ZF采埃孚下一代传感器，推动商用车辆 ADAS 与自动驾驶技术发展

SAE International国际自动机工程师学会

作者：Ryan Gehm

本文原发表于SAE《自动驾驶车辆工程》杂志

采埃孚（ZF）的 ADAS 与自动驾驶负责人表示，2020 年，公司将在 SAE L2 级自动驾驶市场占据有利位置，这也是他眼中真正能够助力商用汽车领域的“甜蜜点”。

采埃孚ADAS 和自动驾驶负责人Dan Williams

采埃孚（ZF）公司 ADAS 与自动驾驶负责人 Dan Williams 表示，如今，采埃孚正在与众多合作伙伴合作，共同为乘用车和卡车市场提供摄像头、雷达以及其他相关先进组件，而卡车应用非常适合采用更复杂的新一代驾驶员辅助系统。“受到缩短车辆维修时间、降低车辆燃料成本并提高车辆安全性等激励因素的驱动，商用车辆更愿意采用 ADAS 和自动驾驶技术。” Williams 表示，“此外，行业法规可能也将强制要求我们的客户采用某些（ADAS 和自动驾驶）解决方案。”

William 指出，采埃孚公司正在同时研发具有“革命性”的高度自动驾驶系统和更加复杂的“新一代”驾驶员辅助系统，并说明公司的 OnTraX 车道保持辅助系统现已登陆某个大型原始汽车厂商客户的产品，将于 2020 年与大家见面。近日，William 在美国亚特兰大商用车展会（NACV）上接受了 SAE《卡车与非公路车辆研发》杂志的采访。此外，他还计划参加 1 月 22 日至 24 日 SAE 在华盛顿特区举行的 SAE 政府/行业会议中的商用车安全技术讨论环节。

SAE: 哪个行业将引领自动驾驶系统的集成？

DW: 乘用车行业很有潜力，拥有庞大的规模和充裕的研发资金，这些都是自动驾驶系统研发的绝对必要条件。但乘用车领域也有自己的局限，这些车辆的工作环境通常更加多样，甚至在很多情况下非常复杂，因此会给自动驾驶系统的应用带来挑战。相比之下，非公路车辆的情况则截然相反，这些“大家伙”的工作环境相对单一、稳定，典型的例子包括自动采矿卡车和服务于偏远地区的其他机械设备。不过，非公路车辆的问题在于“量”特别小，而且需要针对工作站点进行定制，因此需要进行大量研发工作，但最后的需求量却很低。总体来看，商用汽车是最完美的自动驾驶技术应用场景，一切都恰到好处：这些车辆的使用场景相对固定、活动范围相对集中，这都有利于自动驾驶的实现。事实上，目前，大约2/3商用车辆 95％的时间均奔驰在各大高速公路上，而这种情况下驾驶员需要做的只是握好方向盘且不要超速。我不是商用车辆的自动化很简单，但难度确实远低于乘用车的自动驾驶研发，因为乘用车可能经常需要面对一些奇怪的城市交通场景。

采埃孚正在与 Ibeo 和 ams 合作开发几款固态激光雷达传感器，可以提供车辆周围的完整 3D 图像，并精确感知复杂的交通状况。

SAE: 采埃孚在未来一到两年内有什么安排？

DW: 我们将在 2020 年推出下一代传感器，以辅助日益复杂的 ADAS 功能。具体来说，我们会推出监测距离更长、视野更广、分辨率更高的摄像头和雷达传感器。这些性能提升将有助于车辆更好地完成更多任务，其中关键的几点包括更好地监测周边行人及其他静止或半静止的目标。除此之外，我们正在与英伟达（NVIDIA）和 Ibeo 公司合作开发一些组件，推动先进技术和自动化水平的提升。2019 年 5 月，采埃孚宣布与ams 和 Ibeo Automotive Systems 合作开发固态激光雷达传感器技术。

SAE: 您能否详细介绍这些下一代传感器？

DW: 与目前的 24GHz 传感器相比，下一代雷达的工作频率高达 77GHz，这可以更好地监测低速移动或类似静态的物体，因为事实上，之前相关传感器在这方面的表现不佳并不是因为目标材质柔软或移动缓慢造成的。新的摄像头采用了一种双模模式：车辆高速行驶时，摄像头和雷达的视野范围更窄、更远；低速行驶时，范围更宽，但距离肯定也更近，这就是一种取舍。不过，当车辆速度更低的时候，你也不那么关注远处的视野。因此，我们将在下一代传感器产品中增加一款短距离雷达，主要可以安装在车辆两侧，监测周围环境中的自行车和行人，并配合前向传感器为车辆提供真正的360 度完整视野。

