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文 | 汽車之心（ID：Auto-Bit），作者 | 牧之，編輯 | 王德芙

全球汽車產業的發展及汽車產品的進化，離不開眾多汽車一級供應商（Tier 1）長久以來的進取和創新，它們一直在互相成就。?智能汽車時代，全球的互聯網巨頭、自動駕駛明星企業頭頂光環出場，計劃給傳統汽車產業來一場智能化革命。 但任何技術革新皆非一蹴而就，汽車誕生已有百余年之久，能進化至今天的形態，是穿過漫漫長夜、克服無數挑戰的結果。

就全自動駕駛而言，業內最為資深的選手 Waymo 也不過才探索了短短 10 余年而已，即使如今已能很好地實現單車智能，但真正的大規模落地還為時尚早。

業內的選手、資本更多押注的是人類接下來 50 年甚至更久遠未來的交通圖景。?而眼下的這 5-10 年里，我們在汽車產品形態上所能看到的最大革新，應該還是?ADAS 系統/低級別自動駕駛功能成為各類車輛的標準配置。

汽車產品將越來越穩定、安全，交通系統也將實現更低的事故率。而安全，正是汽車技術進化過程中一直以來要遵循的鐵律。

毫無疑問的是，在這個進程中，市面上的老牌 Tier 1 依然會像在傳統汽車時代那樣扮演起重要的角色，因為他們在技術上有著深厚的歷史底蘊以及可貴的傳承。

當然，固步自封是不可取的，他們也需要不斷轉型、不斷去適應市場的需求。?

那么，在 ADAS 系統/低級別自動駕駛功能真正走向普及甚至是車輛標配之前，我們來看看一家來自德國的老牌 Tier 1 如何積攢起了深厚的技術底蘊？又如何“大象轉身”并適應智能汽車市場的需求？?

這家 Tier 1 便是至今已有 133 年歷史的德國博世（Bosch），與世界上第一輛真正意義上的汽車同歲。

從小作坊到全球 Tier 1?

1886 年 11 月 15 日，羅伯特·博世創立了“精密機械和電氣工程車間”，這就是博世公司最初的模樣。

該工程車間一開始只是兩名員工負責制造和安裝各種電氣設備，包括電話系統和遠程電子水位表等。

1887 年，在工程車間創辦幾個月后，羅伯特·博世應客戶需求，根據科隆發動機生產商 Deutz 的一款產品，制作了一臺磁電點火裝置，他在電磁的設計上進行了關鍵性的改進。

磁電點火裝置的用途是產生電火花，從而點燃固定式內燃機內的空氣燃料混合物。?10 年之后，博世率先將磁電點火裝置應用到汽車發動機中，從而解決了汽車工程學發展初期所面臨的重大技術難題并獲得了大量訂單。

隨著車用磁電點火裝置的進一步發展，博世在 1898 年獲得了第一批汽車行業的訂單，開始成為汽車配件供應商。

這家公司的業務慢慢從電氣設備安裝轉為專營汽車配件，曾一度幾乎壟斷了磁電點火系統市場，1913 年全球市場份額超過 90%，并在兩年后將生產總量提升至 200 萬臺。?1927 年，在博世成立的全新汽車技術部門中，誕生了針對卡車的柴油噴射系統，而且，從 1936 年起，這一系統又成功應用于乘用車上，為此后的汽油噴射系統奠定了技術基礎。?在經歷了漫長而殘酷的二戰后，20 世紀 50 年代，博世開始了各個產品領域的技術創新。

1951 年，推出了機械式汽油噴射系統；1958 年，開發了發電機調節器裝置的電子元件，這是汽車電子領域的先驅性探索。?60 年代往后，博世開始在汽車技術領域大刀闊斧的進行探索和創新，誕生出了許多足以改變汽車行業歷史的關鍵產品和系統，其中包括：

• 1967 年推出的電子控制汽油噴射系統。

• 1978 年量產的 ABS（Antilock Braking System）防抱死制動系統；

• 1986 年的 EDC 柴油機電子控制系統；

• 1989 年推出歐洲地區史上首個獨立的汽車導航系統“藍寶 TravelPilot”；

• 1995 年，博世擁有專利的 ESP（Electronic Stability Program）系統量產。

• 1996 年，博世收購了 AlliedSignal 的制動業務，這是博世在汽車技術領域的一項重大投資；

• 1999 年博世與采埃孚成立了一家合資企業，主要生產轎車和商用車的轉向系統。

進入 21 世紀，作為汽車供應商的博世，已經擁有了包括內燃機動力系統、制動系統、轉向系統、導航系統以及主動安全系統等汽車部件業務，而且，其觸角伸向了世界各地。

從 ABS 到 ESP?

