如何为自动驾驶汽车制作地图?

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之前SHIFT在一篇文章中提到,自动驾驶汽车在初期阶段需要做到的就是像个人类,而要做到这一点,汽车就需要收集统计大量的数据信息。其中,地图也是非常重要的一环。自动驾驶汽车想要安全顺畅地行驶,它所使用的地图就必须高度精确,以免造成反常的交通事故。

日本的地图出版商Zenrin公司最近就正在开发这样面向自动驾驶汽车的地图。这家公司主要为个人电脑和汽车制作导航系统以及电子地图、地图软件,同时,他们也为Google日本雅虎MSN等公司提供电子地图服务。在去年10月日本东京Bigsite举办的“ITS世界大会东京2013”上, Zenrin公司公开发布了他们正在开发面向自动驾驶汽车的高精度地图数据。

这家公司早在2008年就已经开始开发面向自动驾驶汽车的3D地图数据。Zenrin用于制作该地图的是搭载了3D激光雷达的汽车,这个系统是由照相机和3D激光计量机组合成的,被称为“MMS(mobile mapping system)”系统。它可以获取周围道路和环境的3D坐标数据。该系统已经代表了全世界最尖端的测绘技术——因为之前这种技术一般都使用在飞机、飞艇、火车等移动载体的快速摄影测量上。

这种搭载了3D激光雷达的测绘车,即使是在隧道和高楼林立的都市中心也可以实现高精度的定位。但是如果车子持续10到20分钟都处在隧道和高层建筑群等GPS接收信号环境恶劣的区域内,该系统收集到的数据将会产生1米左右的误差。一旦出现这种情况,Zenrin公司将会用在日本安装约有1200处的GPS卫星连续观测“电子基准点”来修正数据精度误差。

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Zenrin3D地图

在测绘车上搭载的3台激光雷达收集到的数据能够正确地标示出道路上某特征物的相对距离。如果遇到大型车辆无法测量的情况,测绘车则会重复行驶数次来取得数据。

Zenrin公司基于这些数据和实际的照相机图像来制作高精度的三维地图数据:例如,遇到激光雷达取得的信息无法确认标识的详细内容时,还可以利用照相机图像来制作三维地图数据。

Zenrin公司表示,他们是一边征询着汽车厂商的意见一边在做着地图的开发。不过具体这种地图会搭载到哪款自动驾驶汽车上,将何时实现商用化,这些问题都还没有明确的回答。

现在,除了Zenrin这样的地图出版商之外,各大汽车公司和IT公司也都在开发研究针对自动驾驶的地图技术,以尽早实现自动驾驶汽车的商用,可目前正在开发的自动驾驶汽车大多数是利用车载传感器将收集到的信息和地图数据相比对,来使汽车定位精确到十几厘米甚至几厘米。例如,在自动驾驶领域拥有绝对优势的Google开发的无人驾驶汽车就是利用3D地图来提高了驾驶精确度的。

目前自动驾驶汽车开发的激烈竞争主要是以各大汽车制造厂商为中心的。虽然之前SHIFT也说过,在现有条件下,大部分厂商还是只能实现最初级的部分自动驾驶,而现在影响自动驾驶汽车完全自动化的则是定位和测绘、交通信号等等。为了实现自动行驶,就需要获取准确的车道线位置、信号的位置、人行横道、停止线等等信息,来实现驾驶的社会化。为了今后自动驾驶汽车的普及,地图数据的确是非常重要的部分。

实际上,与自动驾驶相比,大多数汽车制造商们很久以前就已经集中精力开发先进驾驶支援系统(ADAS)了,但当时他们还只是通过车载传感器和GPS来实现高精度定位。而现在,如果我们希望实现高程度的自动驾驶,就需要更高精确的定位——这种定位应该不受GPS信号环境复杂、定位精度不稳定和车道线内操控车辆等因素的影响 。

那么,这样的技术到底什么时候会真正出现在自动驾驶汽车上,SHIFT会持续关注。

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