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公分等级精准定位 高精地图让自驾车上路更安全

成功大学测量及空间信息学系教授江凯伟。

高精地图是自驾车产业发展的关键技术,此类地图是供给自驾车定位系统而非驾驶者,其精度与架构都与一般常用地图大不相同。成功大学测量及空间信息学系教授江凯伟在「高精地图与安全的自驾车定位技术」演讲中,针对此技术的发展态势,提供深入见解。

江凯伟表示,电子地图可分为三种,包括GPS地图、ADAS地图与高精地图。GPS地图是现在最常见的技术,主要观看者是人,其精度落在5~10公尺之间;第二类是ADAS地图,此地图是提供给车内的ADAS系统,作为行车辅助判断,精度在1~1.5公尺;高精地图的判读者是自驾系统,精度要求达到公分等级,以台湾内政部地政司所制订的标准,台湾高精地图的绝对精度,水平精度须达20公分以内、3D精度为30公分,相对精度仅能有1~2公分的误差,比邻近的日、韩两国的规范更严谨。

除了精度外,内政部地政司所制作的台湾高精地图在其它面向也多有要求,此地图架构分为合格点云图层与合格矢量图层,采用OpenDrive公开格式,此作法的优点在于可支持各终端使用格式转换,厂商可依自身需求选择适用格式,不受其影响,另外OpenDrive可加入其它扩充模块,打造LBS服务。至于在互操作性与检核程序,内政部也都有详细规范,希望藉此推动台湾自驾车产业的发展。

高精地图是自驾车系统的重要技术,但自驾车内都有各种传感器可进行定位,因此江凯伟反问,是否必须要有此地图,自驾车才能定位?他以Autoware、Apollo、NVIDIA的三种自驾车架构需求为例指出,这三大架构都认为高精地图仍是必须,不过在实际运行时,必须与车体系统的传感器协作,方能让自驾过程更安全,整体而言,传感器属于相对精度,必须与高精度地图的绝对精度搭配,定位才能够精准。

再从传感器与高精地图的应用来看,现在常用的GNSS(Global Navigation Satellite System;全球导航系统)易受到外界环境干扰,因此必须与传感器搭配。目前应用于车体系统的传感器种类多元,技术也都已然成熟,GNSS若能结合由加速计与陀螺仪所打造的惯性导航,将可做到车道等级定位。

江凯伟指出,车道等级定位是自驾车的上路条件之一,此技术必须符合成本、讯息连续度、精度与可靠度等四大要求,其中成本是商业化的重要因素,其它三者则是自驾车能否在真实世界中运行的关键。他进一步表示,真实世界的状况多,例如在复杂的高速公路交流道前,要如何分辨高低差与多种闸道状况,提供驾驶人精准的判断结果,就是高度挑战。

目前各国都已开始着手研发高精地图,并搭配其它技术解决各种难题,内政部地政司也集成国内产学研各界技术,全力打造属于台湾的高精地图,推动交通智能化,并强化台湾自驾车产业的竞争力。


 

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