整個 20 世紀，博世成為現今頂尖汽車 Tier 1。這個時間段中，有兩大主動安全系統/產品不得不提。

因為這兩大創新，與現階段正火熱的 ADAS 系統/低級別自動駕駛，甚至是全自動駕駛，都有千絲萬縷的聯系。其一便是博世公司首創的 ABS 防抱死制動系統。

博世自 1978 年 6 月開始批量生產 ABS 系統。

自此之后，ABS 成為所有汽車主動安全系統的發展基礎。該系統能夠防止車輪抱死，使車輛即使在全力制動的情況下，仍然可以保持穩定，駕駛員可以采取避讓動作，防止事故的發生。

憑借其電子控制技術，博世的 ABS 成為首個應用在車輛上最有效、最可靠的安全解決方案。?相關資料顯示，自 20 世紀初以來，人們一直致力于車輪防抱死的研究，這不僅針對汽車，也包括火車及飛機。

博世于 1936 年注冊了第一個該類技術專利?；仡櫾缙趹糜谄嚿系脑O計，因為是“機械”控制，所以都存在著同樣的問題：過于復雜，故障率高，并且運作速度慢。

1964 年，同在德國的 Teldix 公司開始進行首例全電子控制系統的研發，并且在兩年后獲得了成功。因為投入的資金過于龐大，ABS 初期的應用僅限于鐵路車輛或航空器。

1970 年，Teldix 公司和奔馳車廠合作開發出第一具用于道路車輛的原型機—— ABS 1，這就是第一代 ABS。?但第一代 ABS 系統的性能仍有待提高，因為它應用了約 1000 個模擬元件和安全轉換開關，導致該系統的可靠性和耐久性不符合批量生產的要求。

1975 年，博世從 Teldix 手中收購了 ABS 的研發成果。通過工程師專業的技術，特別是集成電路的應用，使該系統的電控元件減少到 140 個。

最終，在經歷了 14 年的漫長開發歷程后，博世于 1978 年開始成功批量生產第二代 ABS。該系統先后成為奔馳 S 級和寶馬 7 系豪華轎車的可選配置。?此后，工程師們一直致力于該系統的簡化。

1989 年，ABS 集成控制單元投入批量生產，由于其緊湊的設計，使它可以直接安裝在液壓模塊上，這大大減少了 ABS 的整體重量。

1993 年，博世公司的工程師們通過運用新的電磁閥，開發了第五代 ABS 系統，并在隨后幾年中研發了 5.3 和 5.7 版本。

新版本的主要特點是進一步減輕了系統重量，增添了一些附加功能，例如電子制動力分配功能，它取代了安裝在后軸上的機械式比例閥。?? ? ? ?

博世 ABS 2 液壓調制器與控制單元

博世工程團隊測試 ABS 系統

事實上，ABS 系統剛推出的前三年都是非常艱難的，從 1978 到 1980 年底，博世總共才售出 24000 套 ABS 系統。

度過了艱難期后，ABS 系統的受歡迎程度不斷提升，到了 1985 年，全球新出廠車輛安裝 ABS 系統的比例首次超過 1%，通用也決定把 ABS 列為旗下主力雪佛蘭車系的標準配備。

如今，ABS 系統已經成為全球各大車市絕大多數出產車輛的標準配置。?ABS 系統之外，還有一大重要創新便是博世擁有專利的 ESP 系統。?在 ABS 的功能基礎上，博世相繼在 1986 年開發了牽引力控制系統（TCS），在 1995 年，開發了電子穩定程序（ESP）。

所謂 ESP，實際上是一組車身穩定性控制的綜合策略，它包含了 ABS 以及牽引力控制系統（TCS）——也可以稱之為驅動輪防滑系統（ASR）。

可以說 ESP 是在這兩種系統基礎之上的一種功能延伸，而非作為獨立配置存在，旨在提升車輛的操控表現的同時，有效地防止車輛達到其動態極限時失控的系統。?博世 ESP 源于 1983 年，其工程師通過優化的 ABS 控制來增進車輛在全力制動時的穩定性。

