[爱歌汽车购物指南原文]
不久前,肖鹏汽车正式推出新一轮P7车型OTA升级小规模公测,其中NGP自动导航辅助驾驶(公测版)也将首次向用户开放。NGP自动导航功能的核心是高精度地图和高精度定位,但很多人对什么是高精度地图感到困惑。今天我们就为大家揭开这些高大专业的词汇,看看什么是高精度地图。
其实我觉得在了解高精度地图之前,先了解电子地图导航的历史和迭代是很有必要的。我们根据功能和用途将电子地图导航分为三代。
其中,第一代电子导航主要呈现2D平面地图。有朋友可能还记得,在使用第一代导航软件时,需要将各个城市的地图数据下载到本地,由本地芯片计算出路线规划,才能得到结果。A点到B点的路程是可以完成的,但是计算逻辑基本上只考虑距离和道路属性(国道、省道、环线、收费公路等)。).
当电子地图导航发展到第二代时,就是目前广泛使用的电子地图导航。本地数据开始网络化,大数据和云计算逐渐引入。从A点到B点,导航需要考虑的问题越来越多。道路是否拥堵,选择最短距离还是最短路线,都在它的考虑范围之内。而且随着地图精度的提高,导航在通过岔口时会弹出道路图像和引导路线。
电子导航到了第三代,将是我们今天要讲的高精度地图。未来,高精度地图将更多地用于车辆的自动驾驶功能。
目前,我们在市场上销售的汽车的主流自动驾驶功能大多是L2级的。大多数车辆使用车辆前方的摄像头和毫米波雷达来确认车辆前方的可通行区域是否有车辆。如果有车辆,在安全制动距离内跟随车辆。如果没有车辆,加速到设定的巡航速度。这个功能依靠现有的普通密度还原图是无法完成的。毕竟目前使用的密度还原图坐标精度在5-10米左右,没有办法给完美的考虑。
但是高精度地图的绝对精度一般在米以下。以高德地图为例,绝对精度可以达到10厘米以内,水平相对精度往往更高。高精度地图不仅有高精度的坐标,而且有精确的道路形状,还包括每个车道的坡度、曲率、航向、高程和侧倾等数据。
此外,还将描述每条车道之间的车道线是虚线、实线还是双黄线,线的颜色,道路的隔离带,甚至道路上的箭头和文字。为了自动驾驶,比如每个车道的限速,也要提供推荐速度。像人行横道、路边广告牌、隔离带、限速标志、交通灯、路边电话亭等。这样交通参与者的绝对地理坐标、物理维度及其特征也会出现在高精度的数据中。
那么如何收集呢?
0210308/20210308100437_96860fe233ef60c9ebbb3d8ce43f2158_6.jpeg">在某些城市,大家已经会见到过头顶硕大摄像头和采集装置的采集车,这些车其实就肩负起目前主流的高精地图采集工作。在车顶的采集装置内,除了我们肉眼可见的广角摄像头以外,内部还有陀螺仪等设备用来侦测道路坡度、曲率、航向、高程,侧倾等数据。
当采集车将信息采集之后绘制成矢量地图,再经过一系列的精度叠加处理后方可完成。此外除了常规的道路采集之外,现在无人机采集也开始加入到高精地图绘制的行列中。此前中海达与极飞、天际航共同推出航测内外业一体化解决方案"易图",就是使用无人机进行测绘,其中中海达有北斗卫星进行背书,曾于2016年出资3600万元与武汉光庭(拥有高精地图测绘资质)成立了合资公司中海庭。不过目前,中海庭51%的股份被上汽所持有。而且目前上汽还与高德开启了高精地图方面的合作,所以未来上汽丝毫不用担心在高精地图应用方面的问题。
高精地图对于自动驾驶的影响有多大?
