今后,随着自动驾驶时代的到来,汽车还将连接云服务器和人工智能连接,相当一部分附加值会从硬件转移到软件。大陆并不打算成为汽车厂商,而是希望先开发出自动驾驶必需的部件,掌握技术主导权,构建起实现自动驾驶必不可少的信息基础设施。

在产业的动荡期,一定会涌现出一些新星,上演新老盟主交替。与谷歌、苹果、特斯拉汽车等齐头并进,大陆集团也成为汽车行业新主角的候选。截至10月19日,大陆集团的股票总市值约为400亿欧元,与佳能、日产汽车基本相同。但对于其经营的实际情况,在日本的媒体上却几乎看不到介绍。

大陆集团竞争力的源泉是什么?在德根哈特CEO的率领下,该公司的关键人物描绘出了怎样的蓝图?为了探究该公司尚不为人所知的真实情况,笔者到访了德国。大陆集团(Continental)成长的原动力是“汽车的眼睛”,也就是传感器。通过率先向市场投放产品,该公司掌握了行业标准,并且成为了丰田等各大汽车厂商的依靠。其真正的目的,是要构建覆盖所有汽车厂商、立足于自动驾驶时代的信息基础设施。

从法兰克福市中心出发,沿高速公路向东南行驶约40分钟。在森林茂密的小镇巴本豪森,坐落着大陆集团内饰部门的工厂群。这里主要制造仪表。然而,在这个与自动驾驶似乎没有关联的地方,正在进行着最尖端的技术实验。

在一间名叫“ErgoLab”的漆黑房间里,摆放着由宝马(BMW)的轿车改造而成的驾驶模拟器。坐上驾驶席,与通常的汽车似乎有些不同,许多摄像头环视着驾驶员。

因为是自动驾驶时代,才要研究人

“是选白雪皑皑的草原,还是市区?”工程师这样问道。选择市区,踩下油门后,屏幕上的风景动了起来。按下自动驾驶模式的按钮,操作切换为自动控制,车辆通过读取道路标识改变速度,也会自动调整车道。

图1:ErgoLab里设置的驾驶模拟器。在被测试者的帮助下进行实验

图2:叠加在真实风景上、向前窗玻璃投影速度和路径等信息的最尖端HMI技术

驶出一会儿之后,前方因为道路施工出现了交通堵塞,车内响起“哔哔”的警告声,座椅也振动了起来。这是在提醒驾驶员从自动驾驶模式切换回手动驾驶。

这项实验测试的内容,是在汽车因某些原因无法维持自动驾驶时,应该怎样通知驾驶员。不只是警告声和振动,通知方式还有影像、光等许多种。车内摄像头会通过分析驾驶员头部的动作、视线的方向、眼睛睁开的大小和对于警告的反应速度等,优化仪表、显示器的显示方法和位置等。

您可能会纳闷,自动驾驶怎么还需要这些?统管内饰部门的大陆集团董事赫尔穆特·马奇(HelmutMatschi)说:“在自动驾驶的时候,必须要让驾驶员能够直观地理解汽车的行驶状态。”

随着自动驾驶水平的提升,驾驶员难免会放松对于速度、路况等方面的注意。如此一来,在出现紧急情况切换到手动驾驶后,反应会比较迟钝,从而增加发生事故、危害加重的风险。

因此就必须使用人机接口(HMI),也就是通过影像、语音、振动等,简明易懂地将传感器检测到的其他汽车的情况、路况等海量信息传达给驾驶员的技术。

图2是大陆集团最新开发的HMI技术,能够将投影到前窗玻璃的信息叠加在真实的风景上。有些企业出于预防疲劳驾驶等目的,现在也在开发车内摄像头,而大陆以与自动驾驶联动为前提,早在10年之前,就已经开始研究融入人体工学的HMI。

这样的前瞻性,就是大陆集团最强大的武器。

部件企业开展的首次公路实验

大陆集团底盘与安全部技术负责人拉尔夫·劳克斯曼(RalphLauxmann)说:“我们的特点是比其他公司的速度快。我们在1990年代前期就发现汽车也需要眼睛,一直在实施大规模投资。”

“汽车的眼睛”是指掌握前方等周围情况的传感器,包括监视车外的小型摄像头、发射电波检测障碍物的毫米波雷达、利用雷达测量障碍物距离的激光雷达。

大陆集团已经构建起能够自行量产上述几乎所有设备的体制。除了HMI之外,还不断抢先投资各类传感器,先于其他公司拥有了完善的产品线。

现在,全世界的汽车企业都在开发自动驾驶汽车。戴姆勒等德国企业已经开始对无需驾驶员操作也可以在高速公路上行驶的汽车进行公路实验。宝马在2015年向市场投放了能够在驾驶员下车后自动停车的车型。

