清研智行刘继达:围绕车载UWB应用,构建以算法为核心的技术壁垒

2年前,小米发布了一项名为“一指连”的黑科技。在展示视频中,演示者只是将手机在方向上对准了某一设备,相应的控制卡片就在手机界面上弹出,方便用户进行下一步动作。

彼时,小米方面也曾表示,未来用户甚至不需要从口袋中掏出手机,即可实现无感打开智能门锁。

如今2年过去,UWB技术虽然还未实现以上智能家居畅想,但却先行一步落地汽车,成为数字钥匙的一种方式。

UWB汽车数字钥匙的首位“尝鲜者”是宝马。去年1月份,宝马宣布将为旗下2022款车型引入“增强版数字车钥匙”,而该功能正是基于UWB技术实现的。

但是,“直到去年7月份,UWB技术作为数字钥匙的相关标准才公布,所以是从去年下半年开始,UWB数字钥匙真正得到车厂大量关注,并开始主动推动这一技术落地。”清研智行产品总监刘继达表示。

 

 

清研智行为清研讯科的子公司,于去年底正式分拆独立。“我们母公司就立足UWB定位领域,已经成立有了8年时间,也是国内第一家UWB解决方案商。

同时他也指出,截至目前,围绕UWB技术,全球范围内还没有真正量产的车型,都还处于推动、定点和落地的阶段,“今年底和明年,UWB量产车型才会被陆续推出。”

而说到UWB技术在汽车上的应用,除了数字钥匙,刘继达也跟镁客网提到了其他多种潜在方向与市场。

 

数字钥匙,是UWB技术最快落地汽车的应用

可以说,数字钥匙是UWB技术落地汽车场景最快的一个产品方向。

这之前,数字钥匙多是通过NFC、BLE(低功耗蓝牙)来实现,比如特斯拉Model 3的数字卡片、手机(蓝牙)钥匙,前者是将射频芯片嵌入卡片中做到触碰解锁,后者则是认证手机与汽车之间基于蓝牙配对实现解锁。

但是,抗干扰能力强、定位精度高、共存性强这三大特性,也让融入UWB技术的数字钥匙方案得以进一步提升。

 

举个例子,蓝牙和WiFi都是使用2.4Ghz频段,也因此信号干扰也成为了一种“家常便饭”。相较而言,“UWB在车上使用的是频段是6-8Ghz,因此与其他信号共存的能力很强。

与此同时在原理上,UWB利用ToF飞行时间来精准测量车身锚点与数字钥匙之间的距离,可以提供0.1米级的高精度位置感知能力。这也是该技术落地汽车场景的核心功能。

随着UWB技术的加入,数字钥匙解决方案也从第二代升级为第三代——UWE、BLE、NFC三种无线通信技术共存。

 

该方案下,BLE将被用于车辆与认证设备间的远距离感知、鉴权和交互等,而UWB负责车辆与认证设备间的测距。至于NFC,则是作为Plan B,一旦BLE和UWB同时失效,用户也可以选择用NFC进行解锁。

在清研智行的UWB数字钥匙方案中,以汽车为圆心的20米半径圆内,UWB技术即可精准定位到认证设备(手机/智能手表);3-10米为迎宾区,UWB系统定位识别到认证设备后,车辆就会打开车灯;1-3米为解锁区,车辆会在精准定位到认证设备后自动解锁,同时会转向灯闪烁、喇叭提示;车内,一键启动按钮键即可实现车辆启动/熄火。

 

 

数字钥匙之外,UWB的更多可能性

正如前面所说,位置感知是UWB最为核心的功能,基于这一点,“UWB还有运动和微运动感知,可以用UWB雷达来检测环境中的一些动作和微动作。”刘继达表示。

针对这一点,目前清研智行也已经开发出两个方案,分别是脚踢开箱和车内活体检测。

以车内活体检测为例,“人类呼吸时候的胸腔、腹腔的微小变化,是可以被UWB雷达检测出来的,也就可以利用这种微动作的感知来判断车内是否有活体等等。”刘继达接着表示,“这两个方案已经有了非常成熟的技术方案,应该可以很快落地到车上。”

