自動泊車的傳感器江湖,融合方案的精度調校

2018年底，縱目科技將會完成第一個視覺與超聲波融合的自動泊車方案的前裝SOP，2020年其自主泊車方案也將會正式量產。對于國產供應商而言，這無疑是一個振奮人心的消息，但，要做到這一點，談何容易？

縱目科技成立于2013年，早期專注于視覺算法的開發(fā)。

在2015年年底，公司相繼完成了A輪融資以及第一款環(huán)視產品的量產；2016年在北京成立了自動駕駛研發(fā)中心，專注于低速自動駕駛方向。

2017年2月完成了一億人民幣的B輪融資；11月發(fā)布了針對地下停車場的自主泊車功能；12月國內第一臺搭載高清環(huán)視ADAS功能的車型正式下線，里面采用的就是縱目的控制器。

從一家360環(huán)視初創(chuàng)公司，到為主機廠供貨的Tier1，縱目只用了兩年，而從環(huán)視到自動泊車前裝，縱目用了一年。這樣的成績是國內很多做環(huán)視出身的公司，所可望而不可及的。這并不是危言聳聽，因為橫亙在二者之間的，不僅僅是前裝的門檻，還有跨越式的技術代溝。

初創(chuàng)公司如何完成技術的三級跳，以及迅速進入主機廠的供應商名單？《高工智能汽車》就此采訪了縱目科技的自動駕駛負責人王凡，專門就一些行業(yè)痛點進行了交流，相信會給初創(chuàng)公司帶來一些啟迪。

王凡，1993年保送進入西北工業(yè)大學本碩連讀，計算機科學與人工智能專業(yè)。曾在Zoran與CSR公司擔任高級研發(fā)經理，負責家庭娛樂產品研發(fā)。

2016年加入縱目科技，擔任自動駕駛技術總監(jiān)，帶領團隊研發(fā)低速Level4自動駕駛方案，并在2017年11月成功發(fā)布面向大規(guī)模量產的自主泊車方案。目前擔任縱目科技智能交通事業(yè)部總經理，擅長系統架構設計與產品開發(fā)流程。

自動泊車的傳感器江湖

基于超聲波雷達自動泊車技術已經出現多年，在一些進口品牌車型中也少量搭載過，但一直沒有風靡。

王凡表示，超聲波雷達本身有一定的局限性，比如精度較低、只能檢測出大致的輪廓，無法獲得更精準的信息。體驗不佳，或是其沒有大規(guī)模普及的原因。

超聲波識別車位，是通過不斷發(fā)射接收超聲波信號，配合汽車動態(tài)的移動，探測出車位，然后進行路徑規(guī)劃，完成自動泊車的動作。根據超聲波傳感器的特性，本身就有很多的場景無法覆蓋，比如斜向停車位，以及有車位線而四周沒有汽車的停車位。

如何解決這些問題呢？王凡表示，解決的方法很多，但一定要具備性價比。而攝像頭作為一個成熟的傳感器，具有明顯的優(yōu)勢。

攝像頭可以解決了識別車位線、障礙物的問題。目前通過攝像頭實現的自動泊車方案，大部分是通過識別車位線完成的。如果沒有車位線，或者完全沒有光線，視覺的方案也會失效。

毫米波雷達也不是一個新鮮事物，以前的窄帶毫米波雷達分辨率有限，只能提供報警類的ADAS功能，而79GHz寬帶高分辨率雷達則可以提供更稠密的空間信息。

而談到寬帶毫米波雷達構建汽車輪廓，不由得想到了激光雷達，激光雷達的特點，就是生成環(huán)境的點云數據。

但王凡表示，純粹因為自動泊車功能而裝配激光雷達，未免有些大材小用，加之激光雷達價格高昂，這種理論上可行的做法并不適用于實際應用中追求性價比的價值觀?？煽?、穩(wěn)定、價格低是商業(yè)化產品需要具備的因素。

而且，如果以傳統自動駕駛公司的做法：將激光雷達安放于車頂，那么它在車身近處會有盲區(qū)，這與自動泊車的使用場景相矛盾。而將激光雷達裝于車身周圍，則可以很好的解決盲區(qū)問題。但這會引出另外一個問題，需要多個激光雷達導致成本增加。

融合方案的精度調校

攝像頭、超聲波和毫米波雷達三種傳感器，每一種都有自身的優(yōu)點和缺點，有各自的適用場景。最好的辦法是通過傳感器融合的方法來提高系統的魯棒性，和對于不同環(huán)境的適用性。

早期的融合自動泊車方案，核心控制器與各個傳感器是獨立開發(fā)的，整個系統不是top-down設計的，各個傳感器之間的標定以及時鐘誤差較大，在此基礎上的融合算法很難達到很高的精度。

而為了達到更好的性能，則需要一個緊耦合的系統，完成不同傳感器數據的同步與配準，然后通過融合算法實現更高的精度。

要做到這一點，需要方案商擁有自上而下整體的設計、研發(fā)能力。

目前縱目科技做的攝像頭+超聲波的方案，就是在一套系統中完成。除了超聲波探頭以外，其它的硬件全部來自于自產，這種方式可以獲得傳感器更多的信息，更好的服務自動泊車系統的調教。

車身控制的挑戰(zhàn)

當前很多車型設計不足，執(zhí)行器和傳感器的精度不夠，比如速度反饋在低速情況下誤差較大，在1Km/h以下的時候，速度反饋會經常為0；加速度指令的分辨率很低，有時偏大，有時偏小。

