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自动驾驶耳目知多少(高精地图)

2019-04-01 11:32
小星车言论
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就像人走路或者开车一样,人脑或者车上手机上都有一个定位以及导航,不然就很容易迷路,其实自动驾驶汽车也一样,也需要导航,这个导航也离不开地图和定位。

不过这个面向自动驾驶所需的地图和我们一般所见有很大的不同。

这个地图除了精度更高,要素更多之外,所起的作用也发生了变化。

今天我们就来简单聊聊高精地图。

【高精地图与普通地图的区别】

高精地图与现在常见的导航地图(比如车载导航地图)相比有很大不同,主要体现在使用者不同、用途不同、所属系统不同、要素和属性不同。导航地图的使用者是人,用于导航、搜索。而高精地图的使用者是计算机,用于高精度定位、辅助环境感知、规划与决策。因此导航地图在车内属于车载信息娱乐系统,带显示屏,而高精地图属于车载安全系统,不需要屏幕。要素跟属性方面,导航地图仅包含简单道路线条、信息点(POI)、行政区划边界,而高精地图包含详细道路模型,包括车道模型、道路部件、道路属性和其他的定位图层。

【自动驾驶所需地图是什么样子的】

众所周知,SAE把自动驾驶分为L0-L5分级,其实不同的分级对地图的要求是不一样的(大家很容易把自动驾驶和无人驾驶混为一谈,这样是不对的)。

一般来说

L1-L2的,米级精度的ADAS地图就足以满足功能需要了,而且车辆是否配备地图也只是一个功能选项不做强制要求。

L3的,需要ADAS地图和高精地图,大部分需要米级精度,部分区域需要达到厘米级,对于一些必须用到的情况,地图就做强制要求。

L4以上的,车辆其实行驶再一个虚拟城市种,这个城市是基于地图构建的,所以地图精度一定要达到厘米级。

所以结合场景,自动驾驶与地图结合一般存在两种模式

1,弱地图模式,地图只是用来做简单的寻路和粗定位辅助的,其他的还是需要靠汽车传感器做环境感知的。

2,强地图模式,此时地图其实是一个重要的传感器容器,各自传感器感知到的数据都会融合到地图中来,形成一个数据基础。

所以可以具体到地图有哪些部分组成,业界提出了一个地图分层模式,就是不同的图层会帮助对应到自动驾驶汽车所需完成的不同的任务。

最底层的是静态高精地图,上层是动态高精地图。

静态高精地图中包含了车道模型、道路部件、道路属性和其他的定位图层。

首先高精地图要满足车道级的自动驾驶导航,因此需要包含道路细节信息,如车道线、车道中心线、车道属性变化等,比如能让汽车知道哪些区域是虚线能够变道。此外车道模型中还需要包含道路的曲率、坡度、航向、横坡等数学参数,好让车辆能够准确的转向、制动、爬坡等。这些信息构成了车道模型。还需要包含交通标志牌、路面标志等道路部件等。

总结起来,高精地图需要提供的功能十分丰富,它需要像导航地图一样辅助车辆随时调整通行方案,提供超出传感器范围的道路信息,帮助车辆更快,更高效的到达目的地,甚至可以再部分传感器失效的情况下,也因本身自带部分障碍物信息,可以成为最后的安全防线。

【高精地图的难点】

现阶段高精地图还处于研发阶段,技术,标准与产品其实还是很清晰。在技术方面,测绘采集,数据标定,内容生成,数据更新,每个阶段都存在各自的难题。

1、测绘采集

一直以来,原始地图数据主要来源局限于几台装载一系列复杂且昂贵的传感器的特殊车辆,列如寂光烈达,多摄像头,GPS系统,惯性测量单元,只有在数据收集车辆驶过并记录变化之后才可捕获道路上的变化,这个更新可能要在变化发生数月后才完成,更新非常慢,而且成本高。

为了满足高精地图的实时更新,需要多级采集体系,采用自由采集体系、行业采集体系、社会采集体系多方融合的方式来完成。

但是虽然能够在短时间内采集大量的数据,由于很多数据在采集过程中精度不达标,也会有很多返工或者无效数据的存在。

2、数据标定

如果单纯通过人工标定,工作量非常巨大。现在百度是通过深度学习的方法来处理地图采集后获得的原始数据。但是现阶段还没完全做到自动化,人工标定还是占据重要部分,后续在技术层面还存在很大的优化空间。

3、内容生成

究竟要生成哪些内容?哪些是必要的?其实到现在,自动驾驶到底需要什么样的高精地图,里面需要包含哪些数据,并没有定论,这些问题或许将在今后和车企合作过程中一一确定,找到需求。

【图商商业化进展】

在我国获得甲级测绘资质的单位才能进行高精地图的采集,目前国内有 14 家地图具有导航地图甲级资质,因此国内企业对中国的高精地图具有很大的优势。

国内的地图行业呈现三足鼎立的状况,百度地图、高德(阿里)、四维图新(腾讯),其背后是互联网巨头对地图入口的争夺。当然主机厂也不会将自动驾驶时代的附加红利拱手让给科技公司,比如上汽一方面跟阿里成立了合资的斑马网络,开发了车载操作系统,里面使用了高德的地图,一方面又向高精地图初创公司中海庭。

四维图新、高德、易图通瓜分车载导航的前装市场,一共占据 98% 的市场份额。凯立德以 70% 的市场占有率在后装市场一枝独秀占据。

虽然大家都在根据自动驾驶的阶段发展给出了各自的阶段性方案,不过在商业落地方面,预计很长一段时间内都无法盈利。

之前高德不惜在发展初期,宣布在自动驾驶测试期间,免费向汽车行业合作伙伴提供高精度地图的方案,以此来换取更加丰富的数据。

虽然国内高精度地图商业模式尚未清晰,未来具体市场大小难以预判,然而根据国内汽车市场约占全球车市 30% 的份额,随着国内高精度地图技术和商业模式逐渐成熟,国内高精度地图市场也不容小觑。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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