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卫星供应商-这时自动驾驶车辆就要通过博世道路特征获取定位信息

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博世集團董事會成員Dirk Hoheisel博士表示:「對於自動駕駛來說,服務與硬件、軟件同等重要,我們必須三條腿同時走路,才能讓自動駕駛車輛更加安全、可靠。」其中,在博世看來,定位解決方案對於自動駕駛車輛的安全性而言至關重要。於是這家Tier 1廠商打算在全球範圍內提供定位整體打包方案,集成硬件、軟件與服務,為自動駕駛車輛精確定位提供冗餘系統。而當下,博世選擇向業界公開拆解整套產品細節:

然而,這些信息仍舊不足以滿足自動駕駛車輛對於精確定位的要求。因此,團隊需要藉助智能軟件進行數據處理,以判斷自動駕駛車輛在幾米範圍內的確切行進路徑,進而推算車輛的行駛動作,最終實現車輛的精確定位。自動駕駛車輛主要基於糾偏過的GNSS信號進行定位,當失去衛星信號(如車輛進入隧道)時,衛星定位智能傳感器信號在數秒內仍然有效。這就涉及到根據上一個絕對位置可知點計算車輛的當前位置。如果GNSS信號長時間中斷,衛星定位智能傳感器無法確定車輛位置,這時自動駕駛車輛就要通過博世道路特徵獲取定位信息。

總體而言,博世道路特徵是一項基於高精地圖和車載環境感知傳感器的定位服務,該服務與博世衛星定位智能傳感器共同構成了博世自動駕駛定位解決方案。車雲菌了解到,博世道路特徵基於攝像頭和毫米波雷達傳感器,適用於全天候環境的可靠定位服務。相比攝像頭的單一解決方案,毫米波雷達則具有高魯棒性,可用於大多數複雜及惡劣情況,例如雨、雪、霧、背光(如日出、日落)、黑夜、覆蓋道路(如被樹葉,雪,水等覆蓋)等,而不會影響高精定位層的生成和定位。同時毫米波雷達探測距離較遠(長距離雷達0-250m),能更早地發現車輛前方定位特徵的變化,彌補了攝像頭的局限性,為自動駕駛系統爭取更充足的反應時間。

因此,博世選擇與不同供應商就糾偏數據達成合作, 並於2017年成立合資公司Sapcorda。其業務範圍包含精確位置信息的地面基站網絡,能夠糾偏產生誤差的GNSS定位信號,並通過雲端或地球同步衛星將糾偏數據發送至自動駕駛車輛。此外,衛星定位智能傳感器還接收來自輪速傳感器與轉向角傳感器對駕駛情況的反饋信息,以判斷車輛的前進方向和行駛速度。值得一提的是,衛星定位智能傳感器內置集成式慣性傳感器。這一元器件可以簡單理解為車輛的「內耳」,如同人類通過自己的觸覺與平衡感實現四處移動,衛星定位智能傳感器能夠利用來自集成式慣性傳感器的數據確定車輛的行駛路徑。

在各位玩家忙着制定「兩條腿開車」的戰略時,博世已經決定「三條腿走路」了。

在硬件方面,博世現已開發用於自動駕駛車輛精確定位的衛星定位智能傳感器。這款新型傳感器內置一個高性能的全球導航衛星系統(GNSS)信號接收器,用以幫助車輛確定自己的絕對位置。由於衛星在距離地球25,000千米處以每秒4千米的速度繞軌運行,其信號到達地面期間易受到電離層與對流層中雲層的干擾,造成衛星信號分散併產生誤差。儘管這種信號對於目前的導航系統而言已經足夠準確,但卻無法滿足自動駕駛的要求。

通過車載通訊模塊,這些道路特徵信息將被上傳至地圖供應商的符合國家安全要求的雲端服務器,後續將被使用並生成獨立的傳感器定位層,並最終由圖商集成為高精度地圖的一部分。自動駕駛車輛通過車載環境感知傳感器獲得的道路特徵信息,如道路標識、護欄等,實時與高精地圖定位層進行比對,使得車輛能夠準確知曉自己在當前車道中的位置,從而實現厘米級定位。

為了實現高精地圖產品本土化,2017年四月,博世底盤控制系統已與國內三大地圖供應商正式達成合作,將博世道路特徵引入中國自動駕駛市場。之後歷時八個月,整個驗證過程覆蓋了大多數典型路況,包括中國蘇州中環高架路、中環隧道和陽澄湖大道(城市道路)三種不同路況。在驗證過程中,博世與地圖供應商就校準標準達成一致,且整個校準過程中可實現精度10厘米以內的定位。這不僅對現有高精地圖起到補充作用,同時也能對過期路段信息進行更新。在此期間,數據的平均上傳大小約為每公里15KB(雷達約5KB, 攝像頭約10KB)。

通過驗證,目前配備博世道路特徵定位功能的高精地圖已成功集成於自動駕駛汽車內,並實現精準定位。此外,2018年初公司也與圖商合作進行針對高速公路路況的測試與驗證工作。博世底盤控制系統中國區總裁陳黎明表示:「博世也會將博世道路特徵開放給更多的主機廠以及地圖供應商,讓更多的車輛能夠參与到眾包當中,以豐富整個高精地圖生態系統。」

這一過程正是當下眾多圖商強調的「眾包」形式,以滿足高精地圖的精度與鮮度。當然,作為一名「非垂直領域」的玩家,要想真正實現產品最終落地,博世要做的準備工作還遠遠不止這些。

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