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高精度地图盒子能够实现车道级定位以及2km的预见性巡航

MEMS 2021-05-09 09:04 次阅读

各大车厂都确定了各级别自动驾驶落地的大致时间,但自动驾驶的量产计划还面临着不少难题,其中,高精度定位作为自动驾驶车辆安全上路的关键一环,也一直是业内非常关心的话题。

在2021年上海车展期间,导远电子推出了融合了IMU、RTK、车速、ADAS 相机、高精度地图数据的高精度地图盒子。

据了解,该高精度地图盒子能够实现车道级定位以及2km的预见性巡航,为高级辅助驾驶系统提供决策依据,同时也助力L2+自动驾驶功能的研发。

自动驾驶车辆安全上路的前提

卫星导航已经进入了人们的生活,想必大家也非常熟悉,也可能经常遇到这样的情况——开车进入隧道或者停车场等无法接收卫星信号的场景下,导航位置更新的速度很慢,甚至一段时间不更新再突然来个「漂移」。

这种现象基于多方面的原因。比如卫星从轨道上把信号传输回地面的过程中会受到多重干扰遮挡,从而导致误差。

然而,类似的情况出现在自动驾驶车辆上将会带来致命的危险。

在任何一个驾驶场景中,自动驾驶车辆都必须准确感知自己的车道级位置信息,才能更好地预判并防范风险,做出保障安全的驾驶决策。

因此,定位是自动驾驶的过程,也是自动驾驶的前提。

不过,单一的定位技术又有其自身的局限性,譬如RTK和PPP-RTK,容易受到电离层状态、多路径、网络服务覆盖和遮挡的影响,摄像头、雷达等车载传感器在用于定位时,也容易受外部环境的影响而出现性能下降。

尤其是在隧道、地库这样特殊的场景中,因光线变化以及GPS信号等的遮挡,很容易对感知系统造成困扰,进而影响驾驶安全。

如此一来,基于IMU、RTK、GNSS信号、视觉感知系统、高精度地图等多源融合高精度定位解决方案正在成为行业的主流选择,为车辆带来更精准的位置信息,也赋予用户更好的智能驾驶体验。

其中,惯性导航就成为了安全、可靠高精度定位的最后一道屏障。

所谓惯性导航,就是不依赖外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。它是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,并且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

基于上述原理,惯性测量单元 (IMU)就能够实现连续的导航,可以很好地跟踪车辆的路线偏移情况,纵、横向的摆动角速度,以及纵、横向和垂直加速度等信号,跟踪车体的姿态和位置变化,并且几乎不受外界环境影响,即便在复杂场景下仍能准确完成测量。

据新智驾了解,卫星导航一般可以做到几十赫兹级别,也就是一秒更新几十次,高端应用可以做到几百赫兹的级别,但还达不到毫秒级别的连续导航需求,而 IMU 就可以轻松做到。

不过,依靠IMU的时间越长,IMU的精度就要越高。高精度IMU要求内核传感器、震动抑制特性都非常好。

这之中涉及到校准、信号调理、标定等,需要有专业的人才和专业的设备,投入非常巨大。

导远电子一直在这高精度惯导领域深耕,并且有了深厚的技术沉淀和丰富的量产经验。

轻量化的高精度地图盒子

得益于对车规级高精度惯性传感器以及定位算法的深入研究,导远电子在本次上海车展期间正式发布了其第一代高精度地图盒子。

在此之前,导远电子曾推出了专为自动驾驶车辆设计的高精组合导航系统(INS),融合了高精度IMU、双/多频多星座GNSS/RTK及车速和安全完整的算法模型,能够给出低延迟的位置、速度、姿态和授时(PVAT)等信息。

而全新的高精度地图盒子在以往融合了MEMS高精度惯性导航数据、高精度卫星定位数据等的基础上,进一步加入了ADAS摄像头数据、高精度地图等的感知数据。

在这些数据的融合作用下,高精度地图盒子可实现95%置信度下横向误差小于0.2米,纵向误差小于2米,为L2+高速领航驾驶、AVP自动代客泊车、PCC 商用车预见性巡航众包地图采集和构建等提供精准的参考。

导远电子CTO司徒春辉在发布会上说道:“通过GNSS、IMU和摄像头三种设备的相互校验,可以把定位系统失效的可能性降低到十的负九次方。其中,IMU可以对短期的失效进行补偿。”

根据现场的介绍,即便在GNSS和车道线检测均不能使用的情况下,导远电子高精度地图盒子依旧能够使车辆保持至少400米车道内自动驾驶,并能满足功能安全的要求。而且,该产品的高清地图数据已覆盖全国高速和城市快速路段。

尽管融合的数据更多了,但其实高精度地图盒子是一个更加轻量化的解决方案。

导远电子董事长兼CEO李荣熙表示:“之前的高精度定位系统可以理解为提供高精度的经纬、坡度、弯道,而地图盒子是告诉你在哪条车道、这条车道有多宽、是实线还是虚线、是直走还是转弯,提供了整个道路的信息。”

也就是说,对于轻量化的自动驾驶系统来讲,定位模块直接用地图盒子提供的信息就足够了。

此外,通过融合多种定位信息,该地图盒子还可以用于实现地图更新、众包地图以及实时路况修正。

总结

近年来,高级辅助驾驶系统有了更进一步的发展,特斯拉、小鹏和蔚来都提供了领航辅助驾驶功能,在高速上可以实现点对点的自动驾驶。

从长远的角度来说,这样的功能有望成为智能汽车的标配,而高精度融合定位技术也将得到更广泛的应用。

据了解,这次车展上发布的数款国内领先自动驾驶车型、滴滴双子星无人驾驶平台、东风悦享 Sharing-Bus、Sharing-Van 等均使用了导远的高精度定位方案。

目前,导远电子已经先后推出了包括 INS570D、INS580S 等在内的多款满足汽车工业可靠性质量要求以及可用性标准的高精度定位产品,定点主流主机厂超过 20 款乘用车和商用车车型。

除了在技术上进行钻研,导远电子也在积极地回报业界。

从今年开始,导远电子还将提供资金和技术,加入到到中国汽车产业的人才培养序列。

责任编辑:lq

原文标题:轻量化上车,导远电子发布高精度地图盒子

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