谷歌从2015年6月开始在公路上对没有方向盘、也没有油门和刹车踏板的自动驾驶汽车进行实验。日本企业中,丰田刚刚宣布将在2020年前后,使能够在高速公路上自动驾驶的汽车商品化。

过去由人负责的“认知”、“判断”、“操作”在自动驾驶中将交给汽车。在这一领域,大陆集团拥有大部分的基础技术。这为该公司2012年开展部件企业的首次公路实验创造了条件。2014年,该公司还携试验车来到日本,行驶距离突破8000km。

大陆集团的目标是2020年在高速公路上实现自动驾驶,并且还描绘出了到2025年,分阶段实现市区自动驾驶的蓝图。该公司通过这一行动宣布:汽车部件企业将与大型汽车企业几乎同期实现自动驾驶。

领先于其他公司开展的技术开发,不断改写着汽车产业的标准和习惯。

现在,跟随前方车辆的追随行驶功能、自动制动器已经成为各汽车厂商的标配。大陆集团首次向奔驰车供应这些功能的核心部件——毫米波雷达,是在1999年。2008年开始向沃尔沃供应激光雷达。

这些产品投放市场的时间,都早于其竞争对手博世和ZF(采埃孚)。供货范围很快扩大到其他汽车企业,掌握了事实标准。

击溃丰田体系金字塔

大陆在车载雷达市场上掌握着全球40%的份额。如上表所示,该公司提供部件和系统的项目已达一百多个。能够在销售额上紧追世界最大的汽车零部件企业博世,传感器等部件及其控制系统的销量增长起到了很大作用。

2014年,全球汽车产量的增长率约为3%。大陆集团汽车部门除去轮胎以外的销售额的增长率为6%。特别是用于ADAS(先进驾驶辅助系统)等的传感器,销售额增速迅猛,预计今后的年增长率会达到30%。

“我们不只是满足客户的要求。标准化才是我们重视的方向”(劳克斯曼)。大陆集团正在推动普及的自动制动器还影响到了对汽车的评价。按照欧洲的测评团体NCAP的评级标准,从2014年开始,未配备自动制动器的汽车将无法获得最高分。在日本和美国,这样的趋势也开始扩大。

2015年4月上市的新款“卡罗拉”,配备了丰田首次采用的防撞系统“ToyotaSafetySenseC”。当检测到前方有障碍物时,如果时速在30~80km之间,该系统会自动启动制动器以避免冲撞,或减轻冲撞造成的损失。

大陆集团向该系统提供传感器成为了业内的热门话题。因为按照丰田的习惯,新技术的开发都会委托给电装等集团内企业。

大陆集团董事、底盘与安全部门负责人弗兰克·乔丹(FrankJourdan)董事坦言:“我们明白(日本企业的)‘体系’思维方式,也以为丰田会与电装合作。这对本公司来说也是一件大事。”大陆不仅有自信,在成本竞争力上拥有优势,而且(与电装)“在技术实力上也有着明显差距”(乔丹)。

SafetySenseC的选配价格为5万日元(不含税),极低的价格也引发了话题。大陆集团生产的传感器使这样的低价格成为现实。

该传感器将毫米波雷达与立体摄像头实现了一体化。体积很小,可以安装在车内后视镜附近。

其他公司的传感器则要将雷达安装在前保险杠和徽标周边,因此必须改变汽车的设计。丰田的开发人员透露:“能够以低成本量产一体化模块的只有大陆一家。”

除了丰田之外,本田、马自达、富士重工业等多家日本汽车企业也使用大陆的传感器。单看传感器,其他企业也不乏优秀产品,但大多数只单独销售。而大陆的强项,是能够组合多个传感器和电子控制设备,提供整套系统。该公司借此扩大份额,利用量产效果提高了成本竞争力。

与谷歌建立密切关系

依靠大陆集团的不只是汽车企业。谷歌从6月开始对最新款自动驾驶汽车进行公路实验。虽然没有透露技术详情,但制动系统、车体控制单元、车载电子和轮胎等主要部件均为大陆集团提供。

乔丹董事说:“制造汽车的所有企业都是我们的客户。谷歌不是敌人。”大陆从谷歌开发自动驾驶车初期就开始为其供应部件,建立了密切的关系,2013年还传出了二者将合作开发自动驾驶汽车的传闻。

