自动驾驶“人、车、路、网、云”整体系统中的“路”要如何高精定位?
2020-6-16 来源:汽车电子应用
对于自动驾驶系统来说,高精度地图和定位作为核心技术之一,它的成熟运用是自动驾驶技术落地的重要基础。随着自动驾驶汽车逐渐走向商业化落地,高精度地图也迎来了发展的关键阶段。

提到自动驾驶技术,大多数人最先想到的便是各种用途的传感器与摄像头、主控系统、芯片、高速互联网络等。其实对于整个自动驾驶系统来说,高精度地图和定位作为核心技术之一,它的成熟运用是自动驾驶技术落地的重要基础。

作为一种被先行验证过的信息,高精度地图和定位最重要的作用之一是可以弥补自动驾驶车辆传感器的功能缺陷,提供超视距的感知能力,为车辆决策控制提供依据。高精地图是感知、预测、规划和定位等模块的基础,并且能让这些模块变得更加智能。

有时传感器无法准确识别弯道的纵坡和横坡,而有时当视线被遮挡或曲率较大时,更需要高精度地图提供超视距的信息,为规划和控制车辆提供辅助作用。

感知模块的三个基本任务包括红绿灯识别、车道线识别和障碍物识别。其中,在红绿灯识别任务中,高精地图的作用是感知模块只需在当前车道前方有红绿灯时启用深度学习技术进行识别,这样能在节省资源占用的同时减少红绿灯的误报漏报;在车道线识别任务中,高精地图能够提供车道数、宽度等大量信息,提升车道线识别准确度;在障碍物识别任务中,高精地图可以辅助更加精确地识别当前车道前方障碍,这对于车辆ACC功能益处很大。

在2010年后,互联网的发展加之政策放缓,BAT巨头通过收购有资质的企业获取了地图资质,不断推进地图行业的互联网化。在自动驾驶的浪潮下,京东、滴滴、美团、顺丰等也都组建起做高精地图的团队。传统地图数据生产商四维图新则一直根植其中。通讯业巨头华为、小米等也都在做高精地图和定位。车企更是数不胜数了,比如上汽集团、吉利汽车等等。

此前,国内外一些车企、主机厂纷纷与高精度地图商达成合作共同研发自动驾驶,比如与凯迪拉克、吉利携手的高德地图;与宝马中国牵手的四维图新;与BBA合作的HERE等。随着自动驾驶汽车逐渐走向商业化落地,高精度地图也迎来了发展的关键阶段。

在造车新势力中,小鹏汽车也与高德地图达成合作,今年4月底上市的小鹏P7车型中的XPILOT 3.0自动驾驶辅助系统就搭载了高德高精地图,高德在高精定位、实时交通信息和智慧导航上的技术优势,与小鹏P7强大的硬件能力深度融合,共同打造厘米级高精定位和智能规划引导的自动驾驶辅助系统两大核心能力,赋能安全、便捷、智能的出行体验。

据了解,在小鹏P7上,高德绝对精度50cm,相对精度10cm的高精地图,与车载双频高精GPS、实时动态差分定位(RTK)以及超高精度惯性测量单元(IMU)三重高精度定位硬件深度结合,实现了全场景厘米级定位精度。

各科技公司之间的合作也越来越多。日前,中国自动驾驶科技公司纽劢科技(Nullmax)与千寻位置网络有限公司签署协议,达成了在室内外一体化高精度位置服务领域的战略合作。

双方将共同开发室内外一体化位置服务解决方案,方案将结合千寻位置的室内外高精度定位解决方案(RTK+UWB),以及纽劢科技的自动驾驶感知、规划、控制和视觉定位(VSLAM)能力,在开放场景的自主泊车、半封闭场景中进行应用。

值得一提的是,室内外一体化高精度位置服务是新兴领域,尤其是在自动驾驶领域。全场景的精准定位能力是车辆安全可靠的重要保障,双方合作开发的室内外一体化位置服务,具有全天候、全场景、高精度的技术特点,可以为自动驾驶无缝提供不同环境下的精准定位,满足自动驾驶的量产化需求。

在自动驾驶高精定位方面,最近阿里又有了新突破。据报道,达摩院自研高精定位系统完成最新一次迭代,基于多传感器融合的紧耦合算法,实现了不依赖GPS信号的厘米级定位。

具体来说,为了追求稳定连续的高精定位,将GPS和车辆传感器进行“多源融合”是业界研究热点。而主流的多源融合定位技术又分为松耦合和紧耦合两类,前者对传感器数据的处理结果进行融合,后者先对传感器原始数据作融合,再进行集中式计算,虽然效果更好,但是难度也更高。

达摩院采用的是紧耦合算法,实现GPS、惯导、轮速、相机、激光雷达等多模态传感器的融合,用低精度的传感器实现了厘米级定位,且在没有GPS信号的隧道、地库等场所,定位系统也能正常运行,摆脱了对RTK的依赖。此外,达摩院实现了这套算法的软硬一体化,研发出适配该算法的高精定位硬件。据悉,整套定位系统以10%的成本,实现了业界领先的高精定位。

在传统地图数据生产商的队伍中,四维图新也在不断拓展业务以促进自动驾驶模拟仿真及车路协同等应用。

6月10日,四维图新宣布其控股子公司中交宇科(北京)空间信息技术有限公司已通过中华人民共和国自然资源部关于甲级测绘资质单位新增专业范围审查意见的公示,获准其甲级测绘资质新增“导航电子地图制作”的专业范围,并于近日收到中华人民共和国自然资源部颁布的测绘资质证书(甲测资字 1101031)。

此次获准新增甲级测绘资质“导航电子地图制作”的专业范围,将促进其在自动驾驶模拟仿真及车路协同业务的拓展,增强其业务承揽和开拓能力,为其业务增长提供更有力的资质保障,从而进一步提升公司的综合竞争实力。

在新一轮技术革命驱动下,未来出行正在经历一场前所未有的变革。无论是汽车产业OEM厂商,还是传统零部件供应商,或是政府部门都已达成在 “人、车、路、网、云”整体系统中去思考布局和发展路径的共识。

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