接下來的幾年，這個增強型的 ABS 系統不斷改進，并在 1987 年獲得相關的專利。

1991 年，博世與戴姆勒-克萊斯勒合作，雙方在 1992 年建立了聯合項目基地，開發和完善 ESP 系統。

ESP 通常由傳感器、行車電腦、執行器組成：傳感器負責收集車身行駛數據的狀態；行車電腦負責分析這些數據；執行器會根據分析結果對行駛中的車輛采取措施。?1995 年 3 月，博世 ESP 開始批量生產，并首次裝配于奔馳 S 級轎車。

在接下來的數年中，ESP 系統得到不斷地改進，最新的博世 ESP 已經發展到第 9 代。

第 9 代 ESP 除了在原有車身穩定控制上精益求精，還為車輛增添眾多實用的功能，如：車道檢測、碰撞預警、自適應巡航等。

當然，這要與博世推出的毫米波雷達傳感器互相配合起來才能實現相應功能。

例如，裝配了第 9 代 ESP 升級型的車輛會裝配博世第三代長距離雷達傳感器（LRR3），系統相互配合，能實現具備啟停功能的自適應巡航控制。?? ? ? ?

博世第九代 ESP?博世是 ESP 的發明者，但隨著機電一體化技術的發展，很多廠商也開始生產與博世 ESP 有相同功能的汽車零部件。

由于博世注冊了“ESP”這個名稱的專利商標，因而其他廠商不能把它們的電子車身穩定系統叫做 ESP，而是統一叫做 ESC（Electronic Stability Control）。

德國博世、美國天合、德國大陸特維斯、日本電裝、日本愛信、美國德爾福是世界上 6 大主要電子車身穩定系統供應商。?隨著汽車安全性和舒適性的要求不斷提高，ESP 也成為了很多國家和地區車型的標準配置。?2002 年，博世在上海宣布其底盤系統開始在中國進行本土化生產，博世底盤系統有底盤管理系統（其中就包括了 ABS、ESP 系統）、基礎制動系統（制動鉗和鼓式制動器等）、助力器總成等組成，這也意味著國內有一大批車型需要這樣的主動安全系統的裝配需求。

2008 年，博世在中國制造的第 150 萬個 ABS 在博世汽車部件（蘇州）有限公司下線，而針對 ESP 的需求，國內車型的裝配率也在不斷增長。

據了解，小鵬汽車 G3 車型上，就搭配了博世的第 9 代 ESP 系統。

iBooster 和線控轉向技術?

從 ABS 系統的量產到拿下 ESP 系統的專利，博世在汽車制動、轉向系統領域的霸主地位也隨之確立。

近些年，博世依然在這些領域不斷創新。?其中不容忽視的一項關鍵產品就是其智能助力器 iBooster。? ? ? ?

博世 iBooster 產品?

在工作原理方面，iBooster 通過踏板行程傳感器（Pedal Travel Sensor）探測助力器輸入桿的位移，并將該位移信號發送至控制單元。

控制單元計算出電機應產生的扭矩要求，再由二級齒輪裝置將該扭矩轉化為助力器閥體的伺服制動力。

助力器閥體的輸出力和助力器輸入桿的輸入力在制動主缸內共同轉化為制動液壓。?非常重要的一點是，iBooster 在助力時，增加了一個計算的過程，它會計算車輛制動需要多少力，然后再輔助駕駛員“踩”下剎車踏板。相較于傳統的真空助力器，iBooster 更為靈巧。

當然，iBooster 在計算時速度是非?？斓?，并不需要擔心其會影響制動時間。?iBooster 能夠實現主動建壓，無需駕駛員踩下制動踏板就能剎停車輛。

與 ESP 系統相比，獲得所需制動力的速度提升了 3 倍，并且可通過電子控制系統進行更加精確的調節。這對自動緊急制動系統（AEB）來說是一個很大的優勢。?而且，為了增加車輛制動的魯棒性和安全冗余，博世為 iBooster 設置了多個應對失效情況的備份方案，保證在剎車機械結構未失效的前提下，駕駛員能制動車輛。

