高精地圖
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-18
高精地圖的實例教程
作為自動駕駛重要的感知傳感器，高精地圖和高精定位是L3級自動駕駛功能實現的關鍵支撐, 已基本成為L3車型的標配。
基于ADAS和Tbox領域積累的開發經驗，經緯恒潤自主研發的高精地圖及定位系統，集成實現了高精定位、高精地圖播發、時間同步、OTA等功能，能夠支持智能相機、激光雷達、輪速等信息輸入，能夠實現車道級定位，能夠支持HWP、ALC、NOP等L2以上智能駕駛功能的實現。
· 支持L2+及以上的智能駕駛功能
· 能夠精確提供前方道路的詳細信息，例如道路曲率、坡度、車道線、地理圍欄等
· 支持高精地圖數據OTA升級
· 支持車道級定位
· 支持感知信息擴展輸入（智能相機、激光雷達等）
· 支持高精時間同步（CAN、Ethernet）
經緯恒潤高精地圖及定位系統已于2019年搭載廣汽埃安AION LX成功量產，是國內較早實現量產落地的高精地圖及定位系統，目前還成功配套于紅旗、上汽、長城、江淮等主流客戶，產品性能得到了客戶們的廣泛認可。
科技發展日新月異，未來充滿未知與挑戰！經緯恒潤將繼續憑借優秀的技術團隊和持續創新的進取精神，與所有客戶一起攜手并進，砥礪前行，為汽車智能化的發展貢獻自己的一份力量！
經緯恒潤智能駕駛產品線涵蓋環境感知系統、決策規劃系統和控制執行系統，具備向上集成完整智能駕駛方案的軟硬件產品基礎，是目前國內少數能夠實現覆蓋智能駕駛電子產品、研發服務及解決方案、高級別智能駕駛整體解決方案，能夠提供智能駕駛全棧式解決方案的供應商。未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，努力為國內外客戶提供優質的產品和服務，為汽車行業的發展貢獻自己的一份力量！
展開 基于視覺感知的SLAM基礎建圖構建
在SLAM算法構建中，前視攝像頭/激光雷達化身“智能采集終端”，眾包生產“動態高精地圖數據”，動態高精地圖的本質是實時交通數據的時空載體，眾包數據是高頻更新的核心。主要通過如下幾個步驟進行實時建圖：
1）實時構建高精度地圖：即基于視覺或激光點云數據建圖，并與云端融合冷啟動從0-1構建全路網高精地圖提升高精地圖“廣度”。
2）更新高精地圖元素：通過要素關聯與變化檢測發現地圖元素的變化并實時更新，以確保高精地圖的“鮮度”；
3）自建 “ 記憶地圖 ”：通過自建局部記憶地圖支持記憶泊車、園區記憶式自動駕駛“記憶地圖”提升駕駛體驗；
4）上報事件型動態信息：通過事件型動態信息采集與上報（施工、擁堵、事故等）構建高精地圖“動態信息層”。
如上圖表示了一種典型的視覺SLAM技術方案框圖，其中整個智能駕駛攝像頭（包含前視、側視、環視以及后視攝像頭等）形成SLAM的輸入數據端，使用單目相機的 SLAM 稱為單目視覺 SLAM，單目相機使用一個攝像頭進行移動機器人的定位，由于單目攝像頭只能獲取周圍環境的二維信息，無法給出物體的深度信息，因此會帶來尺度不確定的問題。使用雙目相機的 SLAM 稱為雙目視覺 SLAM，也稱為立體視覺 SLAM，它可以通過比較兩個攝像頭圖像的差異判斷物體的遠近，獲得物體的深度信息。通過中央處理器對輸入圖像進行感知、分割、檢測、跟蹤等操作，輸出給導航網絡端進行語義建圖及匹配定位，同時通過目標識別形成相應的ADAS系統目標屬性。最后分兩方面進行輸出：其一是通過太網連接高精地圖盒子，其接收到相應的局部地圖建圖結果后，更新地圖底圖。其二是通過輸出給MCU（微處理器單元）進行融合定位及車輛控制。
展開 作者 | Aimee
高精度地圖對自動駕駛系統功能研發的影響已經越來越明顯，整體上來講主要包含但不僅限于提升車端感知性能、拓展自動駕駛新功能、動態建圖等相關應用。具體體現在如下幾個重要方面：
如上所述提升車端感知能力是通過先驗感知的高精度定位引入地圖信息補充獲取車道線、交通標志等交通要素從而提供超距感知：不受距離、遮擋的限制。同時，通過提供車道與交通要素（交通標志、交通燈、路面箭頭）的對應關系，獲取復雜路況先驗信息。
