2019年9月21日 星期六
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公分級的精確度!BOSCH將於2019年CES大展揭示未來自駕車大趨勢
AUTONET記者:衛清風(12/03/2018)
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近年來自動駕駛車可說是成為全球汽車產業與科技業的一大顯學,身為車輛相關電子科技領域龍頭的BOSCH,則是預計在即將到來的2019年CES美國消費性電子大展當中,展示自家在自動駕駛科技領域的發展。

自動駕駛不僅包含感測器、控制元件和大量運算能力,同時也需要眾多智慧服務,缺少這些智慧服務,任何車輛都無法實現自動駕駛。BOSCH董事會成員Dirk Hoheisel博士表示:「就自動駕駛而言,硬體、軟體與服務一樣重要。我們必須同時精進這三個領域,讓自駕車能安全可靠地上路。」而其中與定位相關的安全議題最能展現BOSCH在這方面的研發成果,唯有在能隨時得知其精確到公分級的定位時,自駕車才能安全行駛。

BOSCH開發了一款使自駕車能精準定位的感測器:車輛動態和定位感測器。此款新型感測器包含一個高效能接收器,用於接收自駕車精確定位所需之全球導航衛星系統(GNSS)訊號。使用衛星定位的挑戰在於如何處理不準確的數據資料。GNSS衛星在距離地表25,000公里的軌道上,以每秒4,000公尺的速度繞行地球。在訊號傳至地面的過程中,必須穿過電離層和對流層中的雲層,這將導致分散訊號並產生誤差。雖然這樣的訊號對於現存的導航系統而言,其準確度仍足夠,但卻無法合乎自動駕駛的需求。

而這也成為BOSCH採用各種數據業者所提供的校正數據,以及於2017年成立Sapcorda合資公司的原因。在已知精確位置之地面參考站網路的協助下,數據業者可進行GNSS定位資訊校正任務。校正資料則藉由雲端系統或地球同步衛星傳送至汽車。GNSS訊號不是車輛動態和定位感測器接收的唯一資訊:由於車輪速度和轉向感測器類似人類的觸覺,它們能感測汽車的前進位置和速度。更重要的是,車輛動態和定位感測器整合慣性感測器─與人類的內耳相當。正如人們可以藉助由觸覺和平衡感移動,感測器也可透過此數據來判斷車輛要前往何處。

車輛動態和定位感測器將GNSS位置訊號、校正資料和來自慣性感測器、車輪速度感測器和轉向角感測器的訊息整合。然而,僅憑這些資訊不足以實現自駕車的精確定位。為了精準定位,需要使用智慧軟體處理資訊,唯有如此,自駕車方精確可靠地知道其所在位置以及其周邊數公尺之內的區域,並依此運算接下來的駕駛操作。自駕車主要利用校正後的GNSS訊號進行定位,如果衛星連接中斷,例如當車輛進入隧道時,車輛運動和定位感測器可持續確認車輛的位置達數秒鐘。這包含利用絕對定位資訊的最後已知位置運算出車輛的相對位置。如果GNSS訊號中斷時間較長,車輛動態和定位感測器無法再次確定車輛的位置,此時自駕車仍可參考博世道路特徵以獲得定位資訊。

BOSCH道路特徵為一種透過現行和未來車輛中的環境感測器所提供的地圖定位服務。隨車輛動態和定位感測器的定位解決方案提供此服務。結合以衛星及車輛動態和定位感測器為基礎的方案提供道路特徵地圖定位服務,以滿足高安全需求。行駛車輛配置的影像和雷達感測器透過偵測道路上的固定特徵(例如車道標記、交通號誌和護欄)產生博世道路特徵。在此做法中,雷達感測器具有主要優勢,與攝影機不同,它們能在黑暗中或低能見度時偵測道路特徵,並且提供更大的偵測範圍。汽車中的通訊模組將關於道路特徵的數據發送到雲端系統,這些特徵用於產生獨立的地圖級別,進而構成高準確度地圖的一部分。所以自駕車能偵測周圍的道路特徵並可透過地圖正確辨識出交通特徵或護欄是否與所記錄的資訊相符。相對於高準確度地圖,此種比對法能使汽車精確定位它們在車道中的位置,精確度甚至可達到公分級。

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