SAE: 这些下一代传感器将帮助贵司在自动驾驶领域中获得些优势？

DW: 这些传感器的确是革命性的。我认为，到 2020 年，我们会在SAE L2 级自动驾驶市场中占据非常有利的位置，这是我们眼中“真正的甜蜜点”。我们认为，这种情况会持续一段时间。驾驶员可能在一段时间内还离不开这些车辆，而且我们采用一些技术来持续提高这些车辆的生产力和安全性，那么将在未来很长一段时间保持稳定地位。

采埃孚的OnTrax 辅助系统采用了更先进的短程雷达，因此具备了更多高级功能，包括车辆变道和城市驾驶辅助等。

SAE: SAE L4级自动驾驶何时到来？

DW: 这个问题很难回答。无论您在硅谷听到了什么，我的回答都比他们超前一步。（笑）我们还需要完成很多工作才能在亚利桑那、新墨西哥和德克萨斯州实现自动驾驶，还要完成更多工作才能把这项技术应用至气候更具挑战的北方各州。但一切都会成真的，这毫无疑问，只是时间问题。

SAE: SAE L4级自动驾驶具有哪些挑战？

DW: 很多车辆仅采用了 ASIL 认证传感器，而这会不可避免地带来冗余的需求。您可以找一堆具有较低 ASIL 汽车安全完整性等级的传感器，把它们堆在一起勉强达到实现关键安全功能的最低标准，但这会增加成本，而且一点也不优雅。真正可以满足功能安全要求的传感器基本上就是激光雷达，而 2 年过去了，激光雷达还是 5 年前的老样子，这也是业内经常开玩笑讲的。为了实现四级自动驾驶，我们的传感技术必须取得突破性进展，达到高度可靠的水平。

SAE: 动力总成在 ADAS 和自动驾驶系统中发挥什么作用？

DW: 动力总成将在迈向自动驾驶的过程中越来越多地集成到更复杂的 ADAS 功能之中。最直观的一个例子就是“列队行驶”。每个人都知道缩短车队中的车辆间距可以节省更多燃油，但这毫无疑问需要更加严格的动力总成控制。每辆车都需要了解队列级别等信息，并将这些数据输入至动力总成中。事实上，这种重载车辆的半坡停车和半坡启动很难实现平稳，会给动力总成控制提出了挑战。在这种情况下，要求车队中的“大家伙”们缩短车辆间距肯定会需要更强有力的控制。

SAE: 采埃孚在“摄像头上取代卡车后视镜”的趋势中发展如何？

DW: 我们肯定会这样做。我们正在与相关法规事务方面的乘用车人员合作。我们认为，用后视摄像头替换后视镜对于行业来说是迈出了重要一步。根据法规，目前在欧洲推行的难度会更低一些。我们在欧洲有个“列队行驶”演示项目已经将后视镜替换为摄像头了。我们将所谓的“机翼”从车辆的驾驶室顶部引出，并在该位置安装了车队的 V2V 车对车通信装置以及后视摄像头。很显然，由于监管环境不同，我们暂时还不能在美国完成同样的设计。

回头率300%的高颜值复古全画幅相机 尼康Zf值得入手吗

尼康在这两年推出了很多脍炙人口的相机，比如尼康Z8、尼康Z6III，当然还有今天我们和大家介绍的尼康Zf。尼康Zf与其他Z系列相机不同，它具备特殊的外观设计，也就是时下非常流行的高颜值复古造型外观设计。另外，尼康Zf同时还是一台优秀的全画幅微单相机，它具备非常强大的性能表现。今天，我们就来全面的介绍一下尼康Zf，顺便解析一下这台相机是否值得入手。

高颜值复古造型外观设计

尼康Zf的外观设计就是它的核心优势之一，同时这台相机目前只有黑色版本，但是提供了付费换肤服务，这一点与APS-C画幅的尼康Zfc相机一致。除了基础的黑色机身之外，尼康Zf还提供了六种颜色的蒙皮更换服务，包括军舰顶部两侧的蒙皮以及屏幕背面的蒙皮也是可以一起更换的。

