电动知士@自动驾驶进入L3时代,为什么大家都需要高精地图?


前不久我们的一篇内容指出 , 目前自主厂商所推出的L3级量产车上都搭载了高精地图 。 高精地图究竟是什么?为什么自动驾驶需要它?今天我们就来详细讲一讲 。

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在讲高精地图本身之前 , 我们先来回顾一下自动驾驶的基本逻辑 。

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简单来讲 , 自动驾驶的实现主要有三个步骤:感知、决策规划、行车控制 。 这与你走路上班/上学的逻辑是相似的:眼睛看到画面 , 告诉大脑 , 然后你就知道了自己在哪里 , 以及要往哪个方向走 , 并指挥你的腿迈开步伐 。
在自动驾驶系统中 , 感知主要解决两个问题:车周围有什么 , 以及车在哪 。 车没有眼睛 , 我们就要赋予它“眼睛” 。 这就是它的环境感知系统 , 一般由视觉传感器(摄像头)、雷达(毫米波、超声波、激光)等多种传感器融合而成 。

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在这些传感器的协同工作下 , 感知系统就可以知道 , 车辆周围都有哪些东西 , 比如车、人、路、树、墙、路牌等等 。 在将这些数据提供给决策系统后 , 决策系统根据算法 , 就知道车辆可不可以行驶 , 可以以最大多少的速度行驶 , 以及是否需要控制前轮转弯 , 并传输指定给行车控制系统 。
在特定条件下 , 感知系统也会直接传输数据给行车控制系统 , 这主要应用在AEB上 , 也就是紧急主动安全系统 , 以保证在最短的时间内对紧急情况进行响应 。
但这里有个问题 , 你走路之所以知道要怎么走 , 是因为你对这条路线很熟悉 , 脑子里有地图 , 知道接下来要怎么走 。 但车辆仅凭感知系统 , 是无法知道接下来应该如何行使的 , 就像你到了一个陌生的城市 。
这时候 , 就需要定位和地图了 。

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自动驾驶系统中 , 车辆定位是及其关键的 。 它影响到几乎所有的环节 。 通过GPS(卫星定位)、IMU(惯性测量单元)以及车轮测程仪等 , 车辆可以清晰地知道自己所在的位置 , 当前的运动状态(时速 , 加速度)等 。
这时 , 感知系统就不仅知道了车周围有什么 , 还知道了车在哪条道路上 , 在往哪个方向行进 。 决策系统也知道了整片地区的道路信息 , 并会根据目的地规划合理的路线 , 以对行车控制做出指令 。
这就是一套完整的自动驾驶流程 , 在理想状态下 , 这些就足以让车辆载着你安全到达任何一个地方 。
但遗憾的是 , 以目前的技术水平 , 这种“理想状态”很难达到 , 因为车辆的感知和定位系统依然无法像人一样 , 可以识别出路上的所有信息 , 判断自己的准确位置 , 并且不受环境的影响 。
例如 , 在高楼林立的市中心 , GPS信号可能会被阻挡 , 这时车辆就会丢失自己的位置信息 , 让自动驾驶行程中断 。

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又或者 , 在雨雪天气 , 路上的车道线被积雪或积水覆盖 , 车辆仅凭环境感知系统难以实现车道的判别 , 从而可能导致事故征候 。
再或者 , 目前的感知系统 , 还难以识别路上的坑洞、减速带、较低矮的路肩等等 , 在高速行驶过程中如果漏判了这些东西的存在 , 也会导致相对严重的后果 。
更或者 , 在高速上下匝道时 , 有时会出现左右分流的车道 , 这时如果仅凭导航地图和环境感知 , 可能会让车辆出现快速变道的情况 , 乘坐体验会很差 。


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