全球导航卫星系统
自动驾驶汽车可以自行导航,这已经暗示了地理信息系统的参与。全球导航卫星系统(GNSS)技术可提供车辆自动驾驶所需的准确性。高精度和可靠的本地化解决方案至关重要。试想一下,如果不良的本地化将汽车定位在错误的道路上会发生什么。因此,准确可靠的GNSS技术的可用性是自动驾驶发展的主要挑战。只有最先进的GNSS接收器才适合在自动驾驶汽车中使用。GNSS定位与惯性导航系统结合(INS),创建了一个功能强大的系统,可以弥补仅使用一个系统时发生的固有缺陷。另外,抗干扰技术用于提供所需的定位和传感器集成。
光学相机
无人驾驶汽车行业中已经采用了几种相机技术,每种技术都有自己的拥护者。例如,特斯拉使用相机作为主要传感器,并为其汽车配备了八个单眼相机。另一方面,立体声摄像头可将汽车的景深与人类视觉进行比较。立体声相机还具有价格便宜、实时提供高质量测量的优势。但是,有些人称鱼眼镜头摄像机是更好的选择,因为它们能够覆盖更宽的视野,并能够检测到非常接近汽车的障碍物,而双目立体摄像机通常无法看到这些障碍物。
雷达
车载雷达技术提高了乘客的安全性。雷达传感器安装在汽车的前保险杠和后保险杠上,使汽车可以了解其前后的状况。汽车将与前方汽车保持安全距离。配备雷达技术后,汽车会根据其他车辆的行为自动加速或减速。实际上,雷达会观察汽车与其他车辆之间的距离,从而发送需要加速或减速的信号。
车载技术(V2X)雷达是雷达技术领域的最新发展。它可以应对雾、雪和大雨等天气条件。V2X能够通过多普勒测量和单天线的360度感应功能立即检测车速。
激光雷达
在汽车工业中,激光雷达通常用作安装在车顶上的旋转气缸。激光脉冲从周围的物体上反弹,测量飞行时间,并且由于对来自360度传感器的激光雷达数据的实时处理,汽车可以“确切地”知道它与其他物体的距离。由于激光雷达可以充当无人驾驶汽车的眼睛,因此大多数自动驾驶汽车解决方案都将激光雷达用作主要传感器就不足为奇了。激光雷达对于紧急制动、行人检测和避免碰撞至关重要。
2016年8月,激光雷达技术的全球领导者Velodyne LiDAR宣布已累计获得来自和福特的1.5亿美元投资。这项投资将使Velodyne迅速扩大高性能、高性价比的汽车激光雷达传感器的设计和生产。这一步为自动驾驶汽车和高级驾驶员辅助系统(ADAS)应用的大规模采用铺平了道路,从而将加速它们提供的关键性、变革性收益。激光雷达技术已被全球汽车公司公认为是全自动驾驶汽车开发的关键推动力。一些著名的汽车制造商也将重点转移到了激光雷达上。大多数自动驾驶概念车都依靠雷达和激光雷达对他们所看到的东西进行交叉验证并预测运动。
大多数自动驾驶汽车都依靠激光雷达,但特斯拉是一个例外。到目前为止,埃隆·马斯克坚持使用结合了超声波传感器的常规雷达。马斯克一再否认对激光雷达的需求,并指出在无人驾驶汽车的背景下这毫无意义。但是,鉴于激光雷达技术的成本将下降这一不争的事实,特斯拉迟早也将配备激光雷达并不是完全不可能的。
人工智能
福特不仅将重点放在激光雷达技术上。2月,该公司宣布将在未来五年内向一家人工智能公司Argo AI投资10亿美元——有趣的是,这是由前Google和Uber领导人创立的。这项合作的主要目标是为福特的全自动驾驶汽车提供一个新的软件该平台将于2021年推出。
3D地图
自动驾驶汽车的进步是全球点云收集背后的驱动力。无人驾驶汽车的地图需要以更高的保真度和准确性提供更多信息,包括车道标志和路边障碍等功能。高清(HD)地图数据集可提供道路特征的高精度智能,例如道路线、路标、停车标志等。自我修复映射系统为自动驾驶汽车提供了最新的解决方案,它们自动更新地图,解决了过时的导航数据问题。自动驾驶汽车将能够在旅途中获取和处理数据并将其转换为有用的信息。
此外,TomTom、HERE、Nvidia和Sanborn 等公司正在提供一种用于自动驾驶汽车的地图系统,该系统旨在帮助汽车制造商、地图公司和初创企业快速创建高清地图并保持其更新。在日本,由汽车制造商组成的联盟参与了由三菱电机最初设立的动态地图规划计划。九家汽车制造商正在与Zenrin的地图制造商合作。该协会将通过驾驶特殊装备的车辆在全国主要高速公路上创建数字图表。日本的目标是到2020年东京夏季奥运会之前在道路上大规模推广自动驾驶汽车。
基本因素
无人驾驶汽车需要能够实时了解周围的情况,在高清地图上精确定位自己,并规划一个安全的前进道路。世界上最先进的自动驾驶仪车辆平台结合了深度学习、传感器融合和环绕视野,提供最佳驾驶体验。全球导航卫星系统、测距和三维制图系统(特别是激光雷达)以及人工智能正在使之成为可能。因此,它们是未来无人驾驶汽车交通领域改变游戏规则的基本因素,因为激光雷达已经在无人驾驶汽车领域证明了这一点。或许可以与激光雷达的价码相比,特别是与相机、类似GPS的数据或雷达等技术相比,但由于技术创新,这一障碍正在逐步消除。研究表明,到2027年,全球自动驾驶汽车市场价值有望达到650亿美元3亿美元。因此,地理信息产业最好的建议是:系好安全带,享受驾驶乐趣!