【專題】耐世特：賦能轉向系統，迎接自動駕駛的新時代

隨著自動駕駛技術的逐步推廣，在實現功能性之外，如何提高安全性是當務之急。從原理上來看，自動駕駛汽車接收各類感測器對周圍環境探測出的資料，透過中央處理器分析這些資料，運用複雜的演算法做出決策。而到了執行層，出現了一大技術難點——轉向機制的建立。

由於自動駕駛減少或完全不需要人類駕駛員的干預，傳統轉向柱帶動轉向機推動車輪轉向的方式變得不適用，必須加入以軟體主導的方案來做到智慧轉向。說起轉向及傳動系統供應商，耐世特無疑是行業內最具知名度的供應商之一。近日，本刊記者來到位於蘇州工業園區的耐世特汽車系統亞太技術中心，與耐世特汽車系統全球副總裁、亞太區總裁樊堅強博士，就自動駕駛時代汽車轉向系統的發展趨勢深入交流。

耐世特汽車系統全球副總裁、亞太區總裁樊堅強博士

安全是自動駕駛的前提

自動駕駛感知層和決策層的技術發展日新月異，包括各類感測器的成本下探和逐步量產應用，以及處理器算力的不斷提高等。隨著自動駕駛落地的時間正在臨近，人們也將目光逐漸聚焦到執行層，這方面面臨的挑戰有哪些呢？

“安全，是耐世特研發任何自動駕駛相關產品的首要宗旨”。關於自動駕駛，樊堅強博士提及最多的就是“安全”。自動駕駛執行層的安全又分為功能安全和資訊保安。

耐世特線控轉向技術

功能安全方面，如果自動駕駛的硬體突然失效，後果是非常嚴重的。因此需要對系統做大量的冗餘設計，涵蓋晶片、執行機構、制動等部件，不至於區域性出現問題而導致整體功能失效。在轉向系統冗餘方面，針對不同等級的自動駕駛，耐世特高可用性電動助力傳向系統和線控轉向技術，可以為各級（L1~L5）自動駕駛提供支援並做到世界領先的小於10FIT的先進安全性。FIT是衡量產品可靠性的重要指標，FIT的分數越低，產品的可靠性越高。

除了轉向系統內的冗餘硬體和軟體外，為了使轉向系統做到充分的備份，耐世特與大陸集團合資公司CNXMotion，創新性地推出了“制動轉向”Brake-to-Steer（BtS）技術。傳統上，轉向系統管理著車輛的橫向控制，BtS制動轉向系統能讓制動也參與橫向控制。當制動轉向與耐世特高可用性電動助力傳向系統或線控轉向等高階轉向系統相結合時，能提供一重額外的冗餘，進一步增加安全性。

資訊保安方面，隨著越來越多汽車開始使用先進的電子技術來實現自動駕駛以及網聯化的深入，資訊保安，或者說網路安全，顯得愈發重要。雖然現在已經大規模商業化應用的L2自動駕駛還不存在第三方入侵的案例，但L3這兩年開始陸續量產，未雨綢繆還是很有必要性的。

如何保障自動駕駛汽車資訊保安？硬體上，需要最佳化電子控制板的設計，防止駭客進入系統。而軟體上，更多地需要行業標準的制定。

針對網路資訊保安，耐世特整合多層硬體和軟體。硬體上研發特殊設計的半導體模組，而軟體系統由多層軟體結構共同組成，能夠識別並授權轉向系統與其它車外控制器之間的資訊流和命令流。

目前，耐世特的許多產品線，例如電動助力轉向、管柱與中間軸等，首要目標就是不斷改善以支援自動駕駛的安全需求。

耐世特產品及行業趨勢

軟體定義未來的自動駕駛

軟體定義汽車已經成為行業的共識，未來決定汽車發展的是以人工智慧為核心的軟體技術。對於自動駕駛軟體的重要性，樊堅強博士的看法是：“隨著硬體逐漸標準化，自動駕駛將不存在硬體上的屏障，例如感知感測器和計算單元的算力，自動駕駛未來的突破將由軟體決定。耐世特從多年以前，就開始為此準備。”

軟體方面的實力，正在成為汽車行業關鍵的差異化因素。目前，耐世特在全球有三大研發中心，分別位於北美、歐洲和亞太，軟體團隊的佔比均已超過硬體。尤其是位於印度的軟體中心，完全由軟體人才主導。

“從安全形度來看，轉向軟體在確保轉向輔助以及啟用先進駕駛輔助系統（ADAS）（如停車輔助、車道保持、車道偏離預警、交通擁堵輔助等）方面發揮著至關重要的作用。將來，汽車軟體還將在實現自動駕駛汽車以及其它先進安全性和效能功能方面發揮關鍵作用。硬體定義的車輛正在迅速轉變為軟體定義的運輸平臺。”

樊堅強博士談到，隨著車輛逐漸成為軟體賦能、雲端連線的裝置，全球整車廠在軟體賦能的轉向功能和其它以軟體為核心的運動操控應用方面的需求正急速增長。因此，耐世特汽車系統正在升級其全球軟體工程組織，以滿足全球整車廠客戶群不斷增長的軟體需求。

據悉，耐世特最新的組織架構優化了彙報線，建立了一個直接向首席技術官彙報、橫跨耐世特全球4個地區的統一戰略軟體團隊，支援電動助力轉向（EPS）系統和高階轉向功能的開發。此外，新架構還將支援與軟體相關的研發專案，包括基於雲或集中式底盤域控制器內的軟體解決方案。

商用車自動駕駛商業化的優勢

如果說電動化是由政策和法規驅動的，那麼自動駕駛則是更多由消費者驅動的，尤其是網約車、運輸車等商業用途的汽車，出於節約人力成本的目的，非常樂於推進無人駕駛的落地。

“商用車對自動駕駛的需求更高，不僅能夠減少人為因素導致的事故，還可以減少運輸中的人力成本。而且港口、工業園區、礦區等封閉環境，運輸路線相對固定，非常適合自動駕駛的推廣。”

自動駕駛的感知層和決策層，商用車和乘用車的設計理念是相近的，但是執行層，由於商用車大多車重更大，因此對轉向系統的要求更為嚴苛。

磁液迴圈球式轉向系統（MTO）

以卡車的轉向系統為例，耐世特擁有磁液迴圈球式轉向系統（MTO）和全冗餘電液迴圈球式轉向系統（EHRCB），分別滿足L1~L2級高階駕駛輔助和L3~L5級的自動駕駛要求。MTO引入行業內首個電磁控制模組以實現液壓轉向主動可控性，其顯著改善商用車的安全性、舒適性與操控性。該方案的主要特點是極致的價效比、體積小巧和模組化，適用於從輕卡到重卡的各類商用車，是一款符合中國商用車市場特色和消費者“用得起”的產品。全冗餘EHRCB的主要特點是滿足汽車行業最高功能安全等級ASIL-D級，是真正意義上符合L3~L5級自動駕駛安全的解決方案。

除了用於液壓轉向車輛的MTO和EHRCB，耐世特還提供高輸出齒條式電動助力轉向（HO REPS），可處理高達24 kN的齒條負載，可用於輕卡、大型SUV、BEV和輕型商用車（LCV）。MTO、EHRCB和HO REPS均可實現高階駕駛員輔助功能，包括風阻補償、拖車和牽引輔助、車道保持等。