[汽車之家 新鮮技術解讀] 提及今年最受關注的技術,恐怕非自動駕駛莫屬。開放道路測試、實際體驗、理論講解,一時間,海外與國內車展,車企品牌發(fā)布會與技術日上似乎沒有自動駕駛技術亮相便已落它人之后。不過,自動駕駛距離普通消費者的距離仍舊尚遠,羈絆因素之一便是毫不起眼的地圖,或者說高精度地圖。
- 誰迫切需要高精度地圖?
如果您問我,誰需要高精度地圖,那么咱們或許討論上個把小時也沒有定論,不過如果咱們聊聊誰最迫切的需要高精度地圖,那么答案很簡單,最需要它的便是自動駕駛技術。
現(xiàn)階段,已經(jīng)有廠家已經(jīng)開始公開道路測試,不過去年年底的一場大雪令不少自動駕駛試驗車“趴了窩”,因為它們的“眼睛”——傳感器得了雪盲癥。造成這個結果的原因便是傳統(tǒng)傳感器容易受到天氣影響,我們當然不希望未來自己的愛車因為天氣不佳而罷工。
惡劣天氣情況下,自動駕駛試驗車面臨的問題不僅是無法判斷路況,更重要的是其在移動過程中,需要通過各類傳感器收集到的信息制造出三維地圖,以此判斷自身位置并規(guī)劃路徑至目的地。當出現(xiàn)強雨、雪天氣時,道路因結冰或積雪而導致反射特性發(fā)生變化,傳感器收集信息效果受到一定影響,最終影響到三維地圖的構建,也就導致了無人車的無法定位自身位置,從而使其被迫停在路邊安全停車位中等待人類駕駛員接管,這便是實時收集路況的傳感器的軟肋。
相比雷達、激光探頭、攝像頭之于自動駕駛汽車就像眼睛而言,高精度地圖帶給自動駕駛汽車的就像是對前方的記憶,F(xiàn)在被廣泛應用的車用雷達傳感器,其有效探測范圍也只有不到300米,在雨雪等極端天氣,亦或是當探測對象被行進的車輛掩蓋時,這個數(shù)字會大大縮減,高精度地圖則不受此情況影響,結合事實路況信息技術,其在不佳的天氣情況下仍舊能帶來優(yōu)秀的路況信息,因此對于廠商而言,高精度地圖是實現(xiàn)自動駕駛功能的雙保險。
- 什么是高精度地圖?
相信對于大多數(shù)人而言,地圖都不是一個陌生的事物。上學時的地理課上,我們通過它曾經(jīng)一遍遍的看、背、記著大洋彼岸那些風土人情。那么,上面說到的高精度地圖又是何物呢?它與我們愛車上正在使用的導航地圖有何區(qū)別呢?
今天我們愛車上的地圖已經(jīng)由類紙質變?yōu)殡娮影妫瑫r地圖信息、版本更新速度更快,從而帶給使用者的是更合理的導航路徑,更多元的選擇邏輯。不過這一切改變僅僅是量變的過程,從根本上講,它們其實仍舊只是輔助駕駛員到達目的地的工具。
交通信號燈、車道線、警示標志燈這些信息是自動駕駛系統(tǒng)做出判斷的依據(jù),正是因為電腦將要代替人腦成為決策主體,因此這對于地圖的準確性或者地圖精度提出了更高的要求。那么,自動駕駛汽車究竟需要什么樣的地圖呢?
百年前行軍打仗的將領們需要一份包含詳細地形、河流甚至是植被的地圖,他們腦中是孫子灌輸?shù)摹爸褐税賾?zhàn)不殆”的兵法,只有盡可能地了解周邊環(huán)境才會減少被伏擊的可能性。今日,自動駕駛技術需要高精度地圖的原因頗為類似,其目的也是希望盡可能多地獲知周邊信息,只不過今日汽車需要包含信息更多、更精確的地圖。未來自動駕駛汽車需要的高精度地圖需要在現(xiàn)有基礎上,包含詳細的道路坡度、曲率、車道數(shù)量、車道類型等與車道及車道線相關的數(shù)據(jù)及屬性。
根據(jù)目前從廠家獲得的消息看,對于目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)的半自動駕駛階段技術而言,地圖精度達到5米就可滿足需求,而完全自動駕駛階段,則需要達到10至20厘米的精度。想要將現(xiàn)有米級精度的產(chǎn)品提升為厘米級別,需要克服眾多困難,這其中既有技術問題,又有政策關系。
- 誰能制作高精度地圖?
