高精度地圖作為自動駕駛感知層的補充，解放人的眼睛和耳朵，為大腦決策提供數(shù)據(jù)來源。但是由于相關(guān)采集配套硬件技術(shù)壁壘高，成本昂貴，覆蓋面廣并且更新頻繁，高精度地圖目前處于一種摸索階段。

從1961年斯坦福車的問世，自動駕駛汽車概念便開始進入公眾的視野，相關(guān)成果也從最開始的移動一米需要10到15分鐘到如今在特定園區(qū)內(nèi)行云流水地搬運貨物。

不管技術(shù)怎么更迭，但不變的是，最終的需求都是試圖用各種技術(shù)來解放人的眼睛、耳朵、大腦和手腳。

耳朵和眼睛用來感知外界的變化，從而為大腦進行決策提供有效信息，大腦做好決策之后發(fā)出指令來指揮手腳進行操作。

自動駕駛技術(shù)要實現(xiàn)對人的完全解放，做好感知層的布局首當其沖，而鋪好一張感知層的大網(wǎng)，得靠各種傳感器來搜集外界信息，然后通過數(shù)據(jù)的整理、分類和清洗形成一張動態(tài)的高精度地圖來指導(dǎo)車輛行駛。

本文主要是從采集方式來剖析高精度地圖的市場現(xiàn)狀。

眾包模式為主的采集模式

從采集端來看，目前主要有兩種主流采集模式，一種就是以傳統(tǒng)圖商為代表的“專業(yè)測繪制圖”模式和以具有相關(guān)硬件的“數(shù)據(jù)眾包自動生產(chǎn)”模式。

目前，獲準中國甲級測繪資質(zhì)的企業(yè)共20家，背后涉及的企業(yè)及大佬有小米、華為、騰訊、蔚來、戴姆勒、馬云和部分A股上市公司，其余部分為國家測量單位。

測繪方面，百度較為典型，除了參與早期測繪資質(zhì)的標準制定。2017年國家測繪地理信息局公布的數(shù)據(jù)顯示，截止2016年底百度共擁有在冊測繪人員224名，其中包括了百度自身的56人和其于2013年收購的、擁有“電子導(dǎo)航地圖制作”甲級測繪資質(zhì)的長地萬方的168人。此外，百度地圖事業(yè)部員工超過2000人。

雖然傳統(tǒng)地圖商已經(jīng)在測繪采集方面進行了布局，但是其高資金成本和人力成本、時間成本讓眾多企業(yè)望而卻步。

大多數(shù)企業(yè)采取了“數(shù)據(jù)眾包自動生產(chǎn)”模式，這也是目前主流采集模式，國內(nèi)外十幾家高精地圖制作商均采用了此模式。

其中，Mobileye旗下的REM地圖服務(wù)和博世旗下的BRS地圖服務(wù)都是采用眾包模式，日產(chǎn)、大眾、寶馬等多家車企也與高精度地圖制造商聯(lián)合進行數(shù)據(jù)采集。

之所以高精度地圖需要采取眾包模式，一方面是因為其數(shù)據(jù)來源廣泛，包括軌跡數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、CAN數(shù)據(jù)等，另一方面是冗雜的數(shù)據(jù)來源需要進行整理和清洗，再加上高精度地圖需要頻繁更新。在此情況下，眾包模式能實現(xiàn)較大程度的資源分擔和共享。

從軌跡數(shù)據(jù)上來看，由于傳統(tǒng)的GPS只能定位某個點的距離和既定路線的規(guī)劃，對于物體移動方向和運動軌跡無法進行初步預(yù)測，所以高精度地圖使用GNSS定位和輔之IMU（慣性測量單元）的慣性位置感知測量功能結(jié)合，感知物體目前位置和運動軌跡。

IMU的優(yōu)勢在于可以根據(jù)物體現(xiàn)有運動狀態(tài)來預(yù)測物體將要運行的方位和幅度，彌補了GNSS關(guān)于點定位的缺陷，此外，IMU在惡劣天氣條件和沒有GPS信號下依舊能工作。目前在醫(yī)療和康復(fù)領(lǐng)域、無人飛行裝置及測量和控制工業(yè)機械振動方面應(yīng)用比較普遍。

