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地圖對於無人駕駛來說作用是什麽?可以沒有地圖嗎?

2017-01-20知識

首先如果你只是想開車兜兜風,沒有地圖可以,但如果你是正經有個目的地,那沒有地圖,有沒有駕駛員,都開不到。

然後我們再來聊聊地圖對於無人駕駛的作用。地圖可以粗略地分成導航地圖和高精地圖。導航地圖就像剛剛說的,最大的作用在「認路」。對於無人駕駛的作用基本和對於人類駕駛員差不多,告訴車輛在哪裏轉彎,在哪裏直行,另外還有限速等交通資訊。

而高精地圖對於無人駕駛來說,更像是一套額外的感知系統。高精地圖可以彌補網絡攝影機、雷達甚至激光雷達等傳統傳感器的不足,提供更長距離也更準確的資訊,以此輔助定位、規劃、決策等。

什麽是高精地圖

高精地圖的高精體現在兩方面,一方面是絕對座標精度高,另一方面是資訊更豐富。

傳統導航地圖,通常精度大約為米級或10米級左右,而高精地圖的座標精度可以達到亞米級甚至更高。

傳統導航地圖通常只提供路網結構資訊和粗略的幾何點位置。而高精地圖除了這些資訊外,還會包含車道資訊(車道線位置、類別,車道方向、車道交通限制資訊等)、交通標誌資訊以及紅綠燈、立交橋、龍門架等的位置資訊。

自動駕駛中如何使用高精地圖

若想充分利用高精地圖的資訊,可靠的感知系統依然的不可或缺的。因為有了地圖之後,車輛需要在地圖中精確地自我定位,才能精確地提取地圖中的資訊。否則即使地圖的精度是分米級,但定位精度是10米級,也白搭。

https://www.163.com/dy/article/DSLITSTF05118HJE.html

高精定位

在自動駕駛中的定位通常分成兩部份,一部份是橫向的車道定位,另一部份是縱向的座標定位。車道定位就是你在第幾根車道上行駛。比如一條三車道馬路,你知道自己是在最左邊車道行駛,高精地圖又告訴你,最左邊車道是左轉直行車道,且禁止掉頭。這樣就能得到更多的車道級資訊。

https://www.auto-testing.net/news/show-102268.html

而縱向定位,傳統的GPS大約可以提供10米級精度的定位。使用RTK外加IMU等系統的輔助,這一精度可以提高到分米甚至厘米級。但目前RTK的成本、量產都還是個問題。一台RTK的成本大約在數千元到數萬元,而且這是直接加到每台車上的成本,再算上各種服務費,成本就很可觀了。

http://k.sina.com.cn/article_7403705312_1b94b93e002000t3if.html

因此,在沒有RTK的情況下,通常會嘗試利用感知系統感知定位元素,再和高精地圖中的定位元素做匹配,以此來實作亞米級或是分米級的定位。其中定位元素包括地面文字、地面箭頭和交通標誌、電線桿等桿狀物。

比如網絡攝影機檢測到前方10米有個限速標誌,但字跡模糊,分辨不出到底是限速多少公裏。根據GPS的粗略定位,車輛可以在高精地圖中尋找附近的限速標誌。然後發現我附近就一個限速80公裏的標誌,可以得到它的絕對座標。這樣我就知道自車的座標位置,以及那個限速標誌是限速80公裏的。另外知道了自車位置,我還可以得到很多其它資訊,比如前方1公裏會有車輛匯入,前方3公裏有個高速出口等等。這些資訊光透過網絡攝影機或是激光雷達,是不可能知道的。

總結

地圖不僅給自動駕駛系統提供了導航資訊,還可能提供更豐富的高精道路資訊。前者讓系統「認路」,後者則讓系統「知道」更多,也在很大程度上減輕了對系統的即時感知的要求,降低了實作真正的自動駕駛的難度。

所以不嚴謹地總結, 無人駕駛不能沒有地圖!