车道级导航:汽车智能化道路上的关键创新
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软件定义汽车早已是智能汽车时代业界的共识,软件将会不断地定义出智能汽车新的功能和新的服务能力,车内软件的价值越来越高。而我们平时在汽车上用的最多的软件,一个是音乐,另一个就是汽车导航。
随着车载导航硬件和软件性能大幅提升,消费者对导航的定位精度和定位速度有了更高的期待值。
最近,奔驰获得L3自动驾驶德国联邦交管局的上路许可,其使用场景必须是高精地图(HD Map)覆盖的地方。众所周知,高精度地图是自动驾驶的必要条件,而高精地图与高精定位的结合,则让车道级导航在汽车上的落地成为现实。
2021年1月,高德地图发布以车道级导航为特色的第三代车载导航,小鹏汽车NGP自动导航辅助驾驶率先搭载;2021年5月,理想汽车宣布2021 款理想 ONE 将与高德共建车主专属图层,实现车道级导航。2021年11月,长城旗下魏牌摩卡领航辅助驾驶系统也搭载了高德车道级导航……短短一年之内,车道级导航正在成为越来越多车企智能化的核心卖点。
北斗加持,从道路级导航到车道级导航的体验进化
从用户体验的角度,如果你要开车去一个未知的目的地,那么上车的第一件事肯定就是打开手机或车载导航。不过,即使你用了导航,这一路上也不一定就能顺顺利利。
汽车行驶过程中,经常要左转、右转或掉头,你必须提前变道准备,但碰到转弯或者分叉路,导航很容易搞混。你可能碰到过,在导航提示你拐弯的时候,车已经已经到了路口,都是实线,无法并线。
现代化大型城市道路系统复杂,立交桥、绕城高速、地下道、环岛等等,共同构建了一个立体交通网络,有的时候即使有开启了导航,路不熟、方向感不强的司机也会迷路或错过快速路的出口。
现在由于网络的快速发展,其实不管哪家的地图,数据更新得都很快,很多时候导航力不从心的原因并不是地图数据,而是因为定位精度不够高,定位速度不够快等问题。
因为不管是车机还是手机,普通导航是道路级的,定位精度在5-10米,当汽车驶进高架桥、隧道等卫星信号易遮挡的区域时,容易出现导航突然停顿、方向迷失等情况。
2020年10月,高德地图率先推出了车道级导航。有了这种车道级导航,因定位不精准、不及时导致的导航错误正在迅速减少。
所谓车道级导航,就是在导航的时候可以精确定位到车道。由于定位精度一般小于1米,车道级导航能更精准地识别车辆定位和道路的车道数量、地面标识标线、出入口、特殊车道等情况,并利用高清渲染技术,在屏幕上最大程度地还原真实道路场景,从而进一步优化复杂路口的变道引导,降低用户对导航的理解难度,全面提升导航体验。
据用户反映,开启该功能后,导航确实更精准了,而且界面更为立体、清晰、直观。当你行驶在公交专用道时,当你驶入应急车道时,当你遇到长实线时,当你临近高速出口时,导航都会播报提醒,引导你如何正确变道。
针对道路施工、事故等道路事件,以及车辆汇入或车道变窄等道路情况,车道级导航也能通过精细到车道级别的图像指引和动态语音播报,为用户进行提前预警,体验全面升级。
近两年车道级导航之所以加速普及,还要归功于北斗卫星导航系统的全球组网部署。
2020 年 6月23日,我国成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署,在这套卫星系统中,民用项目里离我们生活最近的应用,应该就是高精定位了。
通过北斗星基增强和地基增强网络,以及北斗高精度定位服务平台2.0的秒级定位,导航系统可以将车辆导航定位精度控制到了亚米级,使得车道级导航的普及进入快车道。
中国卫星导航定位协会常务副会长刘大可曾对媒体表示,“高德地图是北斗系统这一高精尖科技在民用领域内,用户规模最大的应用之一。”
软硬结合还原真实世界
但以上还只是第一步,想要实现更精准、更稳定的全场景高精度定位,还需要融合双目视觉、惯性导航单元(IMU)等多种人工智能和新一代信息技术进行辅助定位。
例如,小鹏汽车NGP自动导航辅助驾驶通过与高德地图合作,依托车道级的数据和车道级定位能力让引导更加精细化;动态计算所在车道和前方路况变化,能够传递比路径级引导更高效的驾驶信息;首创的SR环境现实描绘(Surrounding Reality)技术,基于车载感知能力,对自车周边交通参与者及道路设施进行精致渲染和可视化展示,驾驶体验显著提升。
车道级导航不但可以为自动驾驶系统提供道路信息、车道线、车道边界、导航线、可行驶区域和兴趣点等大量地图信息,还能辅助自动驾驶定位、感知、控制决策、人机交互等,为自动驾驶提供行驶建议和导航服务,可以更快速地推进前沿的自动驾驶功能开发试验。
虽然车道级导航在高精导航及自动驾驶方面具有很大优势,但想让车机实现车道级导航并不容易,需要车企安装高精定位芯片,以及与之相匹配的传感器硬件,还要在底层硬件上与车道级导航软件系统进行深度融合,把来自于车载传感器能力形成的数据,渲染到导航界面上去,这样才能让人更加准确地把握外部的环境。
除了车机,车道级导航在手机上也正加速普及。
2020年10月,高德地图就与华为基于HUAWEI Mate 40系列手机共同发布了高德车道级导航,这是业内首次通过智能手机为用户提供的车道级导航服务。由于车道级导航能够最大程度地还原真实道路场景,因此对硬件的芯片、算法、服务性能等均有很高要求,需要手机上有高精度定位芯片,对手机软件描绘环境的精度进一步增加。
据了解,目前高德车道级导航高德车道级导航已覆盖苏州、杭州、重庆、广州、深圳、东莞、天津、成都8地的城市快速和高速路段,支持华为P40系列、P50系列、Mate 40系列、Mate X系列、nova8pro,荣耀30pro、荣耀30pro+、荣耀V40,OPPO Find N以及小米部分机型。
2021年11月,为了增加对手机设备的兼容性,高德推出了车道级导航高清版,在特定导航场景中,同样可以高清展示真实道路,显示当前道路的车道数量、地面标识标线、岔路口等信息。这一版车道版导航已支持iPhone 8及以上的苹果手机和大多数安卓手机,同时使用范围也扩展至全国所有高速公路和城市快速路。
可以预见,依托高精地图和高精定位的车道级导航系统,在改善用户使用体验上,在提升智能驾驶的安全性上,在汽车盈利模式创新上,都将发挥越来越大的作用。
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