使用高清地圖數(shù)據(jù)的高度自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的一個(gè)主要先決條件是了解車輛的位置。該位置需要具有比單獨(dú)使用 GNSS 傳感器所能達(dá)到的更高的精度。因此，可以使用陀螺儀或里程表等各種其他傳感器系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)位置估計(jì)。本文描述了一個(gè)系統(tǒng)使用另一個(gè)輸入ADASISv3地圖數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)定位。地圖數(shù)據(jù)從地圖數(shù)據(jù)庫(kù)接收，然后與來(lái)自攝像系統(tǒng)的交通標(biāo)志測(cè)量值進(jìn)行比較。

使用定位數(shù)據(jù)進(jìn)行定位

EB 定位解決方案在其 EB robinos 定位產(chǎn)品中使用 LbL 數(shù)據(jù)。該定位產(chǎn)品獲取所有可用的定位信息，例如GPS和車輪滴答聲，并嘗試將它們組合到最佳位置。此外，它試圖通過(guò)相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模來(lái)降低每個(gè)傳感器的單個(gè)噪聲。結(jié)果是改進(jìn)的全球位置和局部位置，表示為從驅(qū)動(dòng)器開(kāi)始累積的增量移動(dòng)。

由于該測(cè)量的低頻特性，LbL測(cè)量值作為連續(xù)定位的校正值集成到該整體定位系統(tǒng)中。每次將 LbL 定位（包括表示為方差的置信估計(jì)）轉(zhuǎn)移到整體定位時(shí)，都會(huì)通過(guò)更新整體定位來(lái)計(jì)算和校正連續(xù)定位的誤差。

藍(lán)色標(biāo)記表示ADASISv3數(shù)據(jù)提供的地標(biāo)位置，紅色標(biāo)記表示LbL系統(tǒng)相對(duì)于車輛位置測(cè)量這些地標(biāo)的位置。這些標(biāo)記之間的偏移表明定位系統(tǒng)中已經(jīng)存在累積的定位誤差。系統(tǒng)本身估計(jì)它位于灰色汽車的位置，但綠色汽車顯示將 LbL 測(cè)量的校正添加到整體定位后進(jìn)行定位的位置。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證系統(tǒng)功能，EB的一輛測(cè)試車輛中安裝了LbL系統(tǒng)。它在德國(guó)布倫瑞克附近的A391高速公路上進(jìn)行了測(cè)試。在這些試駕期間，記錄了來(lái)自高精度GPS系統(tǒng)的位置和來(lái)自LbL系統(tǒng)的位置。

安裝的攝像系統(tǒng)是移動(dòng)眼630型。它通過(guò)CAN總線提供交通標(biāo)志測(cè)量。此外，定位系統(tǒng)使用車輛傳感器來(lái)檢測(cè)車輛主CAN總線上可用的車輪滴答聲和陀螺儀。由于作者無(wú)法直接從主要地圖提供商的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取交通標(biāo)志信息（數(shù)據(jù)將在2019年晚些時(shí)候提供），因此參考數(shù)據(jù)是從航空?qǐng)D像中測(cè)量的。

定位輸出系統(tǒng)兩次測(cè)量之間的通常創(chuàng)新遠(yuǎn)低于0.5m。然而，在大約2.9秒時(shí)，創(chuàng)新上升到約2.5m。此時(shí)，交通標(biāo)志攝像頭的測(cè)量值被認(rèn)為可以校正車輛的位置。如第 5 節(jié)中的場(chǎng)景所述，當(dāng)車輛以大約 80 公里/小時(shí)的速度行駛時(shí)，車輛檢測(cè)到兩個(gè)交通標(biāo)志，并將它們與地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的兩個(gè)交通標(biāo)志進(jìn)行匹配。即使在不同的縱向位置檢測(cè)到兩個(gè)交通標(biāo)志，如圖 5 所示對(duì)齊。在本文冷靜的時(shí)候，無(wú)法確定攝像頭是否真的檢測(cè)到不同位置的標(biāo)志，或者公共汽車上的延遲是否導(dǎo)致了位置差異。

圖7.創(chuàng)新定位系統(tǒng)，包含交通標(biāo)志在2.992秒的校正。

在圖8中，繪制了LbL測(cè)量對(duì)單個(gè)位置變量的影響。藍(lán)線表示純粹基于內(nèi)感受傳感器的定位系統(tǒng)的位置。GPS噪聲的影響可以從這條線的抖動(dòng)中看出。LbL 系統(tǒng)以橙色表示。一旦 LbL 在大約 6s 處測(cè)量位置，它對(duì)整體位置的影響就可見(jiàn)，因?yàn)榭梢杂^察到藍(lán)線的修正。

圖8.LbL 測(cè)量在大約 6 秒時(shí)的影響。

綠色車廂表示在沒(méi)有 LbL 校正的情況下定位自身定位的位置。紅色汽車顯示了 LbL 本地化發(fā)生的地方。灰色汽車表示汽車在應(yīng)用基于 LbL 的位置校正后定位自己的位置。

結(jié)論

基于地理參考地標(biāo)的外部感知定位系統(tǒng)可以減少這些地標(biāo)可用的絕對(duì)誤差。通過(guò)這一貢獻(xiàn)，作者展示了如何使用通過(guò)ADASISv3提供的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)的概念證明。此外，它還描述了此時(shí)系統(tǒng)如何直接使用高清地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。交通標(biāo)志的參考數(shù)據(jù)很可能很快就會(huì)可用，手動(dòng)獲取的交通標(biāo)志位置可能會(huì)被替換。

該貢獻(xiàn)概述了LbL系統(tǒng)的處理鏈。然后將該系統(tǒng)與真實(shí)世界的數(shù)據(jù)一起使用，并顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的影響。

使用地標(biāo)進(jìn)行定位可以在GPS不可用且內(nèi)感受傳感器將產(chǎn)生漂移的情況下改進(jìn)位置軟件組件。

這一概念驗(yàn)證的開(kāi)發(fā)將在EB羅比諾斯定位產(chǎn)品中繼續(xù)進(jìn)行。目前，EB 提供功能齊全的定位軟件組件，用于基于車輪滴答聲、加速度計(jì)和其他內(nèi)感受傳感器的汽車級(jí)定位，以及用于全球定位的 GPS。該產(chǎn)品的下一代還將包括基于地標(biāo)的定位以及基于SLAM的點(diǎn)云（例如來(lái)自LIDAR或相機(jī)）。

審核編輯：郭婷