随着自动驾驶技术的逐步推广，在实现功能性之外，如何提高安全性是当务之急。从原理上来看，自动驾驶汽车接收各类传感器对周围环境探测出的数据，通过中央处理器分析这些数据，运用复杂的算法做出决策。而到了执行层，出现了一大技术难点——转向机制的建立。
由于自动驾驶减少或完全不需要人类驾驶员的干预，传统转向柱带动转向机推动车轮转向的方式变得不适用，必须加入以软件主导的方案来做到智能转向。说起转向及传动系统供应商，耐世特无疑是行业内最具知名度的供应商之一。近日，本刊记者来到位于苏州工业园区的耐世特汽车系统亚太技术中心，与耐世特汽车系统全球副总裁、亚太区总裁樊坚强博士，就自动驾驶时代汽车转向系统的发展趋势深入交流。
耐世特汽车系统全球副总裁、亚太区总裁 樊坚强博士
安全是自动驾驶的前提
自动驾驶感知层和决策层的技术发展日新月异，包括各类传感器的成本下探和逐步量产应用，以及处理器算力的不断提高等。随着自动驾驶落地的时间正在临近，人们也将目光逐渐聚焦到执行层，这方面面临的挑战有哪些呢？
“安全，是耐世特研发任何自动驾驶相关产品的首要宗旨”。关于自动驾驶，樊坚强博士提及最多的就是“安全”。自动驾驶执行层的安全又分为功能安全和信息安全。
耐世特线控转向技术
功能安全方面，如果自动驾驶的硬件突然失效，后果是非常严重的。因此需要对系统做大量的冗余设计，涵盖芯片、执行机构、制动等部件，不至于局部出现问题而导致整体功能失效。在转向系统冗余方面，针对不同等级的自动驾驶，耐世特高可用性电动助力传向系统和线控转向技术，可以为各级（L1~L5）自动驾驶提供支持并做到世界领先的小于10FIT的先进安全性。FIT是衡量产品可靠性的重要指标，FIT的分数越低，产品的可靠性越高。
除了转向系统内的冗余硬件和软件外，为了使转向系统做到充分的备份，耐世特与大陆集团合资公司CNXMotion，创新性地推出了“制动转向”Brake-to-Steer（BtS）技术。传统上，转向系统管理着车辆的横向控制，BtS制动转向系统能让制动也参与横向控制。当制动转向与耐世特高可用性电动助力传向系统或线控转向等高级转向系统相结合时，能提供一重额外的冗余，进一步增加安全性。
信息安全方面，随着越来越多汽车开始使用先进的电子技术来实现自动驾驶以及网联化的深入，信息安全，或者说网络安全，显得愈发重要。虽然现在已经大规模商业化应用的L2自动驾驶还不存在第三方入侵的案例，但L3这两年开始陆续量产，未雨绸缪还是很有必要性的。
如何保障自动驾驶汽车信息安全？硬件上，需要优化电子控制板的设计，防止黑客进入系统。而软件上，更多地需要行业标准的制定。
针对网络信息安全，耐世特集成多层硬件和软件。硬件上研发特殊设计的半导体模块，而软件系统由多层软件结构共同组成，能够识别并授权转向系统与其它车外控制器之间的信息流和命令流。
目前，耐世特的许多产品线，例如电动助力转向、管柱与中间轴等，首要目标就是不断改善以支持自动驾驶的安全需求。
耐世特产品及行业趋势
软件定义未来的自动驾驶
软件定义汽车已经成为行业的共识，未来决定汽车发展的是以人工智能为核心的软件技术。对于自动驾驶软件的重要性，樊坚强博士的看法是：“随着硬件逐渐标准化，自动驾驶将不存在硬件上的屏障，例如感知传感器和计算单元的算力，自动驾驶未来的突破将由软件决定。耐世特从多年以前，就开始为此准备。”
软件方面的实力，正在成为汽车行业关键的差异化因素。目前，耐世特在全球有三大研发中心，分别位于北美、欧洲和亚太，软件团队的占比均已超过硬件。尤其是位于印度的软件中心，完全由软件人才主导。
“从安全角度来看，转向软件在确保转向辅助以及启用先进驾驶辅助系统（ADAS）（如停车辅助、车道保持、车道偏离预警、交通拥堵辅助等）方面发挥着至关重要的作用。将来，汽车软件还将在实现自动驾驶汽车以及其它先进安全性和性能功能方面发挥关键作用。硬件定义的车辆正在迅速转变为软件定义的运输平台。”
樊坚强博士谈到，随着车辆逐渐成为软件赋能、云端连接的设备，全球整车厂在软件赋能的转向功能和其它以软件为核心的运动操控应用方面的需求正急速增长。因此，耐世特汽车系统正在升级其全球软件工程组织，以满足全球整车厂客户群不断增长的软件需求。
据悉，耐世特最新的组织架构优化了汇报线，创建了一个直接向首席技术官汇报、横跨耐世特全球4个地区的统一战略软件团队，支持电动助力转向（EPS）系统和高级转向功能的开发。此外，新架构还将支持与软件相关的研发项目，包括基于云或集中式底盘域控制器内的软件解决方案。
商用车自动驾驶商业化的优势
如果说电动化是由政策和法规驱动的，那么自动驾驶则是更多由消费者驱动的，尤其是网约车、运输车等商业用途的汽车，出于节约人力成本的目的，非常乐于推进无人驾驶的落地。
“商用车对自动驾驶的需求更高，不仅能够减少人为因素导致的事故，还可以减少运输中的人力成本。而且港口、工业园区、矿区等封闭环境，运输路线相对固定，非常适合自动驾驶的推广。”
自动驾驶的感知层和决策层，商用车和乘用车的设计理念是相近的，但是执行层，由于商用车大多车重更大，因此对转向系统的要求更为严苛。
磁液循环球式转向系统（MTO）
以卡车的转向系统为例，耐世特拥有磁液循环球式转向系统（MTO）和全冗余电液循环球式转向系统（EHRCB），分别满足L1~L2级高级驾驶辅助和L3~L5级的自动驾驶要求。MTO引入行业内首个电磁控制模块以实现液压转向主动可控性，其显著改善商用车的安全性、舒适性与操控性。该方案的主要特点是极致的性价比、体积小巧和模块化，适用于从轻卡到重卡的各类商用车，是一款符合中国商用车市场特色和消费者“用得起”的产品。全冗余EHRCB的主要特点是满足汽车行业最高功能安全等级ASIL-D级，是真正意义上符合L3~L5级自动驾驶安全的解决方案。
除了用于液压转向车辆的MTO和EHRCB，耐世特还提供高输出齿条式电动助力转向（HO REPS），可处理高达24 kN的齿条负载，可用于轻卡、大型SUV、BEV和轻型商用车（LCV）。MTO、EHRCB和HO REPS均可实现高级驾驶员辅助功能，包括风阻补偿、拖车和牵引辅助、车道保持等。
高输出齿条式电动助力转向系统（HO REPS）
结语
不管自动驾驶技术今后如何演进，安全是耐世特自始至终的第一要义。在百余年的历史传承中，整车思维和系统集成一直根植于耐世特的基因中。软件定义汽车的浪潮中，耐世特专注于转向系统，力争把一件事做到完美，并且通过持续的创新，迎接自动驾驶的次时代。