摘要:高精度地图是一个给智能汽车本身看的地图!
硬件赛道,知了君已经聊了很多了,今天换个赛道,聊车载导航!
Q∶乘用车自动驾驶组合导航趋势,会是L3+必备选项,或者说至少是多传感器融合方案必备
Q∶组合导航对自动驾驶必要性在何处,比如优势或能增加哪些功能A∶自动驾驶存在三层。第一层是感知层,第二层是决策层,第三层是执行层。感知层依赖于GNSS定位、惯导,感知外界、自己车辆状态,是前置条件,没有就无法进行决策和执行。
激光雷达、视觉和高精度地图进行匹配也能实现定位,组合导航为何必备
A∶第一,从技术成本来看,3级别要量产,但视觉、激光雷达传感器成本高。第二,对运算量.边缘计算要求高,达到同样效果,GNSS定位和惯导成本只有其十分之一甚至二十分之一。
所以组合导航会是常用技术主要是成本考虑,市场情况是现阶段消费者对辅助驾驶功能不愿意付费只能车企自己吃掉这部分成本。自动驾驶环节给到传感器的成本在200元左右,这不只IMU和定位,还有其他辅助传感器,组合惯导在1000-1500(车企能接受的)。
Q∶乘用车量产用1000-1500相对低精度并且便宜的方案,特定场景的矿山、港口等L4的自动驾驶用到如CGl610这种几万块的产品,它和一干多的组合导航产品差别在何处,什么导致的
A∶两块成本差距。
第一,元器件成本差距,直观的如MCU运算能力IMU控制精度,GNSS板卡双频、单频/能不能支持差分/带不带catone的通讯能不能用于差分提高精度,主要差别是元器件成本。
第二,L3以上的自动驾驶有功能安全要求。功能安全是指发出命令后要给出回应已经做了/执行完了,车载组合导航做功能安全设计工作量很大,底层设计不一样。
所以成本很高。北云、导远、华测不是车规出身的,做到功能安全很难,研发成本要从产品上找回来,所以价格偏高。
乘用车只能做到L1、L2或者基础的L3,都是不带功能安全的,L3以上都要带功能安全选项对他们来说非常贵,目前没有一个上市成熟产品(车规)带功能安全。
Q∶乘用车组合导航一干多的产品成本构成和占比
A∶正常来讲,有的企业自己做,有的都是外采,核心器件如MU、GNSS模组或板卡、MCU处理器,如果全部外采,核心占比3.5∶3.5;1.盒子、线路等其他占20%。
但导远MU自己做的.IMU占比就没那么高了GNSS占到4.5甚至5,IMU占比下降很多。
Q∶自研芯片、模组成本优势明显,华测现在要做车规级GNSS芯片,包括IMU干寻已经自研车规级GNSS芯片导远自研了车规级IMU芯片,华测要做难度在哪里
这块要做流片和整机认证,成本很高,不确定短期内是否会花这么多钱来干流一个片七八百万失败了七八百万就打水漂了。
Q∶做成战略性方向,很有必要,比较占比高
A∶这种芯片必要性在哪里,未来不是为了做海量市场,只是为了做车规级组合导航肯定不上去做手机定位、手表定位这些厂商做芯片的动力大,这些厂商成熟的IMU模块可否被北云、导远买过来做到组合导航中,这个风险很大大。
若量级上不去,研发投入进去后成本不一定下的来,单从价格来看不一定比外面便宜。
Q∶买了GNSS芯片、IMU芯片不仅是硬件,算法会一起打包买
A∶会买基础算法(下面的数据库),自己做应用层的算法和策略。
Q∶导远IMU自产芯片成本和直接去买IMU成本差距多大
A∶外采的贵30%左右。
Q∶组合导航产品竞争力在客户方面有先发优势,产品本身有算法和成本这两块,算法和成本这两个方面对产品竞争力的影响
A∶对车规级,算法是什么GNSS有定位算法,IMU有、加速度惯性算法,融合在一起有融合定位算法,三个算法都不能差,又涉及到底层算法的逻辑和主从关系。
