芯耀
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2022 年 1-11 月中國(guó)市場(chǎng)（不含進(jìn)出口）乘用車前裝標(biāo)配搭載 L2 級(jí)（含 L2+）輔助駕駛交付上險(xiǎn)為 503.65 萬(wàn)輛，同比上年同期增長(zhǎng) 63.88%，前裝搭載率為 28.85%。
面向智能駕駛的下半場(chǎng)，L2 到 L2+已經(jīng)成為各大汽車品牌搶奪市場(chǎng)的「必爭(zhēng)之地」。從中國(guó)本土的智能駕駛行業(yè)來(lái)看，競(jìng)爭(zhēng)白熱化加劇，新一輪的行業(yè)洗牌和競(jìng)逐已經(jīng)開啟。
汽車之心希望對(duì)智能汽車領(lǐng)域 10 家具有代表性的技術(shù)公司進(jìn)行采訪，從技術(shù)、量產(chǎn)、組織管理等角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)汽車智能化的中堅(jiān)力量，為加速推動(dòng)汽車智能化提供前瞻性的洞察。
當(dāng)我們談?wù)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%87%AA%E5%8A%A8%E9%A9%BE%E9%A9%B6/">自動(dòng)駕駛安全時(shí)，我們談?wù)摰氖亲詣?dòng)駕駛高精定位解決方案。
代入到駕駛場(chǎng)景中就能理解這個(gè)說(shuō)法。
想象一下，當(dāng)我們駕駛一輛高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車通過(guò)城市道路從家前往公司，進(jìn)入車內(nèi)我們需要打開導(dǎo)航輸入位置，導(dǎo)航會(huì)根據(jù)定位規(guī)劃一條最近線路。
其次，在啟動(dòng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后系統(tǒng)接管方向盤，車輛感知系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)并實(shí)施觀察路況，同時(shí)也會(huì)根據(jù)路況進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，預(yù)測(cè)可能情況采取對(duì)應(yīng)決策。
在系統(tǒng)迅速?zèng)Q策后又會(huì)立刻傳輸給方向盤、油門、剎車等作執(zhí)行。
這一個(gè)完整的流程包含了自動(dòng)駕駛高精地圖、定位、感知、預(yù)測(cè)、規(guī)劃、控制流程。
平時(shí)，我們?cè)u(píng)價(jià)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)水平高低的標(biāo)準(zhǔn)，多為駕駛體驗(yàn)像不像老司機(jī)、反應(yīng)快不快等等，而這些評(píng)價(jià)體系均聚焦于自動(dòng)駕駛的規(guī)劃和控制模塊上。
但需要注意的是，自動(dòng)駕駛的規(guī)劃與控制均是建立在定位之上。
定位安全就是自動(dòng)駕駛安全的最后一道防線。也只有當(dāng)高精定位越發(fā)逼近厘米、且更加可靠才能確保更多駕駛者放心地把方向盤交給自動(dòng)駕駛。
奔馳、小鵬、蔚來(lái)、 長(zhǎng)城 WEY、奇瑞等主流智能汽車車型都配置了高精定位系統(tǒng)。
包括百度 Apollo、小馬智行、文遠(yuǎn)知行、滴滴自動(dòng)駕駛、元戎啟行、輕舟智航等主流頭部 L4 自動(dòng)駕駛公司也同樣配備了高精定位系統(tǒng)。
在賽道起風(fēng)時(shí)，智能駕駛 MEMS 高精度定位系統(tǒng)供應(yīng)商導(dǎo)遠(yuǎn)電子，已經(jīng)將高精定位的觸角延伸至上述多個(gè)車型中。
目前導(dǎo)遠(yuǎn)電子的相關(guān)產(chǎn)品有高精組合定位P-Box 和高精地圖定位總成，P-Box 作為負(fù)責(zé)高精定位的 ECU，可以將定位數(shù)據(jù)提供給地圖模塊，實(shí)現(xiàn)定位與高精地圖的匹配。
據(jù)悉，導(dǎo)遠(yuǎn)已獲得約 70 個(gè)車型定點(diǎn)。
如今，高精定位賽道已經(jīng)起風(fēng)。
為什么除了高精地圖外，我們還需要高精定位，又為什么一定是高精組合定位才能達(dá)到智能汽車定位最優(yōu)解？汽車之心和導(dǎo)遠(yuǎn)電子技術(shù)研發(fā)副總裁王理硯聊了聊。