圖片來源：地平線
地圖作為智能駕駛唯一的超距傳感器，突破空間、時間的限制，可以說地圖是通過定位實現的智能駕駛的“知識圖譜”。高精度定位本質上是“知識圖譜讀取”，高精度建圖可以實現“知識記憶”實時更新。通過高精度匹配定位引入地圖從而獲取環境信息，為車輛提供超傳感器距離的感知能力，拓展多種復雜功能場景ODD，是ADAS系統向高級別智能駕駛演變的核心。總體來說，通過高精度匹配定位引入地圖獲取環境信息，可以拓展多種復雜功能場景自動駕駛設計運行使用范圍。
高精地圖眾包采集方案
動態高精地圖的本質是實時交通數據信息的時空載體，眾包數據是高頻更新的核心。眾包更新能夠將地圖更新的時間壓縮到分鐘級，高精地圖實時構建與動態信息觀測采集，構建起未來智能網聯汽車數據生態系統。
高精地圖模型分為四個圖層，每個圖層更新的頻率不同，可以支持不同功能應用場景。圖商采取分級采集的方案，滿足高精地圖不同圖層的更新需求，主要包含如下幾種采集方案：
專業采集：通過高精地圖底圖，每月更新一次，其精度為10cm；
行業眾包采集：其地圖更新、施工、交通管制信息等按照每小時更新，精度50cm左右；
社會眾包采集：包含基于底圖坐標的準實時更新、車流量、人流量、天氣等。
展開 概述
面向自動駕駛場景，高精度地圖讓自動駕駛車輛人性化地理解不斷變化的現實環境，通過云端實時更新的多圖層高精度地圖數據，在自動駕駛車感知、定位、 規劃、決策等模塊起到重要作用。當前高精度地圖的數據處理方式主要是放在自己單獨的地圖盒子里面進行前端處理，包含將原始高精地圖的建圖數據進行有效的分析分解形成自動駕駛域控制器可用的數據。
這一過程我們通常稱之為EHP（Electronic Horizon Provider）數據到EHR（Electronic Horizon Reconstructor）數據的轉化。EHP是ADASIS協會的一個標準，這個標準它主要是為了解決在CAN總線上各模塊異構的問題，能夠以CAN總線消息的方式，向以太網或者向CAN總線發送這個地圖數據，告訴所ECU前方的情況是什么樣。所以它也叫EHP，eHorizon也就是電子
地平線
。車輛通過EHP它就能夠知道前方的路況怎么樣，前方是不是有比較大的彎道，前方限速是不是有變化或者是不是車輛馬上該出主路了等等。然后用EHP播發地圖時相當于把一個地圖的語言轉成一個汽車的語言。而實際上，在自動駕駛中央域控制器單元中，還是無法直接利用高精地圖地平線直接的播發EHP數據，而是需要在終端進行重構，重構后的Can數據才能真正的為自動駕駛系統所用。其中，該重構的過程包含了電子地平線數據的提取、存儲、同步和格式轉化等幾個過程，這個詳細的數據處理模塊也正是放在高精度地圖盒子里的。
下一代自動駕駛系統高精定位架構
為了適應下一代自動駕駛系統的開發需求，我們實際是把如上數據處理過程放入了中央控制單元進行。所有的開發算法需要由自動駕駛AI/SOC芯片或者MCU芯片來承擔。
展開 南京公司自動駕駛開發業務
換個視角看高精度地圖
常規情況下，主機廠高精地圖部門僅僅是需求提出方，向各類圖商提出自家要求，并不具備自主建圖的能力，甚至修改地圖的能力也不具備。由于高精地圖目前沒有行業統一標注標準，各家對高精地圖元素信息的利用率不同，因而造成千人千面，需求各不相同，業務重點也不盡相同。另外，圖商雖有信息豐富的高精地圖原始數據，卻多根據需求開放指定元素信息。
一汽南京公司對高精地圖業務的定位十分清晰，也與圖商以及其他主機廠形成了明顯的不同。在公司戰略規劃中，高精度地圖模塊旨在輔助整個公司的自動駕駛，不僅僅是大多數主機廠理解的購買高精地圖，或是購買高精地圖軟件，而是要做高精度地圖定制軟件，根據自家不同研發階段的需求，在短時間內隨時豐富道路屬性以及快速對現有地圖進行修改。整個地圖部門的三大板塊業務包括：地圖制作、地圖引擎、地圖質量檢查。
三大業務板塊
地圖制作：