摄像头和雷达等部件只是获得霸权的一个起点。

在2015年1月于美国拉斯维加斯举办的消费电子展(CES)上,大陆集团首次展示的演示机引发了关注。

显示屏上出现了2幅图像。一个是地图信息,用绿色到红色的浓淡变化,分车道标出了从无数汽车的传感器得到的实时的堵车信息。

在地图信息的旁边,是实际在车载导航仪上显示的地图。通过在云端分析从全世界的汽车汇聚而来的信息,指明了怎样换道行驶的效率更高。

汽车得到的信息发送至云端进行分析,再向汽车下达指示。这正是大陆集团现在投入最大的“eHorizon”的功能。简单来说,就是汽车始终接入互联网服务器的信息基础设施,即汽车版“IoT(物联网)”。

仅靠汽车上搭载的传感器,只能得到几百米外的信息。如果可以从其他汽车获得信息,就能预测远在目测范围之外的路况。

“云将成为另一种传感器”。这是大陆提出的关键词。其目标是通过使用eHorizon,让全世界的汽车企业都成为其客户。

以2019年投入实用为目标开发的新一代eHorizon,能够分析云端储存的道路、周边汽车的速度和位置等信息,通知车辆最佳的路线和车道。从汽车得到的信息经由高速通信网,在1秒钟之后就会发回给所有汽车。并且还能使信息与自动驾驶系统联动。

大陆集团有着强有力的伙伴。云服务器和大数据分析由IBM负责。大陆还在利用IBM的人工智能“Watson”擅长的自然语言处理技术,开展语音驾驶等实验。

对于这样的系统,在各种条件下行驶时,关键是要保证通信环境稳定。为此,大陆集团与思科系统合作,吸收了后者的网络和安全技术。

统管内饰部门的董事赫尔穆特·马奇强调与外部企业合作的重要性

大陆会向这些海外的巨头毛遂自荐。统管内饰部门的马奇董事解释说:“IT的世界日新月异。委托(IBM、思科等)专业企业代劳,才能快速顺应变化。”

积极运用外部资源的姿态,也表现在了招贤纳士方面。在10月6日于法国波尔多举办的世界ITS(智能交通系统)会议上,大陆集团的“新面孔”登上了讲台。

她就是大陆集团在硅谷新设立的智能交通系统部门的负责人SevalOz。2014年,大陆挖来了这位谷歌自动驾驶车开发中的关键人物。

大陆目前正在向世界各地的汽车企业征询加入新一代eHorizon的意向。截至2015年9月,共与5家企业达成了基本协议,其中有两家日本企业、一家德国企业、两家美国企业。这些企业的名称尚未公开,日本企业中的1家,可能是大陆的传感器供货对象。

“整合所有厂商”

负责开发eHorizon的大陆集团技术部门负责人RalfLenninger透露说:“年内还将与另外5家企业签约。总有一天,我们会把所有汽车企业整合到一起。”他接着说道:

“我们的强项是汽车企业的信赖和中立性。他们不打算把信息交给谷歌,但是愿意与在部件领域拥有成功先例的我们合作。参加的企业越多,地图就越准确。我们的理想,是在全世界的每一条街道,向所有汽车提供最新而且准确的信息。”

eHorizon的优势,是已经与多家汽车企业进行过合作。现行版本能够使用诺基亚的“HERE”地图,对道路起伏和信号变化作出预判。瑞典卡车企业斯堪尼亚(SCANIA)于2012年采用eHorizon后,取得了油耗降低约3%等成果。

作为其进化版的新一代eHorizon将汇集世界上所有厂商的信息,从“汽车的头脑”进化为“世界公路交通的头脑”。发挥在信息入口,即传感器领域的优势,建立起自动驾驶时代所需的信息基础设施。这才是大陆集团真正的目的。

轮胎中也嵌入传感器

汽车的全部信息都将传送到云端。大陆集团的传统产品——轮胎也不例外。大陆集团首席执行官(CEO)艾尔马尔·德根哈特说:“将来,为了检测道路表面的情况,轮胎也要安装传感器。轮胎也将成为汽车传感器网络的一个重要部分。”届时,拥有轮胎业务的特色将得到更大的发挥。

将来,汽车会借助通信成为巨大的网络的一部分。就在汽车企业放眼未来,逐步提高技术水平,从驾驶辅助向部分自动驾驶进发的时候,从IT和通信等非汽车行业涌入了不少新势力。在霸权争夺日趋激烈的战局之中,大陆集团准备在横跨两个阵营的业务领域取得霸权。

原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2015-11-16

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