01、高精定位系統(tǒng)起風(fēng)，導(dǎo)遠(yuǎn)搶跑賽道
智能汽車高精定位賽道正在經(jīng)歷創(chuàng)業(yè)熱、投資熱、量產(chǎn)熱。
隨著北斗導(dǎo)航大規(guī)模民用以及車聯(lián)網(wǎng)的普及，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一批車載高精定位「新勢(shì)力」。
其中導(dǎo)遠(yuǎn)電子是最早將產(chǎn)品量產(chǎn)上車、受主機(jī)廠認(rèn)可度最高的行業(yè)領(lǐng)頭羊。
導(dǎo)遠(yuǎn)電子創(chuàng)立于 2014 年，成立初期創(chuàng)始人兼 CEO 李榮熙便敏銳地察覺到自動(dòng)駕駛中的需求，從此專注自動(dòng)駕駛高精組合定位。
導(dǎo)遠(yuǎn)快節(jié)奏的量產(chǎn)和融資腳步，驗(yàn)證了團(tuán)隊(duì)決策的正確。2018 年時(shí)導(dǎo)遠(yuǎn)便率先將高精度組合定位系統(tǒng)量產(chǎn)上車，為國(guó)內(nèi)車載智能定位系統(tǒng)量產(chǎn)熱拉開帷幕。而在融資上，這幾年導(dǎo)遠(yuǎn)幾乎是一年一個(gè)融資節(jié)點(diǎn)：
2019 年初，導(dǎo)遠(yuǎn)獲近億元 A 輪融資；
2020 年獲過(guò)億元 B 輪融資；
2021 年獲得數(shù)億元 C 輪融資；
2022 年獲得數(shù)千萬(wàn) C+輪融資。
導(dǎo)遠(yuǎn)迎風(fēng)而動(dòng)的背后是車載高精定位的一片藍(lán)海。
據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2021 年時(shí)中國(guó)自動(dòng)駕駛高精定位市場(chǎng)規(guī)模為 126 億元，預(yù)計(jì) 2024 年時(shí)行業(yè)規(guī)模將達(dá) 176 億元，預(yù)計(jì) 2025 年時(shí)行業(yè)規(guī)模將達(dá) 195 億元。
預(yù)判自動(dòng)駕駛高精定位市場(chǎng)每年倍數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)的重要原因是，高精定位作為高階自動(dòng)駕駛前裝標(biāo)配功能組件，與中國(guó)高等級(jí)智能駕駛系統(tǒng)裝配率呈正相關(guān)。
2022 年第一季度，中國(guó)乘用車 L2 及以上自動(dòng)駕駛功能裝配率達(dá)30.1%，同比增加 12.7%。
同時(shí)工信部發(fā)布的《中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展路線圖 2.0》顯示，到 2025 年，搭載 L2 和 L3 自動(dòng)駕駛功能的新車銷量要達(dá)到 50％以上。
自動(dòng)駕駛高精定位乘風(fēng)駛向藍(lán)海，已成定局。
理解自動(dòng)駕駛高精定位并不復(fù)雜。
一般來(lái)說(shuō)高精定位系統(tǒng)包括衛(wèi)星導(dǎo)航（GNSS）、慣性導(dǎo)航（INS）、環(huán)境特征匹配定位等。而高精定位系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)過(guò)去曾被應(yīng)用于各大科學(xué)領(lǐng)域。
直到 2015 年，高精組合定位技術(shù)逐漸與自動(dòng)駕駛結(jié)合。
一個(gè)細(xì)節(jié)是，如果你早年間關(guān)注過(guò)各自動(dòng)駕駛公司改裝的原型車，汽車上安裝的高聳的「蘑菇頭」其實(shí)就是高精定位的一部分-RTK 天線，借 RTK 天線接收衛(wèi)星信號(hào)以實(shí)現(xiàn)定位、定向等功能。
無(wú)一例外，高精定位技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛后，實(shí)現(xiàn)了最大的商業(yè)化價(jià)值和最大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。
畢竟每年增長(zhǎng)以百萬(wàn)量級(jí)增長(zhǎng)的智能汽車，將是高精組合定位技術(shù)發(fā)揮實(shí)力的最好載體。
不過(guò)，車載高精定位對(duì)于位置精度、安全性以及成本把控和交付也有著更高要求。
王理硯向汽車之心解釋，首先高精定位達(dá)到厘米級(jí)才能滿足 L2+自動(dòng)駕駛的定位需求，其次高精定位也要滿足車輛在城市、隧道、停車場(chǎng)等不同場(chǎng)景的可用性，最后產(chǎn)品需要面向主機(jī)廠交付、經(jīng)得起消費(fèi)者考驗(yàn)，因此要保證低成本交付以及安全性。
