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地图驾驶-服务于自动驾驶的高精度地图在各方面要求更高

微博2019年财报

廣汽研究院智能駕駛技術部部長郭繼舜說:「中國L3以上自動駕駛預期在2025年達到12%,屆時近乎100%的高端車都將具備L3級別功能相較全球平均水平,中國消費者更願意接收全自動駕駛,對自動駕駛抱有高期望。OEM思考的是如何把高精地圖真正量產使用,使得整體的量產做得更加安全和可靠。」

對於高精度發展前景,清華大學智能網聯汽車與交通研究中心辦公室副主任江昆博士表示:「我們預測自動駕駛的路線會偏向於強地圖模式,這種模式下地圖在自動駕駛過程中的角色將發生轉變。」

高精度地圖作為實現自動駕駛的關鍵能力之一,其將成為對自動駕駛現傳感器的有效補充,為車輛提供了更加可靠的感知能力。與傳統的導航地圖相比,服務於自動駕駛的高精度地圖在各方面要求更高,並能配合傳感器和算法,為決策層提供支持。

由於高精度地圖與定位,是實現自動駕駛的基礎力量,因而常常被忽略。在面向未來L3+級別自動駕駛汽車,高精度地圖與定位到底有多重要?在8月15日,《2019自動駕駛地圖與定位大會》上,我們從中獲取了一些答案。

其中,強地圖是指,地圖將不僅是一個提供靜態路線的信息,還將作為超級感知容器,作為信息融合的平台,一方面可以提供大家比較熟悉的高精度靜態信息,提供相應的靜態信息。另一方面靜態信息可以作為容器,將動態的傳感器信息輸入進去,進行整體融合。在這個基礎上,地圖可以作為傳感器的輔助感知技術,同時也可以作為平台對接車道級規劃的需求,最終實現感知和決策的增強。

而在V2X應用中, 一個在複雜城市環境下的可靠定位是非常重要的, 實時的位置輸出也很關鍵。那麼,為什麼說高頻率低延時位置更新很重要呢? u-blox中國區資深市場經理梅景浩解釋稱,比如在一個路口, 車要並道了, 它會查看主車道上上車的位置信息,看看是不是允許它並道,如果主車道上的位置信息更新的延時是10毫秒, 那麼車在報告位置信息的時候, 已經走到這裏了, 兩個位置差別並不是很大,但是如果時延是100毫秒,那給出來的位置信息的時候車已經跑到這裏了,和真實的位置相差比較遠,使用這個無效的位置信息有可能會造成比較不好的體驗,甚至會導致事故。

三是車道級路徑規劃,與導航地圖關聯,高精度地圖實現車道級路徑規劃。若自動駕駛支持自動換道時,可自動完成道路和車道的變換;若不支持,系統需提醒駕駛員接管。

高精度地圖,百度騰訊怎麼說高精度地圖接下來該怎麼去做,百度智能汽車事業部高精地圖業務負責人佘黨恩表示,「如果打球賽,一般上半場、下半場,我們認為高精度地圖這個階段剛好上半場結束,因為有能力的圖商基本上可以做出全國的高速和城市快速路,或者在今年或者在明年。百度的主張以專業測繪加眾包,如果說一直用自己的產業車做更新,成本會非常大,一定要調入更多車,社會化的方式做轉型。」

博世產品經理陳述也認為,要讓自動駕駛車輛安全的行駛,必須要在全工況下提供出準確安全可靠的定位結果,因此博世提出的解決方案是基於衛星定位和特徵定位互為冗餘和補充的定位結果。

高精度地圖,OEM怎麼說?奇瑞汽車股份有限公司智能汽車事業群自動駕駛事業部總經理周俊傑說:「大家都說把地圖作為虛擬傳感器,其實跟我們不謀而合,我們認為地圖是知識庫,有更多的信息是經驗庫的存在,而在基礎項的架構,車載的也好,5G也好,可以整個連通起來,但是所有的支撐是有知識庫的,不能拋棄單車的智能,單車的智能可以依託于雲端其他的知識庫來構架。這個裡面有了感知,感知的下一步是認知,我們要知道要幹什麼,場景是什麼,有知識庫一起同步才能做決策,這樣才能有更好的應用,這樣也降低了單車資源的損耗,效率是最好的。

什麼是高精度地圖?高精度地圖,通俗來講就是精度更高、數據維度更多的電子地圖。精度更高體現在精確到厘米級別,數據維度更多體現在其包括了除道路信息之外的與交通相關的周圍靜態信息。

高精度定位對自動駕駛的重要性與高精度地圖一樣,高精度定位對自動駕駛也尤為重要。美行科技智能網聯事業部總監胡晨曦表示,定位技術是自動駕駛的關鍵核心,通過對自動駕駛技術框架進行分析,可知有三個關鍵因素:感知層、決策層、控制層,其中感知層是由電子地圖和傳感器信息組成,電子地圖包含傳統的導航、導航電子地圖數據和高精度電子地圖數據;決策層通過傳感器的數據和傳感器信息,對車輛進行定位,對路徑進行規劃,對環境進行理解,對車的行為進行預測;針對車的行動進行規劃,從而代替駕駛員通過控制層的電子驅動,對車輛進行控制,從而逐步實現自動駕駛。

