揭秘博世自动驾驶定位解决方案如何帮助车辆精确定位
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。其中，定位解决方案对于自动驾驶车辆的安全性至关重要，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。为实现这一目标，德国博世公司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。
目前，作为全球汽车技术与服务供应商，博世一直致力于在自动驾驶领域实现突破，为此，博世的思路是，专注开发集硬件、软件和服务为一体的解决方案。对于自动驾驶来说，服务与硬件、软件同等重要，博世必须三条腿同时走路，才能让自动驾驶车辆更加安全、可靠。
博世自动驾驶系统包括的硬件有超声波传感器、前侧中距离雷达传感器、近距离摄像头、长距离雷达传感器。资料图
卫星定位智能传感器
目前，博世已开发出用于自动驾驶车辆精确定位的卫星定位智能传感器（Vehicle Motion and Position Sensor）。这款传感器内部集合了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。尽管这种信号对于目前的导航系统而言已经足够准确，但其精确度还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，其提供包含精确位置信息的地面基站网络，能够纠偏误差的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。同时，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，以判断车辆的前进方向和行驶速度。
博世已开发出用于自动驾驶车辆精确定位的卫星定位智能传感器，资料图
此外，卫星定位智能传感器内还集成了惯性传感器，该传感器有如人的内耳，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。
目前，博世公司研发的高速公路辅助系统，实现了高速公路自动驾驶。据了解，博世高速公路辅助系统包括前后共5个中距离激光雷达传感器和1个智能摄像头，可帮助自动驾驶车辆在0到130km/h的速度范围内实现高速公路部分自动驾驶，包括纵向和横向的自动引导。
不过，卫星定位智能传感器虽然结合了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，但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，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。
当车辆进入隧道时就会失去卫星信号，如果GNSS信号长时间中断，卫星定位智能传感器就无法确定车辆位置，再智能的算法也无济于事。这时，自动驾驶车辆就需要通过博世道路特征获取定位信息，实现精确定位。
道路特征定位服务与博世卫星定位智能传感器一起，共同构成博世自动驾驶定位解决方案。资料图
道路特征定位服务
服务来自基于车载环境感知传感器的博世道路特征（Bosch Road Signature）。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。
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。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。
在验证过程中，博世与地图供应商在校准过程经测试取得了良好效果，可实现精度10厘米以内的定位，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。2017年4月，博世底盘控制系统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。博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明博士表示：“博世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。”
未来，博世希望通过数以百万计的配备该公司摄像头及毫米波雷达的量产车辆，可实现众包数据采集，定位特征提取，并上传至地图供应商的符合国家安全要求的云端服务器，从而满足高精地图对及时性和低成本性的需求。