高精定位是一條不簡(jiǎn)單，卻必須要走的路。
02、高精組合定位，沒(méi)有路線之爭(zhēng)
高精定位中的衛(wèi)星導(dǎo)航（GNSS）、慣性導(dǎo)航（INS）、環(huán)境特征匹配定位的技術(shù)邏輯不盡相同。
衛(wèi)星導(dǎo)航靠測(cè)量載體到衛(wèi)星的距離來(lái)確定載體位置；慣性導(dǎo)航靠慣性傳感器（IMU）測(cè)量載體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合給定初始條件解算位置信息；環(huán)境特根據(jù)相機(jī)圖片和雷達(dá)影像提取環(huán)境特征，并通過(guò)預(yù)先采集的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配獲得當(dāng)前位置。
這也注定了定位技術(shù)各有優(yōu)缺。
衛(wèi)星導(dǎo)航雖然能夠?yàn)檐囕v提供絕對(duì)位置信息，缺點(diǎn)在于單點(diǎn)定位精度只有米級(jí)，無(wú)法滿足自動(dòng)駕駛厘米級(jí)定位需求。同時(shí)，一旦車輛進(jìn)入隧道、密集建筑等遮擋場(chǎng)景中，衛(wèi)星信號(hào)輸出頻率低，定位就不知道飄到了哪里去。
慣性導(dǎo)航是獨(dú)立系統(tǒng)，不與外界交互就能算出位置信息。但慣性導(dǎo)航是通過(guò)測(cè)量自身運(yùn)動(dòng)信息并積分得到位置信息，導(dǎo)致誤差會(huì)通過(guò)積分累積起來(lái)。且開機(jī)進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)的耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備貴。
而環(huán)境特征匹配定位則需要預(yù)先制作地圖基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，且要不斷更新地圖數(shù)據(jù)。
此時(shí)，只有組合才能拼出最佳解，而衛(wèi)星導(dǎo)航+慣性導(dǎo)航的高精組合定位系統(tǒng)已經(jīng)成為了行業(yè)主流。
衛(wèi)慣組合成為最佳選擇并非意外。
王理硯向汽車之心解釋，衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航互為補(bǔ)充。具體來(lái)說(shuō)，汽車進(jìn)入樓宇、地庫(kù)等遮擋空間中，如果只用衛(wèi)星導(dǎo)航定位，信號(hào)受到干擾就只能保證米級(jí)定位輸出。
但慣性導(dǎo)航即使在受遮擋的環(huán)境中仍能保持工作狀態(tài)，只是隨著時(shí)間推移，誤差將越大。
「單獨(dú)用慣導(dǎo)，隨著時(shí)間累積、溫度變化，航向、水平位置的誤差會(huì)慢慢增大」王理硯強(qiáng)調(diào)道。
這樣的技術(shù)特性似乎注定了衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航就像兩塊為彼此而生的拼圖，拼在一起才能發(fā)揮最大效用，共同成為了自動(dòng)駕駛安全的守門員。
在王理硯這位資深技術(shù)專家眼里，目前市場(chǎng)上已經(jīng)并不存在高精定位技術(shù)路線的分歧，「組合導(dǎo)航是大勢(shì)所趨，如果說(shuō)還有什么爭(zhēng)論的話，可能是定位產(chǎn)品具體放在哪個(gè)域控制器中?！?/p>
路線沒(méi)有爭(zhēng)論，但技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量卻有高低。
考驗(yàn)衛(wèi)慣組合水平的不僅是 IMU 硬件，同時(shí)還需要利用算法能力提高定位的精度和可靠性。
衛(wèi)星差分定位算法、組合導(dǎo)航算法以及功能安全完好性算法是衛(wèi)慣組合的三個(gè)關(guān)鍵算法，導(dǎo)遠(yuǎn)電子作為車載組合導(dǎo)航定位的先行者，已經(jīng)積累了深厚的技術(shù)實(shí)力。
目前，導(dǎo)遠(yuǎn)電子高精組合定位系統(tǒng)已全部達(dá)到全自研?！?strong>高精車規(guī)安全 IMU，組合導(dǎo)航以及定位引擎等都掌握自己手里?！?/p>
同時(shí)，衛(wèi)慣組合之間不同的信息交換和組合狀態(tài)會(huì)為車輛定位帶來(lái)不同的效果。對(duì)此王理硯介紹了目前衛(wèi)慣常用的三種耦合方式：
