2019年4月,上汽榮威曾經(jīng)發(fā)布了一款非常特別的車:Marvel X Pro。
作為一年前發(fā)布的 Marvel X的全面升級版,其最特別之處,在于對“AI Pilot”智駕輔助系統(tǒng)大幅度升級。這項升級,使其具備了一項名為“最后一公里內(nèi)自動泊/取車”的功能。
Marvel X Pro是基于Marvel X的重大升級,外觀上改變極小,主要提升在“大腦”
“最后一公里”問題,幾乎折磨著每個司機。
早晨通勤期間遭遇突發(fā)交通擁堵,距離打卡差5分鐘時開到單位樓下;一身疲憊駕車回到自己居住的社區(qū)之時;周末帶著全家去購物中心,孩子望著商場里的“恐龍秀”歡呼雀躍——然而在這些時刻,我竟還需要把車開下地庫找車位!
類似的場景,日常生活中并不罕見,但每一次都能嚴重惡化你的心情,將駕駛體驗降至最低。
那么,想象一下,在面臨上述場景時,駕車的你不必再為泊車問題而操心。只需要激活“最后一公里內(nèi)自動泊/取車”功能,然后就能直接開門下車去忙自己的事情。進地庫、找車位、泊車、熄火鎖車這些事,車全都能自動替你辦好……這將對駕駛體驗,帶來多么巨大的飛躍?
那么,這款車一定大賣了吧?
孩子鬧著要去“看恐龍”,但你還得先下地庫停車……
并沒有……甚至一直到今天,都沒有能夠正式上市發(fā)售。
之所以會有如此結(jié)果,是因為好的想法未必就切合實際。技術(shù)上的原因有二:沒有定位信號,以及泊車地圖(Parking Map)的缺失。
智能汽車一般通過衛(wèi)星信號來進行定位。但無論哪種導航衛(wèi)星,信號都進不了地庫和室內(nèi)。連自身定位都做不到,又何談自動泊車?而即便車位就設在在露天,但目前國內(nèi)又有幾個小區(qū)、商業(yè)中心,是能夠提供精確的內(nèi)部地圖?
當然,推出這款汽車的上汽榮威,也絕非忽略了上述問題。Marvel X Pro專門安裝了一套由中電昆辰開發(fā)的K211車載定位裝置。在原型車測試中,憑借模擬地庫場景中完善的場端設備以及精確測繪的Parking Map,工程原型車將這最后一公里自動泊車的功能,玩到了“飛起”。
2017年啟用的洋山港四期配套無人碼頭,也是中電昆辰的手筆。當然,露天碼頭采用的是衛(wèi)星信號定位
但問題就出在這里?,F(xiàn)階段,室內(nèi)信號覆蓋的問題確實在不斷改善,場端無線電定位設備也正在不斷覆蓋,然而Parking Map的到位依舊遙遙無期。所謂“理想很美好,現(xiàn)實很骨感”,關(guān)鍵“生態(tài)位”的缺失,硬是將一款蘊含著美好理念的量產(chǎn)車逼成為了一個臺概念車,這也就不值得奇怪了。
實際上,被卡在地圖問題上的可不止這“最后一公里”。以當前主流的自動駕駛技術(shù)發(fā)展趨勢而言,包括Parking Map在內(nèi)的高精度地圖支持的系統(tǒng)性缺位,很可能導致眾多已確定發(fā)售日期的智能車型,無法實現(xiàn)自動駕駛功能。
好在轉(zhuǎn)機已經(jīng)出現(xiàn)了。
就在不久前結(jié)束的第19屆上海國際汽車工業(yè)博覽會上,國內(nèi)著名電子地圖服務提供商四維圖新,正式推出智能駕駛地圖服務。
高精度地圖的商業(yè)化大幕,正在拉開。
智能駕駛,終于有“圖”可用了
有人曾根據(jù)柏拉圖著名的“三個終極之問”,搞出過關(guān)于自動駕駛的三個終極問題:我是誰、我在哪、我要去哪。
一組非常有代表性的“人工智障”式錯誤
誠然,讓目前尚處“人工智障”階段的AI去回答“我是誰”這種終極問題,可能太過于科幻了一點。但退而求其次,若純以實現(xiàn)功能為目的,其實只要機器能夠較好地解答“我在哪”以及“我要去哪”這兩個問題,還是能夠較好勝任“從A點到B點”這類簡單工作的。而這也成為了現(xiàn)階段無人駕駛技術(shù)中“重定位路線”的核心邏輯,即不再考慮如何讓機器像人類駕駛者那樣操作汽車,而是直接把其視作一個只具備反射與執(zhí)行能力的“智障”來對待——將包含全局地圖、行駛路線、沿途路況、天氣變化、車流變化、沿線事故信息、可能發(fā)生的異常狀況等等,事無巨細所有的信息,集成到一張精度極高且隨時保持更新的地圖上,讓機器以此為基礎(chǔ),結(jié)合車輛外部傳感器收集到的信息來完成駕駛?cè)蝿铡?/p>
