从辅助驾驶到自动驾驶,逐步建立用户的信任度至关重要。这是除政策监管之外,从技术到应用的最大障碍之一。
近日,大陆集团高级驾驶员辅助系统负责人弗兰克·佩茨尼克(Frank Petznick)表示,尤其是对城市通勤用户来说,自主代客泊车(AVP)可能是建立用户与自动驾驶系统最有效互动的第一步,此外还有限定区域的自动驾驶载人或载物服务。
在Frank Petznick看来,“即使在人类驾驶员可能会遇到困难的情况下,自动驾驶系统也绝不能遇到困难,这是用户及监管机构对新技术的默认期望。”
今年9月,在德国慕尼黑车展上,博世、大陆以及法雷奥等一级汽车零部件供应商,以及宝马和梅赛德斯·奔驰等汽车制造商共同参与展示了一个自动代客泊车项目。这些企业一致认为,这个特殊的场景是建立用户对自动驾驶技术信任的最佳切入点。
博世与梅赛德斯·奔驰合作,全新一代S级轿车或将是全球首款搭载自动代客泊车技术的量产车型。预计到2025年,全球将有数百万计的车辆,以及约1,000个停车场能够实现提供自动代客泊车服务。
而在中国市场,今年9月,博世与合创汽车合作开发的自动代客泊车项目面向公众展示。该技术将搭载在合创汽车量产车型Z03上,双方同时与商住物业资源以及智能机器人的技术加持,为用户搭建完善的自动代客泊车生态,链接多元智能场景。
在博世看来,未来交通将是车端、云端、道路、场端互联的智能化交通。自动代客泊车具备形成生态圈、场景化智能应用的潜能。
更关键的是,国际标准化组织(ISO)正在编制一项国际标准ISO 23374,确保基于车端与场端协同的AVP功能安全要求,在不同的整车制造商和技术设备、基础设施供应商之间互通。
按照相关标准,这些车辆只需要配备自动变速器、ESP、电动驻车制动、辅助转向和用于自动代客泊车的智能通信单元,就可以实现车辆与云端、场端后台系统的交互。
“利用车辆现有技术,也不需要增加额外的硬件和超高的计算单元。同时在场端也不需要额外的高精地图定位。”按照博世公司的说法,这本身就是突出的成本优势。
此前,部分企业对于基于场端的AVP方案抱有很高的期望,但商业进展并不是一帆风顺,主要障碍在于,提供AVP服务能否成为一个可持续的独立业务、开放平台以及共享数据的问题以及对于部分车企商业模式的潜在影响。
不过,政策支持已经在加速。
今年3月,发改委等多部门印发《加快培育新型消费实施方案》,提出推进新型城市基础设施建设,实施智能化市政基础设施建设和改造。
其中,住建部明确提出支持试点城市探索建设车城网平台,将城市道路设施、市政设施、通信设施、感知设施、车辆等进一步数字化,并接入统一平台进行管理,实现全面感知和车城互联。
同时,通过引入智能停车系统和设备,利用人工智能、大数据技术等逐步实现停车数字化管理,提高城市停车效率和资源利用率,进一步打破数据孤岛,从而破解城市停车难困境,实现停车数据与智慧城市发展协同发展。
“未来,自动代客泊车AVP生态还可以衍生出许多的附加值服务,如电动车自动充电、无人洗车、快递交付等。”博世智能网联AVP总监王挺表示,AVP不仅仅解决停车难的问题,还可以参与到未来的ITS智慧交通系统。
现阶段,AVP的技术路线主要有单车智能、场端智能和车路协同三类,大部分车企主要以单车智能为主。但是,自主泊车量产车需要确保95%以上的场景适配和绝对安全,这对于量产车的感知系统要求非常高,并且需要大量的实车测试、量产经验等。
易图通产品拓展与策略总监汤咏林认为,车场协同式AVP(简称C-AVP)将是未来的主流趋势,“单车智能可以在特定场景下实现AVP功能,但真正量产级L4级AVP需要车、场、云等相结合。”
影响AVP规模化量产最为关键的瓶颈在于融合感知能力与精准定位。在车场协同式AVP需要生态体系的逐步完善背景下,单车智能是跨出的第一步。
今年8月,长安汽车对外发布了 “新汽车、新生态”发展战略,并首发了无人代客泊车APA7.0,用户可直接在车库外下车,由系统自主排队,驾驶车辆自主通过道闸、自主寻找车位,自主泊车。
同时,APA7.0还将实现电梯口接驾功能,用户可以提前预约接驾时间,系统自己泊出车位,并在约定时间到达电梯口接驾。长安汽车预计,到2022年底实现覆盖全国主要城市核心商圈、大型医院等公共停车场500个。
长安APA7.0实现了超感知硬件系统,共使用27个传感器,5颗专为解决停车场感知的4D成像毫米波雷达,12颗新一代编码超声波雷达,10颗高性能摄像头,单摄像头像素达800万,基于深度学习和多传感器融合实现精准感知。
