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高阶自动驾驶大战的基石——高精度定位系统的量产之路
高阶自动驾驶大战的基石——高精度定位系统的量产之路在6月合力创下74万辆的单月历史最高销量后,中国新能源乘用车企业进入下半年的角逐,除了最近舆论风口浪尖的价格战外,高阶自动驾驶更成
在6月合力创下74万辆的单月历史最高销量后,中国新能源乘用车企业进入下半年的角逐,除了最近舆论风口浪尖的价格战外,高阶自动驾驶更成为了新车型竞争的最新高地。市场调研机构Canalys在7月18日的最新报告也显示,在今年第一季度,中国新能源乘用车L2搭载率62.2%,L2+搭载率达到了13.2%。
刚拿下上半年新能源销量冠军的比亚迪,已经将智能辅助驾驶作为下半年的重点,近期上市的腾势N7也重点宣传了搭载智能辅助驾驶,同样是上半年表现出色的广汽埃安的最新车型昊铂GT也不例外。
作为江南网页版登录入口官网下载 全球标杆的特斯拉,其力推的自动驾驶功能FSD极有可能在下半年正式入华,上海则可能会是首个落地的城市。蔚小理为代表的新势力则继续狂卷,把高速领航辅助驾驶迭代到城市领航辅助驾驶。
这些最新进展,意味着智能汽车增量部件进入了大规模量产上车的新阶段。
这些增量部件除了用户看得见的激光雷达、高清摄像头等,还有看不见的智驾芯片、座舱芯片、高精度定位系统、自动驾驶算法等。新增部件意味新供应商的崛起,这也是汽车智能化带来的全新行业和市场竞争格局。
这场智能驾驶大战中,增量部件供应商的竞争更值得研究。下面我们一起研究一个用户看不到、但在实现自动驾驶中不可或缺的增量部件——高精度定位系统,在2023年上半年全国江南网页版登录入口官网下载 销量前十的车企都上了高精度定位系统,而据了解其中九家车企和导远电子有合作。高精度定位系统是如何量产上车,又经历了什么样的技术路线选择,又将如何实现成本和性能的量产最优解?
01
高阶自动驾驶为何需要高精度定位系统
高阶自动驾驶,指的是一定程度上解放手、眼、脚的自动驾驶。车企普遍将其命名为智能导航辅助驾驶,发展进程是从高速到城市。拥有智能导航辅助驾驶功能的车辆,可以实现A点到B点的点到点自动驾驶,当然了,所有车企都要求用户保持监管,并做好随时接管的准备以保证安全。
要实现上述功能,需要行驶的车辆时刻清晰地感知到自己所在的车道、车道线虚实以及车辆距离下一个路口的位置,为车辆加速、转向和刹车等控制的规划提供实时的高精度位置信息 。业内将这种定位能力定义为厘米级定位,这是高精度定位系统的功能。
如果一辆车连自己位置都不能精准定位,谈何实现自动驾驶呢?可以认为高精度定位系统,是实现高阶自动驾驶的基石。
尤其是在进入2023年后,更多的智能导航辅助驾驶方案采用了“轻高精度地图+重车辆本身感知能力”的解决方案后,有着全天候、全场景、高可靠等特点的高精度定位系统的重要性就更明显了。需求的存在就让高精度定位系统有了上车的必要性,并且有机会培育出细分领域的新龙头。
相比特斯拉采用纯视觉的方案,更多的搭载高阶自动驾驶的量产车型,在硬件上拉满,包括负责规划和决策路线的大算力芯片、提高车辆感知能力的激光雷达、增强车辆定位能力的高精度定位系统等。
进入到2023年,全球江南网页版登录入口官网下载 销量领头羊比亚迪也开始在新车型上搭载自动驾驶功能,这更是加速了智能汽车增量部件大规模上车的进程,激光雷达、大算力芯片、高精度定位系统等都是这场竞争的受益者。
正如前面所言,在2023年上半年销量前十的新能源品牌,都在量产车型上搭载了高精度定位系统,敏锐的投资人也看到了这个细分领域的机会。以导远电子为代表的玩家,近年纷纷拿到投资。导远目前已公布到C+轮融资,北云、戴世也在近期得到了资本的认可。随着资本的加码,这个细分领域也将迎来包括技术路线、性价比、维护成本等在内的多维度的竞争。
由于受到技术方向、成本和量产难度等方面的影响,智能汽车新增零部件都有着不同的产品形态的区别,高精度定位系统也不例外。