而特斯拉的技術(shù)走的是另一條路線——重視感知路線。以后有機會將專文介紹
目前,“重定位路線”已成為業(yè)界公認為的,實現(xiàn)L3以及以上自動駕駛的最可靠路徑,也是Waymo、Cruise、Ford Autonomous Vehicles以及百度等自動駕駛領(lǐng)域頭部企業(yè)所遵循的技術(shù)路線。而四維圖新推出的智能駕駛地圖云服務,正是基于沿著“重定位路線”開發(fā)的各類智能汽車,對于高精度地圖支持的迫切需求。
想要進一步理解這個智能駕駛地圖云,就必需先搞明白什么是高精度地圖。首先,自然是這個“高精度”。
單說精度問題,普通的導航電子地圖的絕對坐標精度,大約在2.5-5米左右。若結(jié)合衛(wèi)星定位信號可能存在的漂移,總體精度約在5~10米間。
由于常規(guī)的導航電子地圖是給人看的,所以精度差不是什么大的問題。畢竟行駛中,地圖起的只是個參考作用,整個駕駛過程靠的是司機的操作。
然而一旦脫離了人的操作由機器接手駕駛,那么5~10米的誤差就會鬧出很大的幺蛾子。特別是在中國,還得算上GCJ-02轉(zhuǎn)換回WGS84過程中,可能會累計的誤差。
從“火星坐標系”轉(zhuǎn)換回來可能會產(chǎn)生的誤差,也是在中國境內(nèi)推進高精度地圖生產(chǎn)時一個必須要考慮的問題。圖為GCJ-02加密后,與實際坐標可能會產(chǎn)生的偏差示意。注意!由于是非對稱加密,所以偏移值并不是一個常數(shù)
絕大多數(shù)時候,車輛在行駛時距離馬路牙子和一旁的車道也就那么幾十厘米的距離,所以若是誤差達到5米以上,也就意味著車輛會動輒闖入其他的車道甚至逆行,或者直接給你直接開上馬路牙子。
綜上所述,對于自動駕駛而言,高精度地圖是必不可缺的。而不同等級的自動駕駛等級,也對應不同級別的高精度地圖。
L2.5“高級輔助駕駛系統(tǒng)”需要配套地圖精度達到0.5米級別(ADAS);L3“有條件自動駕駛”則需要0.2米的精度(HD Lite),即低于一條車道分隔線的寬度;至于L4級“高度自動駕駛”,對地圖的精度要求更達到了0.1米等級(HD Map)。至于上文提到的Parking Map,則要求和L4級駕駛同等的精度。
有別于給人看的導航地圖,高精度地圖的服務對象不是人類駕駛者,而是機器
當然,精度高只是高精度地圖展示出的一個特征,除此之外,這種地圖還包含著遠超傳統(tǒng)導航地圖的海量信息:道路走向與形狀的精確信息;車道數(shù)量以及每個車道的寬度、坡度、曲率、航向、高程信息;車道之間的分隔線是虛是實,虛實變換的啟止位置信息;道路中央分隔線是黃虛線、單黃線還是雙黃線;道路兩側(cè)隔離帶的寬度、高度。甚至車道上的箭頭、越過路面的架空設備的高度數(shù)據(jù)、道路信息提示板上的文字內(nèi)容等,都需要包含在地圖數(shù)據(jù)之內(nèi),而不是能和普通導航地圖那樣,每到路口方一張?zhí)崾抉{駛者進哪個車道的圖片,而必需要以機器能夠讀懂的數(shù)據(jù)形式,逐一標注清楚。
高精度地圖實質(zhì)上是由多個按照信息時敏性區(qū)分的圖層構(gòu)成的,不同的圖層刷新速度各不相同
當然,僅僅依靠靜態(tài)地圖數(shù)據(jù),無論其精度多高,只能讓自動駕駛系統(tǒng)實現(xiàn)在一個無人封閉體系內(nèi),從A點開到B點。例如Parking Map的大部分使用場景。但若是開上馬路,那肯定會出大亂子。為了能夠讓機器隨時了解到道路上發(fā)生的各種變化,除了道路走向、交通標志等靜態(tài)、半靜態(tài)信息外,還會插入以秒為周期進行更新的實時信息,例如交通事故、突發(fā)路況等,以及以分鐘為周期更新的施工、雨雪、交通管制等動態(tài)信息。