 

与此同时,基于位置感知能力,UWB技术还能够被用于辅助自动驾驶的精准定位。

刘继达解释称,“精准定位是自动驾驶的重要参数之一。室外条件下,北斗、GPS等皆能够给汽车的形式提供一个相对精准的位置,但是地下车库、隧道、立交桥,以及城市中;楼宇比较密集的点,实际上是卫星的盲区。”

换句话说,在以上这些场景中,汽车有可能难以获知卫星信号,而不能获知信号意味着不能提供实时定位,这并不利于自动驾驶系统的路径规划等功能。

“利用车身上已经安装的UWB模块,以及以上那些位置安装的UWB基站,即便是在这样的盲区,我们的车辆也能获得一个0.1米级精度的准确位置,为自动驾驶、室内导航等场景提供一个可实现的技术路径。”

刘继达表示,针对这一能力,清研智行也正在与一些主机厂、研究院开展合作项目,但是因为UWB微基站这一基础设施建设仍未完善,因此该应用还处于初期阶段。

此外他还提出,UWB技术也可以被用于便捷支付场景。

届时,以加油场景为例,基于UWB技术对汽车位置和加油量的感知,金融系统即可依据该数据自动扣除相关费用。“当前ETC的一些功能也有可能会被UWB支付所取代。围绕这一应用,当前也已经有不少的组织和机构在进行积极探索。”

 

 

算法,直接决定UWB整体定位性能

当前,清研智行在业务上以数字钥匙为主,另外也提供UWB车内雷达、智能位置服务,在产品交付上更为侧重于车端的一整套模块硬件(硬件+算法),且多为定制化交付。

当然了,“我们也有一套基准方案,如果车厂能够接受这种通用的方案,相对来说落地也会更加地快捷。”

而放眼UWB车载方案市场,“前期国外Tier 1厂商的市占率会高一些。”刘继达说到,“但是近一年来,国内厂商也是发展得非常迅速,并涌现出了不少解决方案。相对而言,国内中游解决方案厂商的势头更加迅猛。”

在他看来,国内厂商在成本和服务上也是更具备优势的,因为能够用更快的响应速度和更加个性化的支持,去满足不同客户的差异化需求。

此外从清研智行的角度出发,刘继达也表示,公司目前的重点是在构建一个以算法为核心的壁垒,“算法会直接决定整体的定位性能,尤其是在复杂场景下的行驶。”

针对这一块,“首先在技术上,我们母公司已经有了10年的技术积淀,核心定位算法持续领先业内一、二代的技术优势;其次,我们的算法已经在其他领域经历了上千个项目的应用和验证,仅UWB定位这一块就已经有3000多个案例,因此就算法稳定性而言,我们在业内不说最好,也是非常领先的。”

据他透露,清研智行与全球50多家主流汽车行业客户都有联系和比较深入的沟通,目前已有定点项目。

 

 

最后

高工智能汽车研究院数据显示,2021年1-11月,国内新车前装标配搭载遥控钥匙、蓝牙/NFC等数字钥匙上险量为1804.27万辆。与此同时,各大汽车制造商也在加快数字钥匙的上车速度。其中,UWB技术方案则越来越受到头部车企的关注。

就在今年,搭载着UWB技术的蔚来ET7车型正式开启交付,而适配UWB数字钥匙功能的宝马ix 2022款xDrive50也已早一步上市。他们之外,包括特斯拉、现代汽车、长城等等皆对UWB技术有所动作。

另有数据预测称,未来3-5年,乘用车UWB将实现超过百万量级的前装搭载量。届时,随着搭载量的提升,单车成本也将大幅下降,或将逐步推动UWB技术成为“标配”。

 

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。