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车东西 | 亲测清华&千寻自动驾驶车:看爆改中巴雨中自己开

智东西  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-10-12 20:32

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随车的清华苏州汽研院的工程师告诉车东西,这是因为下雨加道路是半开放的缘故,为了安全考虑,采用了比较保守的驾驶策略,没有添加绕障的算法模块。

雨天对自动驾驶的影响确实是比较大的。在自动驾驶所要使用到的传感器中,激光雷达是通过主动发射激光束接收反射来重建周围的3D环境信息,雨天的水珠会对激光光线产生吸收或者衍射,使得激光雷达无法正常工作。风挡玻璃后的摄像头,在雨天也会因为光线、雨雾等问题可视范围下降,而玻璃上的水珠也会遮挡其视线。虽然能够通过软件算法降低影响,但总免不了受影响。

本来是三种传感器协同工作带动车辆自动驾驶,此时却只能主要依仗毫米波雷达探测周围环境。而毫米波雷达的分辨率并不能达到激光雷达的水平,因此只能探测到前方有障碍物,却无法准确分辨障碍物究竟是一个人还是一个垃圾桶。

因此,在这一次自动驾驶演示中,小心为妙是稳妥的选择。这些问题也说明了,自动驾驶在不良天气条件下,面临的挑战仍然不小。

二、高精度定位到底有啥用?

这辆车是千寻用来展示高精度定位的,不过大家很难感受到“高精度定位”到底在这辆车上起了什么作用。

(接收卫星定位信号的双天线,在高精度定位中必不可少)

其实,在杭州的雨天下,千寻提供的高精度定位发挥的作用反倒体现了出来。自动驾驶系统中,车道线识别通常依靠摄像头或者是激光雷达,在雨天两者工作不佳。此时,厘米级的高精度定位能够把车辆“摁”在车道线中间,不让其乱飘。

而与千寻位置自动驾驶业务总监虞磊交流过后,车东西发现事情其实更进了一步,这一次高精度定位发挥的作用比我们一开始设想的更进了一步。

这次自动驾驶的路线是固定的,在演示之前,九龙中巴先在路线上开了一圈,而千寻的高精度定位服务记录下了其厘米级的驾驶轨迹。在演示开始后,自动驾驶车只需要继续在千寻的支持下进行厘米级的驾驶轨迹匹配就行,不用再花费额外的计算资源进行大量的路径规划运算,可以投入更多资源到环境感知、避障策略和车身控制环节。

意思就是,千寻已经在路上给你画了一条看不见的线了,沿着它开就是了,需要处理的就是正确应对进入驾驶路径的人或车。

其实这一方案在封闭园区或者封闭道路上能够发挥更大的作用。比如提供商用车自动驾驶解决方案的智行者,就使用了千寻的高精定位服务。虞磊也透露,在台北的BRT(城市快速公交)上,已经开始有这样的自动驾驶试点。因为城市快速公交的道路是固定而独立的,所以驾驶情景简单、重复,在高精度定位的支持下沿着既有轨迹行驶并没有问题。而国内的金龙等商用车生产厂家,也开始尝试采用以高精度定位为主的方案,在封闭道路上进行试点。

当然,即便是封闭园区或者是道路,仍然总是会有各种意外,高精度定位只能让车辆知道自己在哪儿,不能感知周围环境,所以各类其他传感器仍然是不可少的。

三、自动驾驶车上的高精度定位如何工作?

那么,千寻的厘米级精度定位服务在这辆九龙中巴上究竟是如何工作的?车东西给各位读者解释一下。

首先是车顶的两枚卫星信号接收天线,它们负责接收来自北斗的卫星定位信号,一根线缆把它们连向了放在车尾的自动驾驶计算机。这个方盒子中装着这辆九龙中巴的自动驾驶大脑。

其中,上层左边的小盒子是车载的4G通信模块,右边则是自动驾驶的核心处理单元。下层左边是各个模块的电源。下层中间的模块则是卫星定位信号接收机(车顶双天线负责信号接收,而接收机负责处理信号),右下是惯性导航单元IMU。

天线收到北斗卫星定位信号后交由接收机处理,此时直接输出的话,会是精度较低的定位信息,只能达到米级——因为信号由卫星发送到天线此时,千寻就该发挥作用了。依托其1500个北斗地基信号增强站以及12万个虚拟基站,千寻能够输出校准定位误差的差分数据。针对自动驾驶的差分数据都是实时的,并且规模庞大,对它们的运算和存储都是由阿里云负责。通过车载的4G通信模块,从云端下载差分数据再结合车辆本身接收到的北斗定位信号进行解算,这辆自动驾驶的九龙中巴就能获得实时的厘米级定位服务。

厘米级定位的数据则是整辆车进行自动驾驶决策的重要参考。







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