而这套系统的背后技术输出方,正是纵目科技,其与长安汽车合作的多款车型的APA6.0平台远程智能泊车量产项目,将于今年下半年正式上市量产。而长安APA7.0将首发搭载于全新平台首款战略车型C385。
特斯拉的智能召唤,是全球最早量产的高阶自动泊车系统,智能召唤功能可控制车辆前往车主所在位置(使用手机GPS作为目的地)或所选位置,并按需绕行障碍物或停稳。
不过,按照用户手册的说明,车主必须确保一直可以清晰地看到车辆,并时刻观察车辆及其周围情况。同时,仅限在熟知及可预测周围环境的私家宅院停车场或车道使用。
一些限制条件还包括:智能召唤功能无法识别车辆行驶方向, 无法在空旷的停车场内导航,并且无法预测交叉路口的交通状况。在以下情况系统则无法保证正常运行,包括车道为坡路(智能召唤功能仅可用于平坦路面,最大坡度10%;行驶距离最大145-150米等等)。
此外,按照特斯拉的官方说法,智能召唤仍然只是一项测试功能。车主必须持续监测车辆和周围环境,并随时做好立即采取行动的准备。同时,智能召唤功能的安全责任仍归属驾驶员。
今年以来,国内几家自主品牌也率先亮相了可量产无人泊车技术的各种版本,比如威马的无人自主泊车系统(包括无人自主学习泊车和无人高精地图泊车)、吉利星越L的5G-AVP 1km无人泊车技术、小鹏汽车的VPA停车场记忆泊车等等。
小鹏P7开放的VPA停车场记忆泊车功能,按照官方宣称,这是行业首个量产且不依赖停车场改造的“最后一公里”泊车功能。
此外,小鹏汽车的方案在路线记忆和可用距离方面比较突出,可支持1000米的可用距离和单车记忆100个地下停车场,适用于多个不同场景。
不过按照车主手册显示,这项功能仍是低速辅助驾驶功能,并不是完全的自动驾驶功能。驾驶员需要设定记忆路线和记忆车位,然后在监控情况下随时保持接管车辆。同时,当前测试版本还无法实现跨越楼层。
新的供应商,也在不断进入低速自动泊车赛道。
今年二季度,魔视智能成功拿到广汽集团乘用车前装量产平台化项目定点,并将为广汽集团旗下主力乘用车车型提供全新一代包括自动泊车、遥控泊车、记忆泊车在内的智能驾驶功能。
大陆集团则是计划通过投资人工智能初创企业Kopernikus Automotive,进入自动代客泊车(AVP)的量产市场,同时覆盖整车工厂和物流中心的车辆自动下线泊车场景。
另一家传统Tier1巨头采埃孚,则是计划于2022年底在中国品牌汽车制造商的车型上首次搭载自动代客泊车系统。同时,该公司对天瞳威视进行了战略投资,双方将共同开发这套系统。
在采埃孚中国电子与驾驶辅助系统事业部工程总监邢勋看来,中国城市化进程的快速发展带来泊车需求的增长,针对停车难这一市场诉求,低速泊车系统具有很好的应用前景。
随着从APA到AVP的升级,技术方案也逐步从基于纯超声波到视觉融合泊车、行泊域控一体化方案的演进,功能将从半自动到自动,再到RPA、HPA以及AVP终局功能的落地。
高工智能汽车研究院监测数据显示,今年1-6月国内市场(合资+自主品牌)新车APA(含半自动泊车)搭载上险量为124.06万辆,同比增长48.61%。但反观搭载率,却只有12.34%,远低于行车ADAS的数据。
其中,半自动泊车(车辆不能全部控制转向/油门刹车/变换档位)功能占比40.79%,主要以合资品牌为主。在技术方案上,基于纯超声波方案占比68.11%。
而在自动泊车部分,基于超声波与视觉融合方案已经成为主流趋势,新车搭载市场份额(全部泊车方案)占比已经超过3成。但不管方案如何变化,这其中,超声波传感器已经是必备的组件之一,并且对产品性能提出了更高的要求。
考虑到摄像头可以与行车ADAS进行复用,超声波传感器以及短距高精度毫米波雷达的需求在持续增长。
其中,目前上车的超声波雷达主要有两种,一种是传统的倒车雷达,用于探测车辆前后的障碍物,也被称为UPA;第二种是近年来快速起量的APA雷达,安装在车的四个侧面用于自动泊车的障碍物探测和横向辅助检测。
在完整的APA系统中,通常采用前后共8个UPA以及车身四角共4个APA。相比较早期普及的4个UPA,12个超声波雷达配置,也直接带动相关超声波传感器厂商的营收快速增长。
以德赛西威此前参股的超声波传感器供应商奥迪威为例,数据显示,该公司上半年来自汽车行业收入达到9361.7万元,同比上年同期增长154.90%,业务毛利率达到26.13%。
