在6月合力創(chuàng)下74萬輛的單月歷史最高銷量后,中國新能源乘用車企業(yè)進(jìn)入下半年的角逐,除了最近輿論風(fēng)口浪尖的價格戰(zhàn)外,高階自動駕駛更成為了新車型競爭的最新高地。市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Canalys在7月18日的最新報告也顯示,在今年第一季度,中國新能源乘用車L2搭載率62.2%,L2+搭載率達(dá)到了13.2%。
剛拿下上半年新能源銷量冠軍的比亞迪,已經(jīng)將智能輔助駕駛作為下半年的重點(diǎn),近期上市的騰勢N7也重點(diǎn)宣傳了搭載智能輔助駕駛,同樣是上半年表現(xiàn)出色的廣汽埃安的最新車型昊鉑GT也不例外。
作為新能源汽車全球標(biāo)桿的特斯拉,其力推的自動駕駛功能FSD極有可能在下半年正式入華,上海則可能會是首個落地的城市。蔚小理為代表的新勢力則繼續(xù)狂卷,把高速領(lǐng)航輔助駕駛迭代到城市領(lǐng)航輔助駕駛。
這些最新進(jìn)展,意味著智能汽車增量部件進(jìn)入了大規(guī)模量產(chǎn)上車的新階段。
這些增量部件除了用戶看得見的激光雷達(dá)、高清攝像頭等,還有看不見的智駕芯片、座艙芯片、高精度定位系統(tǒng)、自動駕駛算法等。新增部件意味新供應(yīng)商的崛起,這也是汽車智能化帶來的全新行業(yè)和市場競爭格局。
這場智能駕駛大戰(zhàn)中,增量部件供應(yīng)商的競爭更值得研究。下面我們一起研究一個用戶看不到、但在實(shí)現(xiàn)自動駕駛中不可或缺的增量部件——高精度定位系統(tǒng),在2023年上半年全國新能源汽車銷量前十的車企都上了高精度定位系統(tǒng),而據(jù)了解其中九家車企和導(dǎo)遠(yuǎn)電子有合作。高精度定位系統(tǒng)是如何量產(chǎn)上車,又經(jīng)歷了什么樣的技術(shù)路線選擇,又將如何實(shí)現(xiàn)成本和性能的量產(chǎn)最優(yōu)解?
01
高階自動駕駛為何需要高精度定位系統(tǒng)
高階自動駕駛,指的是一定程度上解放手、眼、腳的自動駕駛。車企普遍將其命名為智能導(dǎo)航輔助駕駛,發(fā)展進(jìn)程是從高速到城市。擁有智能導(dǎo)航輔助駕駛功能的車輛,可以實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)到B點(diǎn)的點(diǎn)到點(diǎn)自動駕駛,當(dāng)然了,所有車企都要求用戶保持監(jiān)管,并做好隨時接管的準(zhǔn)備以保證安全。
要實(shí)現(xiàn)上述功能,需要行駛的車輛時刻清晰地感知到自己所在的車道、車道線虛實(shí)以及車輛距離下一個路口的位置,為車輛加速、轉(zhuǎn)向和剎車等控制的規(guī)劃提供實(shí)時的高精度位置信息 。業(yè)內(nèi)將這種定位能力定義為厘米級定位,這是高精度定位系統(tǒng)的功能。
如果一輛車連自己位置都不能精準(zhǔn)定位,談何實(shí)現(xiàn)自動駕駛呢?可以認(rèn)為高精度定位系統(tǒng),是實(shí)現(xiàn)高階自動駕駛的基石。
尤其是在進(jìn)入2023年后,更多的智能導(dǎo)航輔助駕駛方案采用了“輕高精度地圖+重車輛本身感知能力”的解決方案后,有著全天候、全場景、高可靠等特點(diǎn)的高精度定位系統(tǒng)的重要性就更明顯了。需求的存在就讓高精度定位系統(tǒng)有了上車的必要性,并且有機(jī)會培育出細(xì)分領(lǐng)域的新龍頭。
相比特斯拉采用純視覺的方案,更多的搭載高階自動駕駛的量產(chǎn)車型,在硬件上拉滿,包括負(fù)責(zé)規(guī)劃和決策路線的大算力芯片、提高車輛感知能力的激光雷達(dá)、增強(qiáng)車輛定位能力的高精度定位系統(tǒng)等。
進(jìn)入到2023年,全球新能源汽車銷量領(lǐng)頭羊比亞迪也開始在新車型上搭載自動駕駛功能,這更是加速了智能汽車增量部件大規(guī)模上車的進(jìn)程,激光雷達(dá)、大算力芯片、高精度定位系統(tǒng)等都是這場競爭的受益者。
正如前面所言,在2023年上半年銷量前十的新能源品牌,都在量產(chǎn)車型上搭載了高精度定位系統(tǒng),敏銳的投資人也看到了這個細(xì)分領(lǐng)域的機(jī)會。以導(dǎo)遠(yuǎn)電子為代表的玩家,近年紛紛拿到投資。導(dǎo)遠(yuǎn)目前已公布到C+輪融資,北云、戴世也在近期得到了資本的認(rèn)可。隨著資本的加碼,這個細(xì)分領(lǐng)域也將迎來包括技術(shù)路線、性價比、維護(hù)成本等在內(nèi)的多維度的競爭。
由于受到技術(shù)方向、成本和量產(chǎn)難度等方面的影響,智能汽車新增零部件都有著不同的產(chǎn)品形態(tài)的區(qū)別,高精度定位系統(tǒng)也不例外。
02
