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博世推精准定位解决方案 助力自动驾驶更安全

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自动驾驶技术不仅需要传感器、控制单元和强大的运算能力,更离不开一系列的智能服务。博世集团董事会成员Dirk Hoheisel博士表示:“对于自动驾驶来说,服务与硬件、软件同等重要,我们必须三条腿同时走路,才能让自动驾驶车辆更加安全、可靠。”作为全球领先的汽车技术与服务供应商,博世致力于在自动驾驶领域实现突破。为此,公司专注开发集硬件、软件和服务为一体的解决方案。其中,定位解决方案对于自动驾驶车辆的安全性而言至关重要。只有时刻知晓接近厘米级的自身准确位置,自动驾驶车辆才能安全行驶。为了实现这一目标,博世在全球范围内提供先进的定位整体打包方案。该方案集成硬件、软件与服务,为自动驾驶车辆精确定位提供冗余系统。

博世推精准定位解决方案 助力自动驾驶更安全

硬件:博世卫星定位智能传感器

博世现已开发用于自动驾驶车辆精确定位的卫星定位智能传感器。这款新型传感器内置一个高性能的全球导航卫星系统(GNSS)信号接收器,来自GNSS的信号能够帮助车辆确定自己的绝对位置。由于卫星在距离地球25,000千米处以每秒4千米的速度绕轨运行,其信号到达地面期间易受到电离层与对流层中云层的干扰,造成卫星信号分散并产生误差。尽管这种信号对于目前的导航系统而言已经足够准确,但却无法满足自动驾驶的要求。因此,博世已与不同供应商就纠偏数据达成合作, 并于2017年成立合资公司Sapcorda。利用包含精确位置信息的地面基站网络,能够纠偏产生误差的GNSS定位信号,并通过云端或地球同步卫星将纠偏数据发送至自动驾驶车辆。此外,卫星定位智能传感器还接收来自轮速传感器与转向角传感器对驾驶情况的反馈信息,以判断车辆的前进方向和行驶速度。值得一提的是,卫星定位智能传感器内置集成式惯性传感器,该传感器有如人的内耳。正如人类通过自己的触觉与平衡感实现四处移动,卫星定位智能传感器能够利用来自集成式惯性传感器的数据确定车辆的行驶路径。

软件:博世智能算法确定车辆位置

卫星定位智能传感器结合了GNSS定位信号、纠偏数据以及来自惯性传感器、轮速传感器和转向角传感器的反馈信息。然而,仅凭这些信息仍不足以满足自动驾驶车辆对于精确定位的要求。因此,必须借助智能软件进行数据处理才能可靠地知晓自动驾驶车辆在几米范围内的确切行进路径,以此推算车辆的行驶动作,从而实现车辆的精确定位。自动驾驶车辆主要基于纠偏过的GNSS信号进行定位,当失去卫星信号(如车辆进入隧道)时,卫星定位智能传感器信号在数秒内仍然有效。这就涉及到根据上一个绝对位置可知点计算车辆的当前位置。如果GNSS信号长时间中断,卫星定位智能传感器无法确定车辆位置,再智能的算法也无济于事。这时,自动驾驶车辆可以通过博世道路特征获取定位信息。

服务:基于车载环境感知传感器的博世道路特征

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博世道路特征是基于高精地图和车载环境感知传感器的定位服务,该服务与博世卫星定位智能传感器共同构成博世自动驾驶定位解决方案,有助于提高自动驾驶车辆的安全性。配备在车上的摄像头与雷达通过识别道路周围的环境特征,如车道线、交通信号灯和护栏等,生成博世道路特征。不同于单一依靠摄像头的定位方案,雷达传感器的极大优势在于,即使是在昏暗或能见度低的路况下也可识别道路特征,且探测范围更广。通过车载通讯模块,这些道路特征信息将被传输至云端服务器。上传到云端服务器的道路特征信息将被使用并生成独立的传感器定位层,并最终由图商集成为高精度地图的一部分。自动驾驶车辆通过车载环境感知传感器获得的道路特征信息,如道路标识、护栏等,实时与高精地图定位层进行比对,使得车辆能够准确知晓自己在当前车道中的位置,从而实现厘米级定位。


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