那麼高精度地圖到底怎麼用,周俊傑認為,高精度地圖是給自動駕駛和汽車用的系統,他的觀點是做高精地圖的目的為了讓車輛有更好的實時定位,更準確的行為判斷做控制,這裏感知這一層當前最好的是精準方向,OEM希望找到可以深入合作的圖商,找到一個更合適的方案解決這樣的問題。

因此,他表示,「所以我們在V2X和ADAS場景下, 非常強調位置信息更新的實時性。」

在西部數據產品營銷總監張丹看來,自動化給高精地圖帶來的影響不言而喻。不過,她認為高精地圖具備兩個基礎屬性:第一預測性,這是地圖的一個基本屬性,通過以地圖為基礎和載體,去融合其他的技術,從而預判出未到達的地點將會發生什麼樣的狀況;第二參考性,是指地圖信息作為其他決策的參考基準。

目前,高精度地圖數據的採集不是非常難的問題,雖然現在成本較高,但大規模量產化之後,成本將會下降,各大廠商也都認為高精度地圖數據的精度性是一個可以解決的問題。不過,現在的行業現狀卻是高精度地圖的應用沒有那麼廣泛?最後留一個問題給大家,這到底是為什麼呢?

同時,郭繼舜指出,高精度地圖在自動駕駛中應用主要體現在三個方面。一是感知輔助,提供道路、車道和道路對象等信息,融合其他傳感器,實現自動駕駛環境感知; L3應用場景是高速公路,且超出ODD時要求短時間內接管,因此地圖要素較少且精度較低(1米內);L4應用場景是城郊和高速公路,且超出ODD時需長時間正常工作,因此地圖要素較多且精度較高(0.3米內)。

針對高精度地圖,研究院資深分析師宋佰成在分享《高精度地圖產業報告(2019版)》中指出,利用高精度地圖匹配可將車輛位置精準的定位在車道上,從而提高車輛定位精度;對傳感器無法探測的部分進行補充,實時狀況的檢測與外部信息的反饋,同時獲取當前位置精準的交通狀況;高精度地圖在雲計算的輔助下,能夠有效地位自動駕駛汽車提供最新的路況,幫助自動駕駛重新制定最優路徑。

二是地理圍欄判定,提供非地理圍欄信息,比如前方施工區、收費站、事故區、道路中止、紅綠燈區等;L3超出ODD時要求短時間內接管,地圖可提前較短距離發出非地理圍欄提醒;L4超出ODD時需長時間正常工作,地圖需提前較長距離發出非地理圍欄提醒,因此對動態實時信息要求更高。

四維圖新高級產品經理朱瀚則認為,在自動駕駛的時候,所有判斷從人的手裡轉移到機器的手裡。在這個過程中,自動駕駛地圖完成的不僅僅是地圖的決策,是在輔助自動駕駛如何完成自動駕駛行為的地圖服務。

從定位的技術發展來看,分為三代,第一是GNSS定位,基於衛星定位技術,提供10米精度的定位能力;第二是慣導定位,目前前裝導航採用慣導定位的技術;第三是高精度定位,基於視覺傳感器,毫米波雷達,激光雷達等,提供亞米級到厘米級定位能力。

為什麼必須是二者互為補充和冗餘的,陳述解釋稱,對衛星定位來說,衛星信號有自己固有的弊端,比如在隧道里,衛星信號會被遮擋,沒有辦法正常使用,或者因為多路徑效應,衛星定位的性能也會受到一定的影響,然而在此時,特徵定位可靠性是可以保障的。那麼相對應的另外一些場景,比如很惡劣的天氣情況,嚴重的雨雪天氣,視覺定位受到影響。一些西部地區或者有一些路段基礎特徵,比如路邊的道路邊界信息不是很清晰,特徵定位性能會有所影響。此時,衛星定位依舊可以發揮它的優勢。

理性而克制的思考,對於自動駕駛整個行業的健康發展尤為重要。而高精度地圖與定位,對於實現自動駕駛,遠比想象的重要。

因此,他認為,精準的定位是自動駕駛的基礎也是核心,缺少精準的定位,自動駕駛可能會出現失誤。

騰訊高精地圖負責人谷小豐說:「我們現在幹了幾年高精地圖,能明顯的覺得在自動駕駛這件事情上,任何一個企業也干不完所有的事情,整體上來講我們還是應該縮小自己的範圍,干自己最適合乾的事情,同時干別人最需要你乾的事情。無論是從公司的角度來講還是從行業組織的角度來講,都應該更多的聚焦在這些方面,以便跟整個行業形成互補。」

小結不管是OEM,還是零部件公司,以及科技公司,都愈發認識到高精度地圖與定位,其在自動駕駛中扮演的重要角色。而行業中普遍達成的共識也是,自動駕駛的地圖服務,並不是一家圖商或者幾家公司就能完成的大命題,需要行業內的各大玩家抱團一起來推動向前發展。

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