此前网上曾流传过这样一个故事,福特曾在一次自动驾驶测试时发现同批次内每一辆无人驾驶测试车在某个地方车道上的同一个地点都会略微转向一下,好像在躲避地面的不平整处。经过研究车辆和实体勘测之后发现,问题其实并没有出在汽车身上,而是来自地图。因为当时测试的时候刚刚更新了地图,然而地图上的一个数值错误,导致在那个避让点的位置上出现了凸起的错误参数,而事实上地面处是完全平整的。所以高精地图的准确率,极大程度影响了未来装配的自动驾驶的安全性和自动驾驶功能的丰富性。
高精地图到底是什么----1
之前讲了那么多高精地图的原理及作用,我们现在来看看高精地图目前都有哪些企业在做,各自又有一些什么特长。我们一共梳理了国内外供5个企业,排名不分先后。
1.Waymo
Waymo是谷歌旗下的自动驾驶公司,绝对属于拥有全球最先进的自动驾驶技术的公司之一。Waymo早在2009年就开始为自动驾驶创建地图,Alphabet于2016年12月13日正式拆分出来,由约翰·科拉菲克担任公司CEO。"Waymo"这个公司名代表的是"Anewwayforwardinmobility"(未来新的机动方式)。目前以满足美国多个城市的L4级别自动驾驶。
Waymo的高精地图基础由谷歌地图发展而来,有强大的数据与技术背景,目前其制作的高精度地图公开已知的仅用于自己的自动驾驶,并不作为商业化产品。其采集地图的手段为激光雷达加组合导航定位系统,并拥有一支庞大的测绘车队一起集中创建高精地图。
2.DeepMap
DeepMap于2016年成立于美国,其创始团队有着谷歌地图、谷歌地球、苹果地图、百度无人车等强大背景。DeepMap的技术路线是提供高精度地图完整的解决方案,DeepMap的地图和定位模块已应用到多种车型和车队中,进行自动驾驶训练。在2018年7月,其获得了来中国的阿里巴巴、滴滴与北汽约6000万美元投资。
DeepMap的收集地图数据的主要方式是利用激光雷达与组合导航定位系统的多传感器融合方案,以众包的模式进行数据采集。其开发的软件可以将众包车辆传感器收集到的数据转化成详细的地图。DeepMap还提供可嵌入车辆的软件,解决定位、数据更新、路线规划和数据收集等问题。其高精度地图有着三维厘米级的道路信息,且可以提供实时的道路动态信息。
3.四维图新
四维图新目前在国内高精地图企业中属于第一梯队中的第一梯队。2013年,四维图新开始了在自动驾驶地图领域的技术研究和探索。2015年成立智能地图事业部,正式开启面向Level3及以上自动驾驶系统的自动驾驶地图产品化研发与商业化落地工作。如今,四维图新已经掌握了从数据采集、自动化制图到众包更新以及快速迭代的自动驾驶地图完整产品能力解决方案。
2019年初与宝马签署自动驾驶地图及相关服务许可协议,将为宝马集团所属品牌在中国2021年至2024年量产上市的新平台提供面向L3及以上自动驾驶系统的自动驾驶地图产品及服务。之后又与爱驰汽车、长城冠华等一系列主机厂达成合作,为他们提供自动驾驶的软硬件服务以及解决方案。
4.高德地图
高德地图在2014年被阿里巴巴收购,并于同年开始自动驾驶地图研发。2016年10月高德宣布在自动驾驶汽车开发测试期间,将免费向汽车行业的合作伙伴提供自动驾驶地图数据。2017年8月,高德与千寻位置合作研发自动驾驶地图高精度定位。
目前高德已经完成了超过32万公里的自动驾驶高精地图采集。高德专门用于HAD级别自动驾驶地图的采集车主要通过2个激光雷达和4个摄像头采集道路信息,精度可达10cm。高德和精准位置服务商千寻位置合作,提供"自动驾驶地图高精度定位"综合解决方案。高德先后和博世、英伟达、凯迪拉克合作研发自动驾驶地图中定位图层和数据更新方案。其自动驾驶高精地图已经应用在凯迪拉克的SuperCruise系统上。
5.滴图科技
与其他BAT收购现成的测绘公司不同,滴图是北京小桔科技有限公司的全资子公司。在2017年拿到测试牌照后,这家公司就开始了低调的测绘工作。
与其他公司不同的是,除了众包模式之外,背靠滴滴的滴图利用滴滴运营车辆收集各地道路信息,数据量也是不可想象的。众包车辆的配置会决定回传哪些数据,决定更新哪些地图要素,未来滴滴就有能力参与到定义车辆的环节中去,利用自动驾驶功能和地图测绘结合,实现最终的理想更新模式。
全文总结:面对有限的测试牌照,我国不少互联网公司以及汽车厂商都通过自研或收购的方式参与进来。即便是海外地图企业,也能找到中国企业投资的身影,足见高精地图对于未来汽车的重要性。毕竟自动驾驶技术已经不仅仅是概念和趋势,已经逐步向未来车型的基础配置来过渡,所以谁拥有了高精地图,谁就能将自动驾驶技术做的更好。值得庆幸的是,目前在世界范围内,高精地图以及自动驾驶的业务,中国的参与度超过80%以上,所以未来,一定会是中国品牌的车型拥有更加智能高级的自动驾驶技术。