但是IMU存在的問題是，降低漂移率和保持長期穩(wěn)定性也是一項挑戰(zhàn)。

2016年10月，IMU老牌制造商ADI（亞德諾半導(dǎo)體）推出ADIS16490，能在導(dǎo)航應(yīng)用中維持很低的位置漂移，實現(xiàn)低噪聲、嚴格對準、抗振性和高帶寬（陀螺儀為480 Hz，加速度計為750 Hz）的精心平衡組合，為實施最具挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)提供最低總誤差。

資料顯示，ADIS16490其起始單價（千片定量）為1645美元。

基于視覺、雷達等多傳感器的數(shù)據(jù)來源

關(guān)于圖像數(shù)據(jù)和雷達數(shù)據(jù)，對應(yīng)的技術(shù)路線是自動駕駛的兩大流派。

一派主張以激光雷達為主，輔之以毫米波雷達、超聲波雷達等傳感器，利用其得到的點云圖生成矢量圖，然后結(jié)合各種數(shù)據(jù)形成關(guān)于物體的三維圖，由于激光光束更加聚攏，所以在探測精度上具有一定優(yōu)勢。但是最大的問題是成本過高、并且體積大、配套產(chǎn)業(yè)鏈還未完全成熟。

2016年8月，百度和福特公司對硅谷激光雷達生產(chǎn)商VelodyneLidar共同投資1.5億美元，目前該公司比較成熟的業(yè)務(wù)是用作商用卡車的部分。

福特隨后也公布其自動駕駛戰(zhàn)略規(guī)劃圖，計劃2021年推出用于共享出行的全無人駕駛量產(chǎn)車，新的自動駕駛測試車將以福特Fusion混合動力車型為基礎(chǔ)，基于福特第三代自動駕駛平臺開發(fā)。

此外，國內(nèi)導(dǎo)航地圖生產(chǎn)商頭部企業(yè)四維圖新此前還聯(lián)合ibeo、亮道智能，圍繞自動駕駛的“激光雷達+高精度地圖”方案進行研發(fā)和技術(shù)驗證。

認為激光雷達作為自動駕駛和高精度地圖采集必不可少的配置的這一派系，推崇此種技術(shù)路線的主要原因就是基于激光雷達能根據(jù)點云圖形成矢量圖，從而生成三維圖使高精度地圖更加立體化。

但是激光雷達受天氣影響較大，目前相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈還未完善，所以導(dǎo)致其價格較高。

以谷歌子公司W(wǎng)aymo為例，其搭載了攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、音頻探測系統(tǒng)等傳感器。

資料顯示，硅谷激光雷達生產(chǎn)商Velodyne推出的HDL-64型號的激光雷達售價高達7.5萬美元。一般車用激光雷達的售價均在萬元以上，重量1kg，測距小于200m，精度為20mm。

目前大體上實現(xiàn)L4自動駕駛的硬件設(shè)備一般包含：6-16臺攝像頭、3-12臺毫米波雷達、5臺以內(nèi)激光雷達以及1-2臺GNSS/IMU和1-2臺計算平臺，整體成本基本在50萬左右甚至更高。

Velodyne亞太區(qū)總監(jiān)翁煒曾在2018年表示，“預(yù)計在2020年下的時候，Velodyne大概會開始做百萬等級的裝置，到那個時候Velodyne激光雷達年總體出貨量達到百萬等級，所有的產(chǎn)品都可以控制在1000塊美金以內(nèi)。”

對于激光雷達的高成本和產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)配置的不確定，另一派系堅決反對高精度地圖的制作依賴激光雷達，特斯拉首當其沖，特斯拉Autopilot系統(tǒng)就是主要以攝像頭為主。

特斯拉人工智能和自動駕駛視覺總監(jiān) AndrejKarpathy曾表示，世界是為視覺識別而構(gòu)建的，激光雷達很難分辨塑料袋和輪胎的區(qū)別。

