博世站队高精地图 实行“三条腿走路”战略

　　在各位玩家忙着制定“两条腿开车”的战略时，博世已经决定“三条腿走路”了。

　　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。”其中，在博世看来，定位解决方案对于自动驾驶车辆的安全性而言至关重要。

　　于是这家Tier 1厂商打算在全球范围内提供定位整体打包方案，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。而当下，博世选择向业界公开拆解整套产品细节：

　　在硬件方面，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，用以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，博世选择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。其业务范围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。这一元器件可以简单理解为车辆的“内耳”，如同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。

　　然而，这些信息仍旧不足以满足自动驾驶车辆对于精确定位的要求。因此，团队需要借助智能软件进行数据处理，以判断自动驾驶车辆在几米范围内的确切行进路径，进而推算车辆的行驶动作，最终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，这时自动驾驶车辆就要通过博世道路特征获取定位信息。

　　总体而言，博世道路特征是一项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了博世自动驾驶定位解决方案。车云菌了解到，博世道路特征基于摄像头和毫米波雷达传感器，适用于全天候环境的可靠定位服务。

　　相比摄像头的单一解决方案，毫米波雷达则具有高鲁棒性，可用于大多数复杂及恶劣情况，例如雨、雪、雾、背光（如日出、日落）、黑夜、覆盖道路（如被树叶，雪，水等覆盖）等，而不会影响高精定位层的生成和定位。

　　同时毫米波雷达探测距离较远（长距离雷达0-250m），能更早地发现车辆前方定位特征的变化，弥补了摄像头的局限性，为自动驾驶系统争取更充足的反应时间。

　　通过车载通讯模块，这些道路特征信息将被上传至地图供应商的符合国家安全要求的云端服务器，后续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。 

　　这一过程正是当下众多图商强调的“众包”形式，以满足高精地图的精度与鲜度。当然，作为一名“非垂直领域”的玩家，要想真正实现产品最终落地，博世要做的准备工作还远远不止这些。

　　为了实现高精地图产品本土化，2017年四月，博世底盘控制系统已与国内三大地图供应商正式达成合作，将博世道路特征引入中国自动驾驶市场。之后历时八个月，整个验证过程覆盖了大多数典型路况，包括中国苏州中环高架路、中环隧道和阳澄湖大道（城市道路）三种不同路况。

　　在验证过程中，博世与地图供应商就校准标准达成一致，且整个校准过程中可实现精度10厘米以内的定位。这不仅对现有高精地图起到补充作用，同时也能对过期路段信息进行更新。在此期间，数据的平均上传大小约为每公里15KB（雷达约5KB， 摄像头约10KB）。

　　通过验证，目前配备博世道路特征定位功能的高精地图已成功集成于自动驾驶汽车内，并实现精准定位。此外，2018年初公司也与图商合作进行针对高速公路路况的测试与验证工作。博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明表示：“博世也会将博世道路特征开放给更多的主机厂以及地图供应商，让更多的车辆能够参与到众包当中，以丰富整个高精地图生态系统。”

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