目前主流一种是GPS作为主要定位,用MU在GPS漂移或不可信时去补偿,主输位还是GNSS定位,IMU只做补偿。另一种GNSS只为IMU提供原始数据,IMU平滑完后从IMU端口拿到经过融合后的算法。
一般看在IMU算法上和GNSS算法上谁更有优势,再去做主从关系设计,出来的定位才能评价好坏。
Q∶北云、华测导航和导远组合导航算法比较
A∶融合算法排名∶华测、北云、导远。
Q∶华测在封闭半封闭的场景数据多,算法打磨更好
导远专注于惯导,IMU的算法,到了融合算法,还是依托本身的算法,把GNSS定位结果导入IMU算法做简单融合。对其会有误区就是IMU做得够好,融合算法就不够重要,投入和重视就不够,投入力度不大,经验上有不足,会比华测差一些。
Q∶华测GNSS(RTK)IMU算法用的天宝
A∶用天宝的。定位有定位算法,IMU有MU的算法出加速度结果,拿到这些结果怎么组合和使用就是融合算法。
Q∶很多车企都在用组合导航,各个车企组合导航定点情况
小鹏和导远合作不是很好,小鹏有备选。博世也想做,各家都在接触,现目前不知道谁会用博士推了一个VMPS组合导航。
Q∶车企软硬件解耦的趋势对组合导航发展的影响(很多车企开始把组合导航合子拆开,将GNSS模块、IMU模块融入到自己的域控制器中,算法用供应商的或自研)
为何小鹏没往下走,作为互联网车企,是中心控制器,希望域处理器直接把惯导、GNSS定位全部融合在一起.导远不愿意,这样核心东西没有了,就变成芯片商了。
短期对市场没多大影响,长期车企都做到L3+以上的自动驾驶级别的导航,这些模组商、芯片商厂商会去帮域处理厂商做集成,这样他们就很难做下去了。
Q∶自研GNSS芯片和IMU芯片的转成模组供应商
A∶有可能转成模组供应商去供货,但三五年不会有大的波动。核心技术还是掌握在专业组合导航车载终端供应商手上他们都不太接受这样的合作。
Q∶拆开做相对于传统厂商的组合导航算法的壁垒
A∶融合算法这些车企都没有,如何把GNSS和IMU输出的结果汇总变成车载计算机可用的结果,如何保证其完整性,这是很大的难点。只做其中一样很容易,毕竟市场可以买到相应的模组,但做到融合很难。
Q∶看长一点,未来做组合导航的模式会如何,如IMU、GNSS模块是厉害的公司都能自己做还是如何(产业趋势)
A∶第一,车厂有两类,传统车厂和造车新势力(互联网车)。传统车厂只要成本、利润可控,愿意做上车的动作,允许有个Tier1长期供应组合导航盒子。
传统车厂本身的体系就不是全都自己做,但互联网汽车希望什么都自己做,压榨上下游,长期来看可能会把IMU、GNSS全部集成到自己板载电脑上。
Q∶长期供应商,成本空间在哪单车价值量达到多少会大规模使用
A∶降价空间分两个,低精度定位主要是元器件成本,那么多量,都卖六七百,研发成本都均摊掉就可卖到400多块钱,元器件决定了成本,每个大概就是5%的纯利和20%的手利,这是可能的价格底线。
量的话目前全国有个十几二十万台,预测25年全国会有280w台出货量。过百万台价格会大幅下降,可能就会降至三四百了。
Q∶高精度怎么看
A∶首先看基带算法有无新突破,目前基带算法元器件良品率不高导致成品价格高,其次是高精度对IMU器材原材料要求高。
原材料第一块,IML有个温度标定的问题,如导远一整层楼做IMU全温标定,比如10度加速度测量是一个区间,到15度又是另外一个区间,但车的加速度可能还没变过来,要根据原材料的温度曲线去做标定,如没上升或下降1度测量阈值是什么。
很多厂商要么自己干要么外包出去∶对每一个IMU都要做全温标定,这块成本很高,都是人工成本。现有新技术,如飞机光电子的IMU不需要标定,因为很稳定,不会有温漂,车载基本够用了。高精度上可以实现量产,成本基本上会有大突破。