松耦合：利用 RTK 定位結(jié)果+IMU 原始數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)慣組合融合；在衛(wèi)星信號(hào)可靠的場(chǎng)景下與緊耦合、深耦合相當(dāng)。
緊耦合：利用 RTK 定位結(jié)果+GNSS 原始數(shù)據(jù)+IMU 原始數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)融合定位；在衛(wèi)星信號(hào)半遮擋的情況下，可以提升定位效果。
深耦合：在松、緊耦合的技術(shù)基礎(chǔ)上利用 IMU 原始數(shù)據(jù)輔助 GNSS 信號(hào)捕捉跟蹤；理論上看可以加速重捕，但是需要的計(jì)算量最大。
值得注意的是，采用何種耦合方式需要綜合考慮使用場(chǎng)景、實(shí)現(xiàn)難度和實(shí)用性等因素，并沒(méi)有簡(jiǎn)單的優(yōu)劣之分。
王理硯強(qiáng)調(diào)，比如車輛在開闊天空下行駛用松組合就足夠了，因?yàn)榫o組合效果和松組合也是一個(gè)級(jí)別，且模型更復(fù)雜、計(jì)算耗時(shí)更大，綜合考慮在實(shí)用性方面缺乏優(yōu)勢(shì)。
目前導(dǎo)遠(yuǎn)的高精組合定位系統(tǒng) P-Box 已實(shí)現(xiàn)緊耦合定位算法，意味著即使在隧道和地下停車場(chǎng)等衛(wèi)星信號(hào)不佳的場(chǎng)景，也能夠提供低延遲位置、速度、姿態(tài)和授時(shí)的信息。
同時(shí)，導(dǎo)遠(yuǎn)也實(shí)現(xiàn)了靈活耦合，P-Box 具備場(chǎng)景識(shí)別能力，可以在不同場(chǎng)景中靈活切換衛(wèi)慣系統(tǒng)的耦合程度、組合方式，以此實(shí)現(xiàn)高可靠性、高精度定位。
據(jù)悉，P-Box 搭載著基于卡爾曼濾波的高效穩(wěn)定緊耦合組合導(dǎo)航算法，已達(dá)到定位誤差小于20cm的定位誤差。
而導(dǎo)遠(yuǎn)的另一款產(chǎn)品 P-Box plus 地圖定位總成，在 P-Box 的基礎(chǔ)上增加了地圖信息，可以實(shí)現(xiàn)更高精度定位。即使在 GNSS 和車道線檢測(cè)不能同時(shí)使用的情況下，依賴慣性導(dǎo)航，P-Box plus 在一定時(shí)間內(nèi)仍能夠維持車道級(jí)精度的位置輸出。
03、量產(chǎn)，將導(dǎo)遠(yuǎn)電子帶入高精定位決賽圈
實(shí)驗(yàn)室里的環(huán)境與工程化的使用環(huán)境截然不同，大規(guī)模量產(chǎn)帶來(lái)的標(biāo)定問(wèn)題也將對(duì)高精組合定位系統(tǒng)帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。
量產(chǎn)是檢測(cè)產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是考驗(yàn)廠商交付水平、協(xié)作能力的重要關(guān)卡。
把自動(dòng)駕駛高精定位做到大規(guī)模量產(chǎn)并不容易。
王理硯向汽車之心表示，以前高精定位系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量并沒(méi)有那么大，行業(yè)對(duì)于大規(guī)模量產(chǎn)高精定位系統(tǒng)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，但轉(zhuǎn)向汽車之后，需求量就非常大。
「每年出產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)車，這個(gè)量級(jí)其實(shí)是從來(lái)沒(méi)有遇到過(guò)的」，王理硯感嘆道。
在大規(guī)模量產(chǎn)這一點(diǎn)上，導(dǎo)遠(yuǎn)電子走得一直很靠前。
2015 年導(dǎo)遠(yuǎn)電子將產(chǎn)品重心轉(zhuǎn)移至自動(dòng)駕駛。
2018 年之后，導(dǎo)遠(yuǎn)電子便進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段，開始交付首批高精組合定位產(chǎn)品。
到 2020 年 8 月完成交付 10 萬(wàn)套。去年年底，公司宣布已交付近 50 萬(wàn)套自研的高精度組合定位產(chǎn)品。
導(dǎo)遠(yuǎn)的量產(chǎn)能力和速度皆在賽道中一騎絕塵。