從某種意義上來說，激光雷達一味地拔高技術(shù)壁壘，拋開了自動駕駛關(guān)于視覺識別的最直觀需求。而且從運算方面來看，傳感器越多越復(fù)雜，對算法的數(shù)據(jù)處理要求越高，成本自然會增加。

如果高精度地圖采集主要依靠攝像頭，單面攝像頭可以先通過圖像匹配進行目標識別，然后根據(jù)傳感器的尺寸，通過目標在圖像中的像素大小估算目標距離。雙目攝像頭可利用兩幅圖像的視差直接對前面物體進行距離測量，理論上雙目攝像頭的精度可達到毫米級。

但是，攝像頭雖然在成本上具有優(yōu)勢，配置高的攝像頭也能滿足精度要求，但是對于高精度地圖所需要的關(guān)于道路圖層、定位圖層、動態(tài)圖層的數(shù)據(jù)，攝像頭可能沒辦法完全采集成功。

攝像頭雖然能捕捉比較基礎(chǔ)的道路、路口模型、車道邊線等等平面的數(shù)據(jù)信息，和路標、警示燈等立體物體的地理信息，但是無法真實地還原各物體點與點之前的關(guān)系，所以得使用雷達等設(shè)備進行輔助。

而且使用攝像頭形成的平面圖像或者視頻轉(zhuǎn)化成立體的物體，處理起來數(shù)據(jù)比較龐大和冗雜。

特斯拉autopilot系統(tǒng)配置的毫米波雷達和超聲波傳感器雖然能實現(xiàn)自動駕駛關(guān)于近距和中遠距離的障礙物探測，但是對于高精度地圖的生成還存在一定的不便利因素。

企業(yè)目前采集現(xiàn)狀

在采集方法上，不同的企業(yè)有其獨特的方法，但是對于高精度地圖的完整制作，是一個共同的目標，其進行的程度決定著自動駕駛的實現(xiàn)程度。

國內(nèi)市場上

• 2019年3月29日，寬凳科技發(fā)布了中國第一張全自動高精地圖，該高精度地圖采集模塊已經(jīng)可以實現(xiàn)新舊車道線的識別、立交閘道出入口關(guān)鍵點的標示，還克服了雨雪、大霧等復(fù)雜天氣和夜間光線條件差的傳感器造成的影響，可實現(xiàn)高精度地圖的24小時全天候采集。

  寬凳科技CTO馮漢平表示，公司目前已經(jīng)完成百余城的數(shù)據(jù)采集，以及近百萬公里道路的地圖繪制，同時完成了中國道路“主動脈”的鋪設(shè)。

• 2018年8月27日晚，百度智能駕駛事業(yè)群總經(jīng)理李震宇對此表示，百度已獲得來自長城汽車的高精度地圖和自定位量產(chǎn)訂單。

• 四維圖新此前表示，預(yù)計2019年將完成全國首張高精地圖的制作，并稱其主導(dǎo)制定的高精地圖全國統(tǒng)一標準方案將很快通過。

國內(nèi)市場上，BAT相關(guān)企業(yè)已發(fā)布收到訂單的消息，部分企業(yè)表示已經(jīng)完成高精度地圖部分線路的制作。

國外市場上

• Mobileye2019年年初表示，已完成日本高精度地圖采集并且攜手英國地形測量局推高精地圖服務(wù)。

• 谷歌母公司Alphabet旗下的自動駕駛公司W(wǎng)aymo 2018年年初宣布，其自動駕駛汽車測試地點又新增了一座城市——亞特蘭大。

國外市場上，高精度地圖的繪制還在測試階段，完整的高精度地圖暫未形成。

關(guān)于公眾號轉(zhuǎn)載：本文系NE時代原創(chuàng)作品，未經(jīng)授權(quán)許可，不得轉(zhuǎn)載。如未經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載或抄襲，NE時代將保留法律追究的權(quán)利。

免責聲明：以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自NE時代，所發(fā)內(nèi)容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯(lián)系電話 010-56002763，郵箱 hz@people-energy.com.cn