高精度定位系統(tǒng)量產(chǎn)最優(yōu)解的平衡大法
高精度定位系統(tǒng)主要有三種產(chǎn)品形態(tài),核心均是該系統(tǒng)一個關(guān)鍵組成部分——慣性測量單元IMU:
1、將RTK定位、獨(dú)立IMU、融合定位算法軟硬件做成一個獨(dú)立的定位盒子的P-Box;2、有著獨(dú)立殼體保護(hù),且完成IMU內(nèi)部誤差補(bǔ)償?shù)莫?dú)立式IMU;3、沒有獨(dú)立外殼,并且和域控制器PCB版一起的貼片式IMU。
車載零部件通常都需要經(jīng)過車規(guī)嚴(yán)苛測試,以滿足其在溫度和濕度變化、振動沖擊、電磁干擾等各種復(fù)雜場景的使用要求,且在有效周期內(nèi)仍可靠運(yùn)行,以保證駕乘人員的生命安全,這就是車規(guī)級的簡單解讀。
對于高精度定位系統(tǒng)這個新增部件,溫度變化、持續(xù)震動對獨(dú)立IMU和貼片IMU分別會有什么樣的影響呢?導(dǎo)遠(yuǎn)近期公開過一段測試,也是該領(lǐng)域供應(yīng)商首次公開此類測試。下面以溫度變化舉個例子。
在溫度變化實(shí)驗(yàn)中,有著外殼保護(hù)的獨(dú)立IMU,在升溫和降溫測試中,溫度變化均較為平緩,陀螺輸出角速度穩(wěn)定,無明顯偏零。而貼片IMU溫度曲線波動大,意味器件溫度變化更快,陀螺輸出角速度變化明顯,零偏明顯增大,橫滾角和航向角也產(chǎn)生較大偏差。
用讀者更容易理解的話術(shù)來解讀就是,搭載了貼片IMU的自動駕駛車輛,如果IMU受溫度變化影響,采集到的位置信息容易出現(xiàn)問題,從而增加了車輛穩(wěn)定行駛的難度,甚至導(dǎo)致出現(xiàn)事故。
在實(shí)際使用上,集成到域控制器PCB板上的貼片IMU,由于智駕或座艙芯片算力提升,帶來不可避免的功耗提升,而導(dǎo)致溫度提升。使用過電腦的讀者都知道,電腦運(yùn)行會帶來高溫,這樣的高溫就會對貼片IMU產(chǎn)生影響。
使用貼片IMU有沒有好處?當(dāng)然有,最大的好處就是降低采購成本,這也是現(xiàn)在整車價格戰(zhàn)下的直接訴求。但從使用成本、產(chǎn)品生命周期的總體成本來講,一旦貼片IMU這個模組損壞,則可能導(dǎo)致域控的整個PCB板更換,畢竟要換PCB上模組這種精細(xì)活不是普通修理技工能完成,且更換完成后還需要重新標(biāo)定,這是車企或者用戶應(yīng)該考慮的使用維保成本。
當(dāng)然了,隨著技術(shù)的發(fā)展,或許上述問題都能解決。但是,在量產(chǎn)高階自動駕駛競爭激烈的當(dāng)下,采用什么樣的高精度定位方案能夠最快量產(chǎn),而又能兼顧性能和成本,應(yīng)該是車企的訴求,作為高精度定位系統(tǒng)的供應(yīng)商,需要為車企的訴求而努力。
任何一個新增部件都需要綜合考慮各個方面因素,包括成本、性能、可靠性、穩(wěn)定性、SOP難度和速度、維保難度和成本等等。
在車智君看來,目前汽車的樣子還不是智能汽車的最終樣子,這句話的意思就是,新增零部件在形態(tài)或者功能組合上還需繼續(xù)探索,對于新增部件供應(yīng)商來說,則意味著能否守住上車的位置、能否跟上的技術(shù)和性能迭代、和是否擁有足夠的量產(chǎn)交付能力。
舉個例子,作為車輛感知的攝像頭,分辨率在不斷提升,已經(jīng)卷到了1080P,再過幾年,很可能提升到4K帶3D功能。車智君猜測,或許這是特斯拉FSD的方向,因?yàn)轳R斯克認(rèn)為人開車只需要腦袋+眼睛,機(jī)器人開車也就只需要車載計(jì)算機(jī)+攝像頭。
對于高精度定位系統(tǒng)在成功量產(chǎn)上車后,如何站穩(wěn)腳跟,將是接下來整個細(xì)分領(lǐng)域所有玩家需要考慮的重點(diǎn)。作為供應(yīng)商現(xiàn)階段可以做的是,橫向拓展基于定位的多維度感知、縱向研究定位模組的產(chǎn)品形態(tài)。
以導(dǎo)遠(yuǎn)電子為例,憑借著眾多量產(chǎn)項(xiàng)目的打磨,以及國內(nèi)外眾多車企的不同訴求下,已經(jīng)在橫向拓展和縱向研究均產(chǎn)出一定成果,擁有P-Box、獨(dú)立IMU和貼片IMU的大規(guī)模量產(chǎn)供應(yīng)能力,并且根據(jù)需求搭載著不同的算法,也在今年的上海車展期間推出新的解決方案——融合軟硬件和云端的“定位+感知”的解決方案,給車企量產(chǎn)上車提供新的思路。
接下來,還會看到更多不同的新增零部件供應(yīng)商,在不同的產(chǎn)品形態(tài)、不同的技術(shù)方向的斗法,繼而推動汽車的智能化、電動化和網(wǎng)聯(lián)化的進(jìn)程,讓消費(fèi)者可以擁有效率和安全性更高、駕乘體驗(yàn)和人機(jī)交互更好的出行體驗(yàn)。
原標(biāo)題:高階自動駕駛大戰(zhàn)的基石——高精度定位系統(tǒng)的量產(chǎn)之路