回到尼康Zf的外观上，它的外观设计蓝本就是尼康胶片时代的经典相机，也就是1982年发布的尼康FM2相机。尼康Zf在外观设计上致敬了这台相机，比如相机的军舰部的造型，还有机身顶部的按键布局，尼康Z f的快门释放按钮、电源开关、快门速度 / 曝光补偿 / ISO感光度拨盘均采用黄铜材质，转盘和拨杆在操控时段落感清脆，使用时的感受非常好。显示光圈数值的小视窗也是复古设计的一部分。另外，军舰部NIKON的字体也和40年前的机型保持一致。

在尼康Zf相机的背面，也有很多设计元素致敬了尼康FM2相机，比如说相机所采用的圆形取景器目镜就具备浓郁的复古感。当然，并不是所有的部分都具备复古设计，机身背部的按键布局就与尼康现在Z系列相机保持基本一致。尼康Z f的机身前部和顶部均采用了镁合金材质，顶部拨盘还使用了黄铜材质，因此单机身重量达到了710g（带存储卡和电池）。

一台强大的全画幅微单相机

尼康Zf除了是一台高颜值复古造型外观设计的相机之外，它也是一台拥有强大表现的全画幅微单相机。尼康Z f搭载了2450万像素的全画幅CMOS传感器设计，采用了与旗舰级相机Z9同款的EXPEED7处理器设计，因此不仅可以带来专业、细腻的画质表现之外，还拥有高速的处理能力，包括连拍、对焦和视频等方面的应用。

现在市场内的高像素相机很多，如果在拍摄风光、建筑等摄影类型时感觉2450万像素不够用，尼康Zf还可以通过传感器位移的方式，进行多张照片合成一张超高像素的照片。用户可以设定一次拍摄4/8/16/32张的照片并进行合成，其中16/32张照片可以合成为9600万像素高分辨率图像。不过需要注意的是，尼康Z f并不支持机内合成，而是通过“尼康工坊”软件来合成的。

照片画质方面，尼康Zf是一款专业的全画幅相机，因此就是全画幅相机该有的水准。细节解析力、高感画质、宽容度等方面均有出色的表现，因此完全可以满足用户日常各个类型摄影的拍摄需求。

视频方面，尼康Zf也具备出色的表现。尼康Zf可以应对用户Vlog和短视频的拍摄需求，同时可以满足后期和调色的需求。尼康Z f支持6K超采样的4K 30P视频，以及画面裁切的4K 60P视频(APS-C画幅)，并且支持N-log功能。同时还可以录制1080 120P升格高清视频。

对焦部分，尼康Zf也具备优秀的表现以及丰富的识别对焦功能。尼康Zf可以识别9种被摄主体，包括了人物脸部和眼部识别、动物的脸部和眼部识别，以及两轮、四轮车辆、火车以及飞机等交通工具的识别，并且可以适用于照片拍摄和视频录制。暗光对焦方面，尼康Zf可以实现-10EV下自动对焦。

防抖方面，尼康Zf可以实现最大8档防抖效果。对于昏暗环境手持拍摄或者视频手持拍摄来说，可以提供清晰稳定的画面效果。

连拍方面，尼康Zf支持14张/秒的连拍，并具备预拍摄功能，可以记录按动快门前一秒的影像。此外，尼康Zf支持高速画面捕捉+功能，能够以30张/秒的速度进行JPEG连拍。

尼康Zf也是一款双卡槽的相机，具备SD+TF存储卡的配置，在提供数据存储灵活性的同时，也有效的降低了机身厚度。

身为一款拥有高颜值复古造型外观设计的相机，尼康Zf当然不只有外在，其内在也非常出色。当我们真正上手体验过尼康Zf之后，你会发现其各方面均很好用，不论是画质、宽容度、对焦系统、连拍性能、防抖能力还是视频表现，在目前的全画幅相机领域都有很强的竞争力。对于看腻了现在相机千篇一律外观设计的专业用户、摄影发烧玩家来说，尼康Zf可以同时满足颜值、性能和拍摄的苛刻需求，是这部分用户的首选。

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