目前,我們常用的電子地圖由地圖供應商提供,國內熟悉的地圖供應商有四維圖新、高德、凱立德、騰訊、搜狗、百度等,無論成立時間長短,他們均已通過國家資質審批。海外部分則是Google、TomTom、HERE等地圖的天下。
- 前進之難
既然高精度地圖是實現(xiàn)自動駕駛技術的關鍵因素之一,那么為什么在市面上還鮮有高精度地圖呢?原因在于背后的阻礙多種多樣,其中最大的阻礙來自國家層面。
正是由于涉及保密原因,因此目前我國對于地圖繪制采用了準入機制,不過根據(jù)亞洲CES展會上得到的消息看,我國政府已經(jīng)觀察到民用市場對于高精度地圖的迫切需求,考慮開放國內高速公路區(qū)域的高精度地圖測繪權限,因此從這方面看,未來國內自動駕駛技術或將首先被允許在高速公路上使用。
- 克服困難做出來還不夠?
高精度地圖實際上同電腦操作系統(tǒng)、手機操作系統(tǒng)類似,采集完畢上市銷售僅僅是個開始,隨后需要企業(yè)對其進行維護。對IT企業(yè)而言,需要不斷推出補丁以修補系統(tǒng)漏洞、加快運行速度,對于地圖供應商而言,由于真實世界的路況不斷發(fā)生著改變,因此需要定期重新采集地圖資源。
重新采集地圖資源并沒有大功告成,這些重新采集的信息需要下發(fā)至我們的愛車中,目前車載導航系統(tǒng)所用地圖多通過車輛在4S店維修保養(yǎng)時一并完成升級。自動駕駛技術對于地圖更新速度的需求必須是秒級的,只有這樣車輛才能夠具有等同于人類,甚至是超越人類的判斷時間,因此地圖資源的更新有可能會通過云技術在線升級,當然這就會對網(wǎng)絡提出更高的要求。
與此同時,未來汽車真正使用高精度地圖之時,海量的信息非今日可比,那么這就對車輛的處理器性能提出更高的要求,除此以外,經(jīng)過多次系統(tǒng)升級后,其所占存儲空間勢必變得更加龐大,這對系統(tǒng)存儲空間亦提出了不小的挑戰(zhàn)。另一方面,在硬件部分滿足技術需求后,其成本問題不容忽視。在短期可視的未來中,提升硬件處理能力,同時降低成本亦是自動駕駛技術能否真正普及的因素之一。
- 它還將影響什么?
盡管高精度地圖的未來發(fā)展之路是如此坎坷,但民用領域的眾多需求卻依舊促使著地圖供應商不斷發(fā)展。個人用戶的需求只是其中之一,更多體量龐大的企業(yè)才是高精度地圖的真正需求者。
最后,也是最重要的便是高精度地圖對于自動駕駛技術的影響,高精度地圖能夠承載更多的路況信息,因此對于自動駕駛系統(tǒng)而言,其可以提前獲知相關信息,從而減少實時分析、計算數(shù)據(jù)的需求,這對于降低系統(tǒng)運行強度無疑是有積極作用的。
另一方面,自動駕駛技術繼續(xù)向前發(fā)展,處理器與系統(tǒng)判斷邏輯能夠達到高度智能化,超越人類反應速度與判斷能力時,高精度地圖還是否有必要配備或許將成為全新的問題。
全文總結:
現(xiàn)階段看,對于自動駕駛而言,沒有了高精度地圖的輔助其充其量只能是半成品,主要依靠各類傳感器對路面進行監(jiān)測的自動駕駛試驗車一旦遇到天氣出現(xiàn)問題,無異于盲人摸象。對于力圖做到萬無一失的自動駕駛技術而言,不可能將所有雞蛋都裝在同一個籃子中。
因此,其勢必需要另外一種輔助信息獲知手段,高精度地圖便是其中重要一環(huán)。這樣迫切的需求勢必將推動車企與其他領域企業(yè)的不斷合作,汽車廠商提供對汽車本身開發(fā)研究的深入理解,加上地圖供應商擅長的地圖采集與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在大數(shù)據(jù)和云計算層面的積累,最終才能通過普及自動駕駛所需的技術難關。(文/圖 汽車之家 唐朝)
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