自動(dòng)駕駛一直是關(guān)注熱點(diǎn)!自動(dòng)駕駛?cè)绾螌?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位?

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/自動(dòng)駕駛" target="_blank">自動(dòng)駕駛的有關(guān)報(bào)道，通過閱讀這篇文章，大家可以對(duì)它具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、淺談自動(dòng)駕駛

“自動(dòng)駕駛”技術(shù)建立在特定的駕駛員輔助功能之上，例如自適應(yīng)巡航控制或防撞、臨時(shí)監(jiān)督自動(dòng)駕駛儀，以及完全自動(dòng)駕駛車輛，能夠在完全沒有人為干預(yù)的情況下從頭到尾完成旅程。

美國汽車工程師協(xié)會(huì) (SAE) 定義的五個(gè)自動(dòng)駕駛級(jí)別有助于將機(jī)器參與駕駛車輛的程度日益提高，更重要的是，也許是未來。

通過這些不同的級(jí)別，顯然需要越來越準(zhǔn)確的態(tài)勢感知。物體識(shí)別、空間感知和定位等任務(wù)是人類的核心技能，由于摩爾定律在芯片處理能力與成本和功耗之間的關(guān)系，現(xiàn)在才開始克服在機(jī)器中復(fù)制這些任務(wù)的挑戰(zhàn)。

然而，得益于這一進(jìn)步，最高水平的全自動(dòng)駕駛汽車觸手可及。事實(shí)上，一些備受矚目的自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目已經(jīng)完成了超過 100 萬英里的全自動(dòng)駕駛，僅記錄了少數(shù)事故。

基于改善道路安全的理由，自動(dòng)駕駛汽車有充分的理由。由于超過 80% 的道路交通事故是由人為錯(cuò)誤造成的，因此取消人為決策可能會(huì)降低事故率。挑戰(zhàn)在于消除人為錯(cuò)誤，而不會(huì)引入不可接受的機(jī)器錯(cuò)誤水平。在這個(gè)最神圣的人類活動(dòng)中，對(duì)機(jī)器錯(cuò)誤的容忍度將是極低的。

必須在確保設(shè)計(jì)及其所有元素安全的框架內(nèi)開發(fā)更高 SAE 級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。汽車安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262 通過定義一組汽車安全完整性等級(jí) (ASIL) 和相關(guān)的允許故障率，提供了任何自主系統(tǒng)開發(fā)必須遵守的框架。此外，未來車輛上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也將受到從熱帶高溫到北極寒冷等一系列惡劣環(huán)境的影響，包括發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、熱循環(huán)、高振動(dòng)、沖擊、濕度、灰塵等，挑戰(zhàn)可操作性和可靠性。

二、自動(dòng)駕駛?cè)绾螌?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位

自動(dòng)駕駛中車輛精確定位的方法主要有3種：

第一種是通過高精度的差分GPS+慣性導(dǎo)航IMU來完成，GPS定位精度高，但是刷新速度較慢，IMU刷新速度快，但是存在累積誤差，兩者配合使用剛好可以獲得快速且精確的位置信息。IMU是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。

陀螺儀及加速度計(jì)是IMU的主要元件，其精度直接影響到慣性系統(tǒng)的精度。在實(shí)際工作中，由于不可避免的各種干擾因素，而導(dǎo)致陀螺儀及加速度計(jì)產(chǎn)生誤差，從初始對(duì)準(zhǔn)開始，其導(dǎo)航誤差就隨時(shí)間而增長，尤其是位置誤差，這是慣導(dǎo)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)。所以需要利用外部信息進(jìn)行輔助，實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航，使其有效地減小誤差隨時(shí)間積累的問題。為了提高可靠性，還可以為每個(gè)軸配備更多的傳感器。一般而言IMU要安裝在被測物體的重心上。一般情況，一個(gè)IMU包含了三個(gè)單軸的加速度計(jì)和三個(gè)單軸的陀螺儀，加速度計(jì)檢測物體在載體坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號(hào)，而陀螺儀檢測載體相對(duì)于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號(hào)，測量物體在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出物體的姿態(tài)。在導(dǎo)航中有著很重要的應(yīng)用價(jià)值。

第二種是通過激光雷達(dá)+高精度地圖來定位，將激光雷達(dá)掃描周圍環(huán)境所獲得的點(diǎn)云與高精度地圖進(jìn)行比對(duì)和匹配，從而獲得位置信息。

第三種是通過攝像頭圖像數(shù)據(jù)+視覺地圖來定位，將攝像頭在行駛過程中拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，包括圖像靜態(tài)信息和圖像間的移動(dòng)信息，與視覺地圖進(jìn)行比對(duì)和匹配，可以獲得位置信息?；蛘邚膱D像中提取一些關(guān)鍵目標(biāo)及其精確的幾何特征(如車道線、地面標(biāo)記、交通標(biāo)牌、紅綠燈等)，將其和高精度地圖中存儲(chǔ)的信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)和匹配，完成定位功能。

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