正如王理硯向汽車之心提到的「量產(chǎn) 1 萬(wàn)臺(tái)與 10 萬(wàn)臺(tái)之間會(huì)有一個(gè)坎，同樣 10 萬(wàn)與 100 萬(wàn)也會(huì)有一個(gè)坎」，導(dǎo)遠(yuǎn)四年量產(chǎn)近 50 萬(wàn)的能力并非一朝一夕，而是得益于導(dǎo)遠(yuǎn)在制造運(yùn)營(yíng)中的精益管理和數(shù)字化流程，以及領(lǐng)先的數(shù)據(jù)積累和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
從數(shù)字化制造的角度來(lái)說(shuō)，導(dǎo)遠(yuǎn)利用信息化工具大幅提高量產(chǎn)交付效率，其中包括在工廠部署數(shù)字化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全流程產(chǎn)品追溯、原材料追溯等，保證規(guī)模化量產(chǎn)交付過(guò)程中的產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率，同時(shí)進(jìn)一步降本增效，打下價(jià)格。
據(jù)汽車之心了解，2018 年之前 NovAtel 的 RTK+IMU 組合導(dǎo)航系統(tǒng)最低價(jià)格也在 20 萬(wàn)元左右。
而隨著硬件價(jià)格降低，以導(dǎo)遠(yuǎn)為代表的一批國(guó)內(nèi)實(shí)力玩家出現(xiàn)，目前高精組合定位產(chǎn)品基本已穩(wěn)定至千元價(jià)格，成為了中國(guó)智能駕駛安全的重要推動(dòng)力。
而在技術(shù)優(yōu)勢(shì)上，導(dǎo)遠(yuǎn) 2014 年就專注于 IMU 領(lǐng)域，較早時(shí)就在 IMU 技術(shù)基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)向研發(fā)智能駕駛衛(wèi)慣組合導(dǎo)航。
之所以強(qiáng)調(diào)搶跑賽道的時(shí)間是因?yàn)椋M合導(dǎo)航產(chǎn)品的可靠性、成熟度不僅需要企業(yè)研發(fā)實(shí)力強(qiáng)，更要看所車輛的累計(jì)測(cè)試?yán)锍獭?/p>
王理硯表示：「數(shù)據(jù)與量產(chǎn)保持著一致性，生產(chǎn) 1 萬(wàn)套與 20 萬(wàn)套遇到的問(wèn)題就會(huì)截然不同，而順利解決各階段遇到的 Corner case 都會(huì)使得導(dǎo)遠(yuǎn)積累更多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，賦能產(chǎn)品使之變得更加成熟、可靠?！?/p>
隨著智能汽車不斷延伸的行程，導(dǎo)遠(yuǎn)的產(chǎn)品如今也早已在全國(guó)各地上路，面對(duì)過(guò)雨雪天氣、復(fù)雜路況等各種 Corner case 的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在導(dǎo)遠(yuǎn) P-Box 的典型應(yīng)用已包含 L2+高速領(lǐng)航駕駛、眾包地圖采集和構(gòu)建、動(dòng)態(tài)地圖匹配、商用車預(yù)見巡航（PCC）和自動(dòng)代客泊車（AVP）等。達(dá)到了「基本能覆蓋 99.9% 的狀態(tài)。」
導(dǎo)遠(yuǎn)電子創(chuàng)始人兼 CEO 李榮熙曾在公開接受采訪時(shí)表示，今明兩年很可能迎來(lái)第一輪輔助駕駛車型量產(chǎn)落地，再過(guò) 3-5 年又會(huì)迎來(lái)第二輪并逐步向更高階的自動(dòng)駕駛發(fā)展。
在李榮熙看來(lái)，自動(dòng)駕駛是長(zhǎng)期主義事業(yè)，應(yīng)在行業(yè)成熟前，在保持交付和成本的前提下盡量提高性能，從高精定位的角度推動(dòng)其逐步成熟。
在自動(dòng)駕駛高精組合定位的牌桌上，導(dǎo)遠(yuǎn)電子已經(jīng)拿到一手好牌。目前導(dǎo)遠(yuǎn)電子已經(jīng)在廣州專精特新產(chǎn)業(yè)園建立集研發(fā)、制造、銷售為一體的新總部，這意味著導(dǎo)遠(yuǎn)還將在持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)和量產(chǎn)實(shí)力。
正所謂風(fēng)物長(zhǎng)宜放眼量，未來(lái)，導(dǎo)遠(yuǎn)如何出牌將持續(xù)影響中國(guó)高精組合定位的牌局。
