使用高清地圖數(shù)據(jù)的高度自動駕駛系統(tǒng)的一個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)來增強(qiáng)位置估計。本文描述了一個系統(tǒng)使用另一個輸入ADASISv3地圖數(shù)據(jù)來改進(jìn)定位。地圖數(shù)據(jù)從地圖數(shù)據(jù)庫接收，然后與來自攝像系統(tǒng)的交通標(biāo)志測量值進(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，它試圖通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模來降低每個傳感器的單個噪聲。結(jié)果是改進(jìn)的全球位置和局部位置，表示為從驅(qū)動器開始累積的增量移動。

由于該測量的低頻特性，LbL測量值作為連續(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）轉(zhuǎn)移到整體定位時，都會通過更新整體定位來計算和校正連續(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)相對于車輛位置測量這些地標(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)本身估計它位于灰色汽車的位置，但綠色汽車顯示將 LbL 測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的一輛測試車輛中安裝了LbL系統(tǒng)。它在德國布倫瑞克附近的A391高速公路上進(jìn)行了測試。在這些試駕期間，記錄了來自高精度GPS系統(tǒng)的位置和來自LbL系統(tǒng)的位置。

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

定位輸出系統(tǒng)兩次測量之間的通常創(chuàng)新遠(yuǎn)低于0.5m。然而，在大約2.9秒時，創(chuàng)新上升到約2.5m。此時，交通標(biāo)志攝像頭的測量值被認(rèn)為可以校正車輛的位置。如第 5 節(jié)中的場景所述，當(dāng)車輛以大約 80 公里/小時的速度行駛時，車輛檢測到兩個交通標(biāo)志，并將它們與地圖數(shù)據(jù)庫中的兩個交通標(biāo)志進(jìn)行匹配。即使在不同的縱向位置檢測到兩個交通標(biāo)志，如圖 5 所示對齊。在本文冷靜的時候，無法確定攝像頭是否真的檢測到不同位置的標(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測量對單個位置變量的影響。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中看出。LbL 系統(tǒng)以橙色表示。一旦 LbL 在大約 6s 處測量位置，它對整體位置的影響就可見，因?yàn)榭梢杂^察到藍(lán)線的修正。

圖8.LbL 測量在大約 6 秒時的影響。

綠色車廂表示在沒有 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)可用的絕對誤差。通過這一貢獻(xiàn)，作者展示了如何使用通過ADASISv3提供的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)的概念證明。此外，它還描述了此時系統(tǒng)如何直接使用高清地圖數(shù)據(jù)庫。交通標(biāo)志的參考數(shù)據(jù)很可能很快就會可用，手動獲取的交通標(biāo)志位置可能會被替換。

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、加速度計和其他內(nèi)感受傳感器的汽車級定位，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（例如來自LIDAR或相機(jī)）。

審核編輯：郭婷