高精度地图为什么对自动驾驶至关重要？

智驾最前沿 2023-04-01 08:30

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自动驾驶是汽车智能化和自动化的高级形态，是实体经济与科技智能融合的典型代表。自动驾驶技术将有助于提振传统汽车产业，创造新的产业增长点，那么高精度地图对于自动驾驶有何作用呢？

许多车主熟悉的自动驾驶安全功能都属于高级驾驶辅助系统（ADAS）的范畴。当前可用的ADAS功能包括：

图1：ADAS系统使用自动化技术（如传感器和摄像头）来检测障碍物或驾驶员错误，并做出响应

汽车制造商现在正处于激烈竞争中，以提供下一代ADAS功能。这些系统将在未来几年在新的汽车和卡车中推出，其功能包括：

在汽车行业，这个市场空间被称为“ Level 2+”，该术语由Mobileye和NVIDIA推广，用于定义SAE Level 2和Level 3自动驾驶之间的技术差距。

图2：SAE所定义的Level2+级别的自动驾驶技术说明图

还有公司将其称为Autopilot（特斯拉），Propilot（日产）和SuperCruise（通用汽车）。有时候也被简单地描述为“放手”驾驶或“新ADAS”。

VSI Labs分析师Phil Magney这样解释说：“ Level 2+是新ADAS，并且在每个汽车OEM的发展路线中都存在。至少有15家OEM厂商将在今年或明年开始生产或计划推出Level 2+ ADAS系统。”

在2020年期间，将新的ADAS系统设计入新的汽车模型的紧迫感增强了，主要原因有两个：

a）传感器、软件和辅助驾驶技术的重大进步；

b）全世界对特斯拉的FSD（Autopilot Full Self-Driving）测试版的关注。

图3：特斯拉FSD用户视频的屏幕截图

“新ADAS”市场预计将是巨大的。根据《全球高级驾驶辅助系统（ADAS）市场情况分析及2020-2025年预测报告》，2025年ADAS市场规模将达到650亿美元。

ADAS新功能（例如自动切换车道）中，一个热门话题是高精度地图（即供机器使用而非人类使用的地图）将在L2 + / L3系统中发挥核心作用。

这篇文章将说明为什么汽车制造商会因为没有将地图用于下一代ADAS系统而落后。实际上，当今的ADAS与新ADAS之间最大的区别在于是否使用地图来扩展L2 + / L3系统的功能性、安全性以及舒适性。

地图越好，系统越好

新ADAS驾驶系统旨在以最少的人类驾驶员输入来驾驶车辆，同时仍然需要在各种复杂情况下通过驾驶员来进行监控。

通常，这些驾驶系统使用某种机器可读的地图来辅助驾驶。不同的系统在地图的准确性和详细程度、地图内容以及地图如何更新等方面存在差异。最重要的是，地图越好，系统越好。原因如下：

地图包含哪些元素？

地图中的内容将随新ADAS系统支持的功能和特性类型的变化而变化。通常，地图中包含以下元素：

基于道路车道线空间位置的导航和路线选择功能（通常在目前高级导航系统中可以找到）。
精确的车道地理信息位置以及所有车道边界的形状和位置，以及该车道的交通规则。
交通管制（信号和标志）以及停车区和停车规则，接送区或其他具有特殊规则的地方的位置和含义。
路沿，障碍物，坑洼，减速带和其他危险区域。
道路（山坡，斜坡等）的完整3D几何形状。
感知辅助工具，例如静态雷达目标。
位置提示，帮助车辆在地图上进行定位，包括：
- 道路表面、裂缝和特征以及车道标记的位置、形状和缺陷的2D图像。
- 高层物体的3D位置，如路沿，标牌，树木，巨石，电线杆，路灯，建筑物等。