其中一項，就是將 iBooster 與 ESP 系統互為冗余，一旦 iBooster 失效，ESP 系統將會接管并且提供制動助力。

要知道，這樣的冗余備份對于未來自動駕駛功能的實現，具備非常高的價值。所以博世每每在提到其自動駕駛制動策略時，都會將自家這個優勢組合拿出來宣揚一番。

如今，iBooster 產品已經進化至第二代。?2019 年 3 月，博世在亞太地區的首個智能助力器生產基地于南京落成，耗資 7.7 億元，可見博世對于這一先進的汽車制動配件寄予厚望。?還有一項值得一提的創新則是博世剛推出不久的線控轉向系統（Steering By Wire）。

該系統取消了傳統轉向系統的中間軸連接，通過數字信號來執行轉向指令的發送，通過對可識別的過度轉向或者轉向不足進行彌補，提升自動駕駛的安全性。

搭載了這個系統的車輛，將具備方向盤向左打，車輛向右轉的奇妙能力。同樣，博世也為這個系統搭配了全冗余的軟硬件方案。?線控轉向技術的基礎是電動轉向系統（Electric Power Steering），而 ADAS 和自動駕駛中的許多功能都是通過電動轉向系統來實現的——例如車道保持輔助、交通擁堵輔助、泊車輔助、車道偏離警告等。

業界有觀點認為，線控轉向技術使汽車產業向自動駕駛邁出了一大步。?? ? ? ?

博世電動轉向裝置?不斷的技術積累，不斷的創新，才有了博世如此深厚的歷史底蘊。

無論是 ABS、ESP，還是 iBooster、線控轉向技術，都是提升車輛操控安全性的重要技術，而這些技術還擁有一個非常重要的共性，那就是能夠幫助博世更好地開發 ADAS、低級別自動駕駛，甚至是全自動駕駛。

因為這些技術之間都有開發的傳承性，還能互相輔佐，互為冗余。為了打下這些技術基礎，博世已經花費了百余年的時間。

迎接 ADAS 時代的到來?

汽車行業未來的 5-10 年，是為 ADAS 系統/低級別自動駕駛功能成為各類車輛的標準配置所準備的。

所以，從此刻便可以開始迎接 ADAS/低級別自動駕駛功能裝配熱潮的到來。?

資料顯示，早在 2013 年，歐洲新車碰撞測試項目 Euro NCAP 就要求大型商用車必須配備 AEB，2014 年時 Euro NCAP 又提出乘用車要想獲得 5 星評分，必須至少配備 AEB、ACC、LDW、LKA 等主動安全技術中的一項。

同年，日本國土交通省 MLIT 也宣布將 AEB 納入安全評分體系。

美國對 ADAS 相關技術的標準法規制定更早，2011 年時美國高速公路安全管理局 NHTSA 就宣布將 FCW 納入車輛安全評分，之后在 2015 年，NHTSA 又宣布從 2018 年開始會重新調整五星級評價制度，其中標配 AEB 是新車獲得五星評價的必要條件。

而中國，關于 ADAS 相關標準的立法也在不斷完善中，此前便有針對客、貨運車輛的 ADAS 功能強制要求出臺。?

而博世方面，也早已準備好迎接 ADAS 時代的到來。?針對 ADAS 系統、高階自動駕駛系統，博世將其拆解為感知（Sense）、思考（Think）以及執行（Act）三大層面。?? ? ? ?

憑借著在汽車制動和轉向領域的深厚積累，博世的 ADAS 系統在執行層面（Act）有了充分的技術保障，包括 ESP 系統、iBooster 產品以及線控轉向系統等等，負責車輛的橫向與縱向控制。

這些產品的背后有博世底盤控制事業部的全力投入。?當然，要實現諸多 ADAS 系統功能/低級別自動駕駛功能，也離不開博世自家出色的傳感器技術，而這就涉及到感知層面（Sense）。

在傳感器產品陣列方面：

• 博世的毫米波雷達已經發展至第五代；

• 多功能/立體攝像頭也已進化至第三代，加入了卷積神經網絡技術；第六代超聲波雷達傳感器；

• 第二代近距離攝像頭及環視系統；

此外，博世也在進行掃描式激光雷達的研發，這是為了更高階自動駕駛能力所進行的技術儲備。這些產品有博世汽車電子事業部鼎力加持。?? ? ? ?