奥迪威在上半年年报中披露,随着自动驾驶和辅助驾驶等功能的配置,以及关键核心部件进口替代的趋势,国产车载超声波传感器的装载量加倍增加,对公司而言,目前汽车电子的传感器业务正处于比较好的拓展期。
而根据德赛西威最新发布的今年半年报显示,智能驾驶产品线今年1-6月实现营收5.71亿元,同比上年同期增长182.68%,主要贡献就是来自全自动泊车、 360度高清环视等产品。同时,代客泊车产品也即将在多家主流车厂客户的新车型上配套量产。
官方信息披露显示,目前奥迪威已经完成AK2超声波探芯产品的发布,这是继UPA、APA之后的最新一代技术,探测更远、盲区更小、回波更多,具备高度分辨率、抗干扰、功能安全以及波形编码等高阶应用需求。
“我们也在考虑扩展现有产品以满足市场需求,比方超声波传感器。”大陆集团在今年初的CES展上正式披露了超声传感器(CUS)即将完成量产前的准备工作,并将成为公司自动泊车产品线的关键角色。
这款全新一代的超声波传感器,实现了对干扰具有更高的信号鲁棒性,支持连续信号传输(与传统顺序信号传输相比,有更高的数据速率)。同时,新的传感器是瞄准支持自动驾驶或者安全级别更高的功能落地,比如近距离泊车的紧急制动。
而在产品价值方面,豪恩汽电招股说明书显示,超声波雷达系统的毛利率在过去几年呈现逐年上升的趋势(在10%到15%区间),同时价格基本保持稳定。而在单车用量方面,8/10/12颗已经成为大部分新车的标准配置。
同时,一部分毫米波雷达技术方案提供商也在寻求突破。
MTK在两年前发布了一款Autus R10超短程毫米波雷达芯片,集成了基带DSP、射频(RF)和封装天线。由于其紧凑的设计,Autus R10只需要一个简单的三线接口就可以连接到外部电子控制单元(ECU)。
这款同样采用集成天线设计的雷达芯片,成品组件的探测范围在10cm到20m之间,官宣参数为提供超过130度的水平视场(FOV),减少了所需雷达传感器的数量。同时,提供大于90度的垂直视场(FOV),减少纵向盲点。
与超声波方案相比,Autus R10除了具有更大的探测范围和更远的探测距离,还能提供速度信息,而这一点是超声波的弱项。此外,Autus R10的紧凑设计,使得传感器可以放置在保险杠里面,不需要像超声波那样外露。
按照官方的应用范围,Autus R10支持多种场景,包括泊车辅助、自动泊车、后方自动紧急制动、交叉交通警报、车门开启警报和超短距离盲点监控。
还有一家芯片巨头德州仪器,也把目光瞄准了超短距雷达芯片。作为基于RFCMOS的AWR1x系列芯片之一,AWR1642在集成发射、接收和本振器在单一芯片基础上,更进一步集成一个微控制器单元(MCU)和一个数字信号处理器(DSP)。
作为目前市面上集成度最高的雷达芯片,同时将控制单元和信号处理芯片放在同一个芯片上,与其他解决方案相比,减少了近60%的PCB空间。
而在AWR1x的芯片产品组合中包含了三种不同的芯片解决方案,可以应用于从超短程雷达(USRR)到成像雷达(RI),并覆盖传统的短中长距雷达应用。
与此同时,DSP可以滤除噪音,使芯片能够探测到非常小的运动,以及车内有人或动物存在的呼吸,可以区分人与静态对象。
此前,现代摩比斯就推出了一款基于超短程雷达(USRR)的低速感知系统,解决超声波(受风或噪声影响)和摄像头(在黑暗中无法识别物体)的缺点,从而提高系统的性能,在不同传感器的组合下达到价格竞争力。
传统的泊车辅助技术,目前非常受限于超声波雷达的供应及性能瓶颈,为此,现代现代摩比斯还申请了从传感器到控制算法等一系列技术专利。这款USRR有效探测距离在5米左右,基于对远距离目标的预先检测,并在目标到达有效碰撞范围时发出预警和紧急制动。
目前,现代摩比斯已经验证了这项技术在12种场景下的实际性能,包括附近的行人和物体、狭窄的停车位和减速带的检测,同时提供R-AEB功能的复用。
此外,超宽带(UWB)技术也被引入低速泊车场景,通过与V2X的融合应用,可以大幅增加精确定位、安全识别和超低延迟、高更新率等功能,可以提供精度低于10厘米的距离测量。同时,基于UWB数字钥匙,实现更安全的无钥匙进入功能,完成从下车到上车的完整闭环。
在高工智能汽车研究院看来,随着围绕自主代客泊车应用的产业链技术、产品及方案的日趋成熟,生态体系的建立、更多供应商的进入以及相对高速、城市自动驾驶更少受限于政策法规,市场启动已经明确。