按服务,如干寻高精度差分服务一年下来服务成本两千多块,中移动差分服务一年一干多,必须配差分数据服务才能真的实现高精度。在服务上量足够大在成本上边际效益会足够大,此时成本就会很低了。
Q∶到2025年280w都是低精度
A∶对。高精度不能实装,只能在封闭园区等地方做,最大问题是地图不够高精度(最大的也才30-50公分),定位准地图不准没有用,自动驾驶比对自己定位和地图定位,没有高精度地图没用。
Q∶传统车厂还需要第三方供应商,什么样的第三方能做出来,比如融合做得好的、多维度都比较强的或者最后大家都能做,只是看算法上的竞争力
A∶分两个阶段,第一个阶段从大家能达到的精度上,如低精度上来看,实用中差不多(50公分差距也不大),主要看谁能配合好、谁的投入大,最后都要通过串口、网线,连到车载电脑上去的,如AP、CP车载操作系统能不能接上去,首先要能跑,然后是跟车厂的交互,虽然都是标准协议,但每家不一样,就看能不能跟每家车厂能适配好。
Tier1还需要做车规级认证,一个整机认证两三百万,如果是代工的更贵,这些企业会考虑投入这么多(跟车厂签3万5万片的定点项目,一个就五百块,一共就挣几百万),不一定会愿意去做车规级认证和门槛性质的东西,但车厂还是希望证件更齐全的。
第二个阶段,大家都适配得差不多了,谁的毛利更低,车厂成本更低,就会选谁。
Q∶GNSS、惯导结合起来,以及导航上用到的路面修正(如V2X车路协同)三样都会发生作用
A∶要路端修正是因为没有这个地方的高精度地图,高精度地图越来越普及,有高精度地图的地方不需要修正这些,只需要车载定位、惯导这些如何把车载定位精度做高,如从单频跳双频还是从单点到差分还是IMU零漂做得更好,从车辆定位本身想办法。
如果没有高精度地图,但要实现高精度导航,就得有一些路面修正设施。
Q∶现在的这些定位算法可以类比L3时代ECU的状态最初还是认真在局,发展到后面从硬件技术上变成基础算法,根据每个车型做一个标定后续开发成出成的标定会给到域控制器厂商去做还是给到主机厂去做
A∶主要还是两个,传统车厂就是ECU,一个接一个,现在看到的传统车厂架构上可能有N个ECU在上面跑,每个ECU负责不同的环节,然后去负责这个部分的诊断,同样会有一个tier1提供一个新的ECU,域处理器会把这个做完。
我们之前在想为何域处理器厂商去集成IMU,而不是定位厂商去集成域处理器,然后成为一个新的ECU供给车厂。
Q∶控制器都提倡域控制器,,多出一个控制器把导航单独做
A∶可以,但更安全、可靠,域控制器作为单独模组,单独做安全保障对车厂这更高效可控,本身车的设计就是不停加ECU,车的架构出来以后就很难修改了。
Q∶上海还有华依科技也在跟着上汽做组合惯导,可以综合评价一下,哪家量产进度以及测试指标会做得更好(华依科技的价格更高一点)
所以现有厂商在开拓新试点时都愿意付出,如果价格下不来就说明生产成本很高,要么BOM成本高要么人工成本高(比如在IMU标定是第三方包出去的,成本就比较高)。
在BOM成本高低对比下很难判断自身组合导航算法优缺点.还得测试比较一下,目前来看,测下来,干寻不好说,最好的是北云(性能、精度、稳定性、可靠性),然后是华测、导远。
Q∶惯导是辅助摄像头进行高精度定位
惯导渗透率
在整个汽车行业,目前惯导渗透率40%-50%,用车载导航的进入到隧道导航有,卫导失效,只能靠惯性去修正卫星丢失之前的坐标。
有的车存隧道导航依然很准,但有些到了隧道或者高架桥就不准了,那种就是就不带惯导的。高精度惯性导航渗透率1%都不到,惯导的价格在几十块到几十万都有。
最后一问,随着智能驾驶的进化,终局来看组合导航还会用吗
从定位感知层面来看,对于未来汽车自动驾驶基本是刚需。视觉、激光毫米波雷达、GNSS定位、惯导对于车来说是用来进行定位感知的,没有就无法实现自动驾驶。