綜上所述,任何一款基于“重定位為路線”開發(fā)的智能汽車,高精度地圖都是其智能駕駛系統(tǒng)能否正常發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。正如四維圖新自動駕駛基礎(chǔ)技術(shù)研究院研發(fā)部AI總監(jiān)李陽說的那樣:“所有人都認為在自動駕駛高精度地圖非常重要,在一個可信賴的自動駕駛方案里,地圖最高能占到一半的重要性。”
成為智能汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵的“圖商”
中外車企競相推出的智能網(wǎng)聯(lián)汽車,是第19屆上海國際汽車工業(yè)博覽會上最大的熱點。而在整車廠商以外,殺入汽車產(chǎn)業(yè)的華為以及其為車企提供的智能駕駛解決方案,無疑成為了輿論矚目的另一個焦點。
但正如上面說到的問題,在“重定位路線”為主流的當下,高精度地圖服務的上線,才是整個自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈能夠順利發(fā)展的關(guān)鍵。也正因如此,華為在成立智能汽車BU之前,就與四維圖新達結(jié)成了戰(zhàn)略合作關(guān)系。
車展期間公布的藍谷極狐αS華為HI,是首款搭載華為智能駕駛方案的車型。而其在車展開幕前,向媒體展示的那種卓越的自動駕駛能力,正是基于四維圖新提供的高精度地圖
除了通過控股圖吧集團邁入車機制造產(chǎn)業(yè)外,以及在前裝導航市場占據(jù)較大份額外,四維圖新幾乎沒有多少C端產(chǎn)品與服務。其業(yè)務主要面向B端,提供底層地圖數(shù)據(jù)支持。正因為如此,四維圖新在公眾眼力,一直顯得岌岌無名。然而在中國電子地圖業(yè)界,這卻是一家地位超然并與多個“第一”頭銜,相掛鉤的企業(yè):
“2006年,推出中國第一款手機導航軟件的,正是四維圖新”;2007年,又是這家企業(yè)在并購了道路信息提供商世紀高通以后,率先把以前按照年、季來更新的導航地圖,變成了按照月甚至周來更新;2010年,在登陸深市成為上市公司以后,這家企業(yè)又開始和車企開展廣泛的合作,率先踏入前裝導航的市場?!癗AVINFO>”這個logo,正是從那時起,逐漸為車主們所熟知的。
許多車主對這個logo并不陌生
當然,能夠被華為看中并鄭重簽下這份戰(zhàn)略合作協(xié)議,并不是因為這家公司上述這些光輝歷史,而是因為其智能汽車BU,也選擇了智能汽車BU。所以,手握高精度地圖數(shù)據(jù)的四維圖新,就成了必需倚重的伙伴。盡管華為很快也拿到了測繪甲級資質(zhì),但在缺乏歷史積累和專業(yè)隊伍的情況下,短期內(nèi)也只能完成北、上、廣、深等少數(shù)城市部分路段的高精度地圖,充其量數(shù)百上千公里而已。這無論對于仿真還是實車路測,都是杯水車薪。
“在過去的20年里,我們不知不覺中記錄下了覆蓋全國的高品質(zhì)道路數(shù)據(jù),從城市到郊區(qū),從高速到‘村村通’,各種類型的道路數(shù)據(jù)是我們最大的優(yōu)勢?!?019年6月,李陽在接受國內(nèi)某著名汽車媒體采訪時就說過,與普通公開數(shù)據(jù)的不同之處在于,四維圖新留存的原始地圖數(shù)據(jù)中,都帶著明確的位置信息。所以不需要通過10億張圖片來訓練系統(tǒng)對交通標志牌的識別,“知道哪里有交通牌,我們就可以把其附近的數(shù)據(jù)提煉出來,窮盡掉全國的交通標志牌?!?/p>
基于舊的地圖測繪數(shù)據(jù)來進行升級,可以極大地加快高精度地圖的生產(chǎn)速度
