為什么自動(dòng)駕駛汽車不能使用普通地導(dǎo)航?
智能手機(jī)中地 APP 已經(jīng)可以囊括一切。打開地應(yīng)用,藍(lán)色的點(diǎn)會(huì)告訴你身在何方。而設(shè)定好目的地后,你的路線就會(huì)浮現(xiàn)在屏幕上。
手機(jī)上的地確實(shí)非常好用,只需要一個(gè)簡單的 GPS 芯片,手機(jī)就能在地上定到你的位置,誤差只在幾米之間。
除此之外,它還有追蹤通勤習(xí)慣,推薦行車路線,提供打折信息等數(shù)百萬種應(yīng)用場景。
這些地上有用的語義學(xué)數(shù)據(jù)包括興趣點(diǎn)(POIs)、街名和地址等。
在車上,地則會(huì)給出路徑指示,比如告訴你「在某某大街右轉(zhuǎn)」。
像谷歌地這樣成熟的產(chǎn)品甚至還會(huì)包含更加細(xì)化的信息,比如車道數(shù)量,這也是你會(huì)在開車時(shí)聽到「保持左側(cè)兩車道行駛」之類提示的原因。
人類使用的地是非常好的資源,但想把它編進(jìn)代碼卻并不容易。畢竟它是人類數(shù)百萬年進(jìn)化的產(chǎn)物,是人類大腦對(duì)周邊無數(shù)信息進(jìn)行消化吸收的結(jié)晶。
簡言之,人類的常識(shí)比計(jì)算機(jī)的模式匹配能力要強(qiáng)大多了。
常識(shí)的力量強(qiáng)大了,人類的地就無需那么精確,即使 GPS 無法識(shí)別其中不同,一個(gè)藍(lán)色的小點(diǎn)也能保證你在駕駛時(shí)不會(huì)駛向轉(zhuǎn)盤上的花壇。
在隧道里或高層建筑間,GPS 信號(hào)可能會(huì)偶爾消失,但你還是能靠著常識(shí)繼續(xù)駕駛,直到藍(lán)色小點(diǎn)重新出現(xiàn)。
即使沒有常識(shí),機(jī)器的地,加上超強(qiáng)算力也能輸出正確決策。機(jī)器人的地里「信息」更多,它能為計(jì)算機(jī)提供更多補(bǔ)充資源。
與人腦一樣,自動(dòng)駕駛汽車搭載的超級(jí)計(jì)算機(jī)也能在駕駛時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)決策,不過由于缺乏常識(shí),它理解起周邊環(huán)境來要困難不少。
因此,機(jī)器的地必須非常精確,其精度甚至要達(dá)到 10 厘米級(jí)別。
除了更加精準(zhǔn),它提供的信息還要非常直觀,指令更是能多細(xì)就多細(xì)。
比如:
車輛當(dāng)前處在哪個(gè)車道,該車道需要注意哪些交通標(biāo)識(shí)和信號(hào)燈。車輛與道路的高度也非常重要,這是自動(dòng)駕駛汽車在城市高架行駛時(shí)的必備數(shù)據(jù)(車輛要知道自己是不是在高架橋上)。機(jī)器的地還必須永遠(yuǎn)在線,并在 GPS 信號(hào)不穩(wěn)定甚至徹底消失時(shí)持續(xù)為車輛提供精確信息。說到這里,什么是機(jī)器地,大家就很清楚了。
與人類不同,機(jī)器不需要精美的界面,也無需夜間模式和精挑細(xì)選的字體。
簡言之,機(jī)器地就是一個(gè)信息倉庫,足夠機(jī)器導(dǎo)航使用。
周邊環(huán)境的 3D 模型加上 3D 數(shù)據(jù)上的語義信息層就是自動(dòng)駕駛汽車的「常識(shí)」
2、3D 點(diǎn)云
關(guān)注自動(dòng)駕駛汽車的人,對(duì) 3D 點(diǎn)云并不陌生。
點(diǎn)云屬于空間數(shù)據(jù),本質(zhì)上來說是 3D 高程點(diǎn)的集合。
一個(gè)精準(zhǔn)的實(shí)時(shí) 3D 點(diǎn)云地是自動(dòng)駕駛汽車執(zhí)行多種基本任務(wù)的必要條件:
首先,它讓車輛能找到自己的位置。
任何使用激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛汽車都會(huì)實(shí)時(shí)生成點(diǎn)云,將點(diǎn)云疊加到現(xiàn)有地上后,車輛就能找到自己的精確位置(即使當(dāng)時(shí) GPS 不可靠)。
激光雷達(dá)會(huì)實(shí)時(shí)工作,幫助車輛進(jìn)行物體探測和躲避,而一個(gè)精確的點(diǎn)云可充當(dāng)環(huán)境的基線視。
點(diǎn)云信息越豐富,車載計(jì)算機(jī)就越輕松,它也能分出更多算力專注于移動(dòng)物體。
3、簡單的語義信息:每條車道的行車路線
點(diǎn)云上要疊加一層語義信息,它能告訴自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)該遵守什么樣的規(guī)則。
除此之外,語義信息還能為車輛 AI 提供周邊環(huán)境情況并充當(dāng)這個(gè)世界的藍(lán)。
總得來說,語義信息的層次越多,車載計(jì)算機(jī)導(dǎo)起航來就越輕松,畢竟前路上會(huì)出現(xiàn)越來越多規(guī)劃好的環(huán)境。
這些語義信息包括:
1. 車道標(biāo)線
2. 行駛方向
3. 交通信號(hào)燈與標(biāo)識(shí)
4. 人行橫道
5. 馬路牙子標(biāo)記與泊車規(guī)則
6.「高可信路徑」(最容易行駛的道路)
7. 建筑工地和任何臨時(shí)規(guī)則
如果能將這一層層信息都融合進(jìn)去,我們就能得到一套強(qiáng)大的點(diǎn)云。
當(dāng)然,到底哪些語義信息對(duì)自動(dòng)駕駛行業(yè)最有用,現(xiàn)在依然充滿變數(shù),但未來幾年這些語義信息肯定還會(huì)受到持續(xù)關(guān)注。
同時(shí),這也意味著,商得抓緊在自己的地中添加語義信息層。
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