具備自己的小規模地圖制作能力。
但這樣的地圖制作與晶眾或四維圖新這樣的大廠商的發展方式不同，圖商需要的是自動化建圖，規模化的自動化建圖能力，更小的地圖精度誤差，以及更重要的合法合規生產交付地圖周期。
法規的限制決定了把地圖交給圖商制作周期比較長，在快速迭代，不斷嘗試的研發上半場，這種購買方式不能及時響應自己的需求，所以需要自己內部有一個非常小的建圖團隊，以支撐感知、定位、控制規劃提出的需求，快速響應。
陳雪娟舉例說，根據需求實現的難易程度，目前做到了最快2小時完成一版專用功能的測試地圖交付使用，基本上達到了上午需求提出方和地圖團隊碰頭，理解雙方意圖，接下來開發功能和地圖，下午便可以完成地圖制作，開始上線測試。
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AI生成，僅供參考
對智駕算法而言，結構化道路具備高精地圖先驗信息、清晰的車道線與規范交通標志，測試條件相對明確。而非結構化道路則缺乏此類結構化信息，系統必須完全依靠自身感知與決策能力：
1、車道標識缺失或模糊：車輛需依賴視覺、雷達等多源數據實時判斷可行駛區域，無法直接依賴車道線進行跟蹤。
對齊方法：將重建場景與車載高精地圖（HD Map）進行坐標對齊，確保語義元素（車道線、交通標志）位置一致。
驗證流程：在重建場景的虛擬相機位姿下，渲染圖像并與拍攝的真實照片進行光照一致性對比，使用PSNR、SSIM等圖像質量指標進行量化評估。同時，驗證其在多模態傳感器（相機+LiDAR）下的一致性。
具體說明如下：
（1）maps文件夾
存放數據集中使用到的所有高精地圖圖像文件，用于提供地理位置信息和場景背景參考。
3、高精地圖建模
基于聚合點云手工標注道路元素：車道線、交通標志、人行道、護欄、紅綠燈等。輸出為GeoPackage格式的HD Map，用于自動駕駛系統參考。
3.半導體制造設備與核心零部件：固態微波源、等離子體放電腔、電源、真空泵、溫控器、自動化軟件、流量控制器、石英器件等；
4.特種元器件暨自主創新示范區：集成電路、固態微波器件、真空器件、光電器件、特種元件、通用元件、北斗、雷達、支撐基礎以及電子功能原材料、設計軟件、制造工藝設備、儀器儀表等專精特新 “小巨人”企業示范區
5.終端創新應用；汽車電子：雷達傳感器、5G通訊及V2X車聯網、高精地圖及定位
、渠道商
展示范圍
1、車載電子元件
車載被動元件，電源，連接器，線束，PCB，顯示屏
2、 車載半導體元器件
集成電路與解決方案、分立半導體器件、分立光電子器件、MEMS傳感器、車規級無源器件
3、傳感技術
傳感器模組（CMOS，GPS等），雷達（激光雷達、毫米波雷達等），攝像頭模組，影像處理系統
4、車聯網
車載終端，云計算處理平臺，數據分析，通訊模塊，高精地圖
在港口無人水平運輸場景中，經緯恒潤提供了車、路、網、云、圖全棧式自研解決方案，包含了自動駕駛車輛、路側車路協同、全場高可靠定位、5G遠程駕駛、運營調度管理、數字孿生、仿真系統、高精地圖等專業模塊，組成了一套完整的智慧港口解決方案。
<p> 在港口無人水平運輸場景中，經緯恒潤提供了車、路、網、云、圖全棧式自研解決方案，包含了自動駕駛車輛、路側車路協同、全場高可靠定位、5G遠程駕駛、運營調度管理、數字孿生、仿真系統、高精地圖等專業模塊，組成了一套完整的智慧港口解決方案。
千尋位置基于多種類型北斗高精度定位終端和北斗高精度定位服務推出的車輛智能監管解決方案，不僅能幫助港口實現車輛高精度實時位置查看，還擁有高精地圖可視化、車輛歷史軌跡查詢、車輛禁行區域管理、智能統計管理、駕駛行為監控等功能。
在唐山港的智慧港口建設中，千尋位置應用車輛智能監管解決方案為唐山港建設車輛管理系統，利用地理信息、定位、視頻、大數據等技術，助力唐山港實現車輛的數字化、精細化管理。
2、基于高精地圖的智慧工地平臺
深度融合自有高精地圖，地圖引擎能力的監管平臺，提供精細化、高性能監管服務 ；
高并發地理圍欄，要素標注，兼容多種地圖。