要將數(shù)百上千萬公里的舊規(guī)格電子地圖,升級成高精度地圖,其工程之巨大可想而知,但是近二十年來的積累,也讓這家企業(yè)在業(yè)具備了不少先天優(yōu)勢。
根據(jù)2020年末公布數(shù)據(jù),四維圖新已經(jīng)完成了全國范圍內(nèi)超過32萬公里高速公路、城市快速路,以及超過5000公里復雜城市道路的L3級高精度地圖的覆蓋。進入2021年以來,其數(shù)字地圖部門正在重點推進部分主要城市重點道路的高精度地圖制作工作。而根據(jù)遠景規(guī)劃,支持L4“高度自動駕駛的”的HD Map,也將于2022~2023年前后,完成對全國主要高速路網(wǎng)、城市快速路的覆蓋。
在2021年這個無智能不汽車的時代,被業(yè)界定義為“圖商”的四維圖新,正以其超然的地位以及所掌握的巨大資源,成為了決定了這場自動駕駛競賽勝負的關(guān)鍵。
“我們不再單單只是個圖商”
2019年6月下旬,四維圖新領(lǐng)到了北京市政府發(fā)給的T3級自動駕駛車輛路測牌照——迄今為止此,首塊頒給位置服務提供商的T3級路測牌照。而同樣值得關(guān)注的,是四維圖新給出的無人駕駛汽車方案:以長城Wey VV5為平臺,外部傳感器系統(tǒng)包括4部16線激光雷達、2個長距毫米波雷達,以及1個搭載四維圖新自主研發(fā)視覺感知算法的單目攝像頭。從配置來說異常之“輕”,是一種典型的低成本、輕量級自動駕駛解決方案。用李陽的話來說就是:我們的方案在 T3考試的友商中是最簡潔(低成本)的,成本大概是大部分友商的一半甚至三分之一。
說拿出這個方案是為了“驗證地圖”,這話有真也有假
至于四維圖新公司為什么要親自下場領(lǐng)路測牌照,李陽也表了態(tài):四維圖新最開始做自動駕駛解決方案,其實是為了驗證地圖,通過自己做系統(tǒng),將相關(guān)問題反饋給地圖團隊,提升地圖水平,隨著不斷深入,自動駕駛能力也越來越好了。
真的是這樣嗎?手握著中國乃至全世界最豐富的高精度地圖資源,在自動駕駛方面沒點想法,簡直可以用不思進取來形容。好在第19屆上海車展期間,四維圖新展臺在上所呈現(xiàn)的一切,說明李陽當年也就是說說罷了。畢竟此一時彼一時。
當然,用四維圖新CEO程鵬的話來說,他們?nèi)ジ阕詣玉{駛,是有先天優(yōu)勢的:
“我們做地圖本身,就是一個采集、傳感、識發(fā)布的過程,從地圖采集到路況采集再到無人駕駛,原理都是一樣的,只不過應用場景變了,原來給人用,現(xiàn)在也可以給機器人用?!?/p>
但是,有了傳感器方案和高精度地圖資源,卻還不足以構(gòu)筑一整套自動駕駛解決方案。其中欠缺的包括:如何精確定位車輛位置;如何解決車和車、車與云數(shù)據(jù)交互問題;如何將感知定位、規(guī)劃決策、執(zhí)行控制這三個部分進行融合,完成自動駕駛域控制器。以及,最終自動駕駛域控制器與座艙域控制器的交聯(lián),完成人機交互界面。
簡單來說就是——完成整個自動駕駛域控制器,同時和座艙域?qū)崿F(xiàn)控制上的交互。
完成車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交互,本質(zhì)上就是構(gòu)筑C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything)的問題,基于蜂窩移動數(shù)據(jù)實現(xiàn)的車與“萬物”的互聯(lián)。由于2020年11月以后,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)正式宣布放棄原有的DSRC(專用短程通訊技術(shù))標準全面倒向中國標準,所以C-V2X也就和車聯(lián)網(wǎng)劃上了等號。當然,這可是四維圖新的“老強項”。