博世部分傳感器產品?而在思考層面（Think），博世內部也在不斷迭代自家的域控制器產品（DASy），能夠不斷進化以適應更高階自動駕駛的需求：

能夠收集和融合毫米波雷達、攝像頭、激光雷達、超聲波雷達等多種傳感器數據，而且對復雜的功能算法的處理能力也很強。

最重要的一點在于，該款控制器達到了最高功能安全的 ASIL 等級水平。

目前，該自動駕駛用域控制器由博世底盤控制事業部負責開發。?? ? ? ?

博世域控制器產品 DASy?在 2014 年，博世已經在吉利博瑞這款車上實現了 L1 自動駕駛功能，搭載了包括 ACC、AEB 以及預測性制動系統等。

2016 年，博世還助力長安汽車完成了從重慶到北京的自動駕駛長途測試。

2018 年上半年，新上市的吉利博瑞GE上搭載了博世蘇州本土打造的 L2 級自動駕駛功能，包括交通擁堵輔助以及自動泊車輔助。

同時諸如自動緊急制動、開門預警、自適應巡航等駕駛員輔助功能也越來越多的裝配在中國市場的乘用車上。?2019 年，是博世進入中國的第 110 個年頭，在今年的年度新聞發布會上，博世公布了 2018 年的相關業績：

中國地區營收 1126 億人民幣，其中汽車業務達到 817 億人民幣，ADAS 相關業務比 2017 年增長了 30%。

同時宣布，今年將會有 40 款本土車型搭載博世的 L2 級自動駕駛系統。?博世中國區總裁陳玉東稱今年會是 L2 級自動駕駛爆發之年。

他認為，比之好高騖遠，解決當下痛點更應是當務之急。

比如，先實現特定情況下的自動駕駛，以解決堵車排隊、高速路疲勞駕駛、自動停車等現實問題。

而博世也正在按照不同技術階段，一步步推進自動駕駛的研發和發展，“未來再走全自動駕駛的路”。

為全自動駕駛擴充軍備?

針對更高階的自動駕駛（包括 Robotaxi），博世也已經有了其明確的開發、落地規劃，未來 3 年還有 40 億歐元的資本作為研發支持。

這些對于一家強調量產、強調實際落地的傳統 Tier 1 來說，都是對未來的投資和技術預研，既然全自動駕駛是未來，誰又會有絲毫怠慢？?? ? ? ?

按照博世的規劃，其自動駕駛技術主要分為低速自動泊車場景、高速公路自動駕駛以及城市內 Robotaxi/無人駕駛小巴三大場景。

在自動駕駛實現路徑上實行“雙元戰略”：

• 為車企提供從 ADAS 到更高階自動駕駛的成套技術；

• 與整車企業合作開發 L4 及以上的 Robotaxi 服務。

回顧過去的百年，博世作為 Tier 1，更多是在硬件領域引領風潮，而來到智能汽車時代，軟件服務能力亦變得舉足輕重，“軟硬并舉”才能占有立身之地。?2018 年初，博世集團內部進行了組織架構調整，宣布成立全新的智能網聯事業部，研發基于車聯網技術的應用與服務。

今年 5 月于上海舉辦的年度新聞發布會上，博世宣布將在中國成立軟件中心，計劃斥資 3500 萬元，至 2022 年形成 500 人的團隊規模，為包括汽車在內的博世所有業務單元提供嵌入式、AI 等軟件支持。?傳統汽車時代，博世無疑是“關鍵先生”，僅看磁電點火裝置、ABS 系統、ESP 系統這些創新，顯然是窺豹一斑。

進入智能汽車時代，博世不僅有同行對手，還有諸如互聯網巨頭、自動駕駛科技公司在虎視眈眈。

特別是針對 ADAS/低級別自動駕駛領域，越來越多的新創車企選擇自主研發、自力更生，試圖擺脫對博世這樣的 Tier 1 的依賴。

所以，強如博世也無法一直穩坐釣魚臺。?所幸的是，博世依靠著此前的積累已經在汽車變革時代有了一個很好的開局，接下來就要看這家公司在未來 5 年、10 年、50 年中如何步步為營、攻城略地。?

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