02
高精度定位系统量产最优解的平衡大法
高精度定位系统主要有三种产品形态,核心均是该系统一个关键组成部分——惯性测量单元IMU:
1、将RTK定位、独立IMU、融合定位算法软硬件做成一个独立的定位盒子的P-Box;2、有着独立壳体保护,且完成IMU内部误差补偿的独立式IMU;3、没有独立外壳,并且和域控制器PCB版一起的贴片式IMU。
车载零部件通常都需要经过车规严苛测试,以满足其在温度和湿度变化、振动冲击、电磁干扰等各种复杂场景的使用要求,且在有效周期内仍可靠运行,以保证驾乘人员的生命安全,这就是车规级的简单解读。
对于高精度定位系统这个新增部件,温度变化、持续震动对独立IMU和贴片IMU分别会有什么样的影响呢?导远近期公开过一段测试,也是该领域供应商首次公开此类测试。下面以温度变化举个例子。
在温度变化实验中,有着外壳保护的独立IMU,在升温和降温测试中,温度变化均较为平缓,陀螺输出角速度稳定,无明显偏零。而贴片IMU温度曲线波动大,意味器件温度变化更快,陀螺输出角速度变化明显,零偏明显增大,横滚角和航向角也产生较大偏差。
用读者更容易理解的话术来解读就是,搭载了贴片IMU的自动驾驶车辆,如果IMU受温度变化影响,采集到的位置信息容易出现问题,从而增加了车辆稳定行驶的难度,甚至导致出现事故。
在实际使用上,集成到域控制器PCB板上的贴片IMU,由于智驾或座舱芯片算力提升,带来不可避免的功耗提升,而导致温度提升。使用过电脑的读者都知道,电脑运行会带来高温,这样的高温就会对贴片IMU产生影响。
使用贴片IMU有没有好处?当然有,最大的好处就是降低采购成本,这也是现在整车价格战下的直接诉求。但从使用成本、产品生命周期的总体成本来讲,一旦贴片IMU这个模组损坏,则可能导致域控的整个PCB板更换,毕竟要换PCB上模组这种精细活不是普通修理技工能完成,且更换完成后还需要重新标定,这是车企或者用户应该考虑的使用维保成本。
当然了,随着技术的发展,或许上述问题都能解决。但是,在量产高阶自动驾驶竞争激烈的当下,采用什么样的高精度定位方案能够最快量产,而又能兼顾性能和成本,应该是车企的诉求,作为高精度定位系统的供应商,需要为车企的诉求而努力。
任何一个新增部件都需要综合考虑各个方面因素,包括成本、性能、可靠性、稳定性、SOP难度和速度、维保难度和成本等等。
在车智君看来,目前汽车的样子还不是智能汽车的最终样子,这句话的意思就是,新增零部件在形态或者功能组合上还需继续探索,对于新增部件供应商来说,则意味着能否守住上车的位置、能否跟上的技术和性能迭代、和是否拥有足够的量产交付能力。
举个例子,作为车辆感知的摄像头,分辨率在不断提升,已经卷到了1080P,再过几年,很可能提升到4K带3D功能。车智君猜测,或许这是特斯拉FSD的方向,因为马斯克认为人开车只需要脑袋+眼睛,机器人开车也就只需要车载计算机+摄像头。
对于高精度定位系统在成功量产上车后,如何站稳脚跟,将是接下来整个细分领域所有玩家需要考虑的重点。作为供应商现阶段可以做的是,横向拓展基于定位的多维度感知、纵向研究定位模组的产品形态。
以导远电子为例,凭借着众多量产项目的打磨,以及国内外众多车企的不同诉求下,已经在横向拓展和纵向研究均产出一定成果,拥有P-Box、独立IMU和贴片IMU的大规模量产供应能力,并且根据需求搭载着不同的算法,也在今年的上海车展期间推出新的解决方案——融合软硬件和云端的“定位+感知”的解决方案,给车企量产上车提供新的思路。
接下来,还会看到更多不同的新增零部件供应商,在不同的产品形态、不同的技术方向的斗法,继而推动汽车的智能化、电动化和网联化的进程,让消费者可以拥有效率和安全性更高、驾乘体验和人机交互更好的出行体验。
原文标题 : 高阶自动驾驶大战的基石——高精度定位系统的量产之路
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