王凡表示，執(zhí)行系統的分辨率不夠高，在高速環(huán)境下影響不大，但在低速場景下則很難達到要求。這可以通過兩方面來提升，一方面是提升執(zhí)行器本身的性能，另外一方面是采用更復雜的車身控制算法。

在低速場景下國內外執(zhí)行器的性能、精準度是存在一定差別的，但這種差別也可以通過軟調教來彌補。

對于自動泊車公司而言，需要在算法上同執(zhí)行器進行嚴密的配合，調教，而在這一點上，國外Tier1的配合度以及開放度并不夠，尤其是在面對一些中小型企業(yè)時，而國內企業(yè)則還處在爬升階段，配合度和積極性都比較高。這種情況下，雙方之間的差距可以被彌補。

國內的供應商在轉向領域有一定的滲透率，但在ESP層面還有提升的空間。目前國內第一梯隊的汽車OEM，還是很難下定決心使用國產供應商的ESP。

量產自主泊車方案

自動泊車的下一步，便是自主泊車，縱目科技目前已經推出了第一代的自主泊車方案，正在研發(fā)第二代產品。自主泊車和自動泊車差異較大，一個是L2的，一個是L4的。二者之間的差別巨大，縱目對自主泊車的定義，是汽車在整個停車場或園區(qū)內的完全無人駕駛。

縱目科技目前L4級別的自主泊車方案，使用了超聲波、攝像頭、毫米波雷達的傳感器，并沒有使用激光雷達。原因一方面是有價格的因素，另一方面激光雷達無論是多線束的機械式還是固態(tài)的，都沒有經過市場大規(guī)模量產驗證。因此，目標是前裝的縱目，并不愿意盲目嘗鮮。

在計算平臺上，縱目科技也選擇了高通的820A計算平臺，看重的主要是其在消費電子領域大規(guī)模量產的經驗，以及收購NXP后在汽車領域的專業(yè)性。

選擇高通的平臺，不僅在質量上有保證，同時在價格、產品后期以及算力和車規(guī)應用、維護方面，都占有一定的優(yōu)勢。但在820A上進行開發(fā)，也是有一定的難度，團隊經歷了數月的調試和摸索。

縱目的方案更強調終端的智能，而不是依靠類似于博世展示的自主泊車方案，通過改造停車場后的V2X信息。

汽車是一個安全品，其功能安全永遠是放在首位的，其次才是其他的體驗。功能安全是ISO26262中所定義的，劃分A、B、C、D四個等級，其中D級是最高等級。

以高速行駛為例，其容錯率是10-9，這意味著汽車在行駛10億個小時中才能出現一次失效。而在實際研發(fā)中，不可能進行如此大量的測試。為此，相應的安全設計，必須運用一整套方法論。

王凡認為，在L4級別的自動駕駛應用中，自主泊車是能夠最快落地量產的。因為從功能安全角度看，低速情況下更容易控制，自主泊車的安全目標會相對較低。另外自主泊車也擁有著廣闊的市場，前景足夠大。

自主泊車的落地商業(yè)模式，有兩種，一是通過OEM車廠的渠道，將功能匹配，最后在4S店進行銷售，面對的是C端用戶；另一種是共享出行，跟運營商合作。

王凡表示，縱目的L2自動泊車方案和L4自主泊車方案是在同一個技術架構下開發(fā)的，在設計之初就是依照L4級別的框架而行，因此其自動泊車有更好的擴展性。

而公司目前的自動泊車量產項目，會涉及大量的產品化，場景化測試的問題，解決這些問題可以為公司積累更多量產經驗，為2020年量產自主泊車方案提供借鑒。

后記

縱目科技目前有200多人，包括三個研發(fā)中心，兩個制造中心，一個質量中心。研發(fā)端有100多人，負責自動駕駛的有60人左右。從2013年草創(chuàng)至今，公司經歷了所有創(chuàng)業(yè)公司都會經歷的磨難。王凡透露，雖然是中途加入，但縱目的公司文化，讓其沒有感覺到絲毫的疏離。

初創(chuàng)公司的存活率，業(yè)內稱九死一生。每一個初創(chuàng)科技公司的成長，都會經歷融資，人員規(guī)模擴大，規(guī)模量產，產品銷售，技術升級等各個檻兒，每一個節(jié)點都會篩選掉大量公司，最后存活下來的屈指可數。而公司的成敗，也遵循基本著一些固定的規(guī)律，用一句通俗的話來形容：幸福的家庭大致類似，不幸的家庭卻各有各的不幸。

國內原來有很多的環(huán)視公司，但能從環(huán)視走到ADAS、自動泊車的并不多。因為從技術上，這是一個不斷上升、躍遷的過程，公司如果想要發(fā)展，必須引入新鮮的血液，以及在公司文化上也要能夠接納新勢力。如果在執(zhí)行上沒辦法做到合一，那么原來的環(huán)視公司就還只能繼續(xù)走老路。

縱目科技的團隊，有來自主機廠、互聯網公司以及傳統汽車電子行業(yè)的人士，要想和而不同，需要統一的思想，正向的能量，一致的價值觀。

作為一家科技型公司，不僅需要擁有強大的研發(fā)實力，同時也要有極強的產品化能力，生產制造能力。而在技術的演進上，需要設立較高的目標，唯此，才能使得產品有更好的延展性，公司的未來也不至于狹窄。

正所謂，起點不夠高，跳的再高也夠不著天花板。

回首往昔，展望未來，縱目科技經歷了環(huán)視、環(huán)視ADAS、環(huán)視自動泊車、自主泊車、自動駕駛，公司還將會一直扎根環(huán)視，追求專業(yè)領域的技能極致，在此基礎上開發(fā)各種其他功能，不妄求技術的多樣化。