自2013年四維圖新收購中寰衛(wèi)星起,這家企業(yè)便開始在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域布局。2015年控股圖吧集團以后,開始將手伸進座艙域。而到了2018年,更整合旗下乘用車車聯(lián)網(wǎng)資源,成立了獨立的四維智聯(lián)公司,初步實現(xiàn)了云平臺到操作系統(tǒng)、地圖、導航的互聯(lián),完成了手機-汽車之間的交聯(lián)。
定位的問題是另一條線。2016年3月,四維圖新定位項目組正式啟動,并于當年6月拿出了自主研發(fā)的初代衛(wèi)星定位信號接收機。到了2018 年1月,定位項目組又成功將定位精度提高到厘米級別。隨后,這個項目組獲得了獨立地位,以其為基礎(chǔ)組建了名為六分科技的獨立子公司。
而想要完成自動駕駛域控制器,專用芯片是少不了的。在這個問題上,四維圖新依然秉持著一貫風格,在2017年斥資收購IC設計廠杰發(fā)科技,成為了中國乃至全世界首家具備自主車規(guī)級芯片設計能力的地圖供應商。2019年,杰發(fā)科技完成了首款可支持部分輔助駕駛功能的智能座艙終端芯片的流片。
根據(jù)不久前上海車展流出的信息,目前支持L3級自動駕駛算法的大型SoC芯片,已經(jīng)處在設計階段。
除了上述直接控股和并購的企業(yè),在2017~2019年間,四維圖新又分別投資了提供室內(nèi)高精度定位服務的中科勁點、提供自動駕駛整體解決方案的禾多科技,以及致力于開發(fā)高性能視覺感知系統(tǒng)的Minieye。其中來自Minieye的視覺識別技術(shù),不但有助于完善自動駕駛方案的視覺傳感器部分,也能直接用于地圖測繪工作,可謂一舉多得。
Minieye的價值,可不僅僅是為四維圖新自動駕駛方案提供視覺傳感器,其視覺識別技術(shù)同樣可以被用來推進高精度地圖的生產(chǎn)工作
當然,室內(nèi)定位的問題,四維圖新也沒有漏過。前文提到的為榮威Marvel X Pro提供室內(nèi)定位模塊的中電昆辰,在2020年也得到了四維互聯(lián)基金的投資,在車展期間甚至和四維圖新同臺參展。
一盤大棋已經(jīng)早早布下,收官時刻已經(jīng)臨近?!拔覀儾辉賳螁沃皇菆D商”,這是四維圖新前CTO戴東海博士曾經(jīng)反復向媒體強調(diào)的。
四維圖新,“四維”來自公司的第一大股東四維測繪技術(shù)有限公司,也可以理解為四維時空之意思;而“圖新”,寄托著奮發(fā)圖強、努力創(chuàng)新的寓意和期待。
然而站在2021年上半回望過去3年,四維圖新的日子可以說并不好過。
在2018年,我國汽車銷量首次出現(xiàn)負增長的情況,連帶著業(yè)績收入與汽車產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)的四維圖新,出現(xiàn)了顯著的營收下滑問題。這種下滑在2019年則更加顯著。
進入2020年,受到新冠疫情沖擊,這一問題更加嚴重。當年2月份,國內(nèi)汽車銷量一度下滑達92%。當然,車規(guī)芯片、車聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務在大環(huán)境沖擊下,也是處于一損俱損的局面。
大環(huán)境的不利,使得主要營收和導航直接關(guān)聯(lián)的四維圖新大受牽連。2019年盈利下滑近三成,而2020年預計2.34~3.38億元的虧損,更是觸目驚心。
然而,國內(nèi)乃至整個世界范圍內(nèi),自動駕駛、車路協(xié)同進程的加速,高精度地圖已成為新的風口,是各家圖商、各個車企所必爭之地。自動駕駛從概念到商用,一個更大的市場也正隱約成型。
在全新的時代里,究竟誰主沉???我們可以拭目以待。
來源:汽車公社
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