要實現(xiàn)L4級自動駕駛 普通的GPS定位技術(shù)都不夠

現(xiàn)在很多測試中的L4級別的自動駕駛技術(shù)，除了依靠車身傳感器、攝像頭和激光雷達(dá)定位外，還必須依然GPS實現(xiàn)定位和導(dǎo)航。但這顯然有一個很大的漏洞……

GPS衛(wèi)星在距離地球25000千米處以每秒4千米的速度繞軌運(yùn)行，其信號到達(dá)地面期間易受到電離層與對流層中云層的干擾，造成衛(wèi)星信號分散并產(chǎn)生誤差。這種信號誤差對于目前的車載導(dǎo)航系統(tǒng)而言已經(jīng)足夠準(zhǔn)確，但依然卻無法滿足自動駕駛的要求。

關(guān)于這一點我有親身經(jīng)歷，2017年在東京體驗?zāi)?a target="_blank">品牌的L4級自動駕駛測試，其間由于GPS定位系統(tǒng)接收出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致自動駕駛短暫出現(xiàn)中斷。

在這個問題的解決方案上，包括博世、百度阿波羅、麥格納的方案細(xì)節(jié)不同，但總體思路都是結(jié)合GPS、激光雷達(dá)、攝像頭等數(shù)據(jù)綜合來判斷。

不過麥格納會更多使用可視化攝影頭來解決定位問題，因為他們在這方面是強(qiáng)項，而且解決起來成本更低，而百度阿波羅想在算法上有突破。

如何做到自動駕駛更精準(zhǔn)地定位？在剛剛閉幕的2019 CES上，博世發(fā)布了一套自動駕駛精準(zhǔn)定位解決方案，這套系統(tǒng)將采用厘米級定位技術(shù)，讓自動駕駛更加安全。

博世衛(wèi)星定位智能傳感器

博世現(xiàn)已開發(fā)用于自動駕駛車輛精確定位的衛(wèi)星定位智能傳感器。這款新型傳感器內(nèi)置一個高性能的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號接收器，來自GNSS的信號能夠幫助車輛確定自己的絕對位置。而百度阿波羅

但再精確的衛(wèi)星信號傳遞到車輛時難免還會有誤差，所以博世在2017年成立合資公司Sapcorda。這間公司干的事情就是“糾偏數(shù)據(jù)”——把糾偏過的GNSS定位信號，并通過云端或地球同步衛(wèi)星將糾偏數(shù)據(jù)發(fā)送至自動駕駛車輛。

最后還有一步，自動駕駛的車輛都有非常多的傳感器，所以衛(wèi)星定位智能傳感器還接收來自輪速傳感器與轉(zhuǎn)向角傳感器對駕駛情況的反饋信息，以判斷車輛的前進(jìn)方向和行駛速度。

舉一個例子，人類的內(nèi)耳能起到平衡和感知的作用，以幫助我們在移動中找到平衡和定們。而衛(wèi)星定位智能傳感器就內(nèi)置了集成式慣性傳感器，這個傳感器的數(shù)據(jù)能幫助車輛定位行駛中的路徑。

智能算法確定車輛位置

但只有硬件精確定位還不夠，博世員Dirk Hoheisel博士表示：“只有將硬件、軟件和服務(wù)相結(jié)合，自動駕駛才會更加安全?！?/p>

自動駕駛車輛主要基于糾偏過的GNSS信號進(jìn)行定位，當(dāng)失去衛(wèi)星信號（如車輛進(jìn)入隧道）時，衛(wèi)星定位智能傳感器信號在數(shù)秒內(nèi)仍然有效。但如果GNSS信號長時間中斷，衛(wèi)星定位智能傳感器無法確定車輛位置，再智能的算法也無濟(jì)于事。

這時，自動駕駛車輛可以通過博世道路特征獲取定位信息。

博世道路特征是基于高精地圖和車載環(huán)境感知傳感器的定位服務(wù)，配備在車上的攝像頭與雷達(dá)通過識別道路周圍的環(huán)境特征，如車道線、交通信號燈和護(hù)欄等，生成博世道路特征，再與高精度地圖對照，結(jié)合算法找出正常的行車路線。

各家到了這一步的解決方案都類同，例如百度阿度羅到了這一步，主要是靠激光雷達(dá)定位。

利用激光雷達(dá)，可以通過“點云匹配”技術(shù)來對汽車進(jìn)行定位，該方法將來自激光雷達(dá)傳感器的檢測數(shù)據(jù)與預(yù)先存在的高精度地圖連續(xù)匹配。通過這種比較，可獲知汽車在高精度地圖上的全球位置和行駛方向。