车联网的另类打开方式:丰田众筹画地图

无人驾驶技术是汽车业当前最火爆的前沿技术谷歌苹果等科技公司的加入极大地推动了无人驾驶技术的发展也让该技术受到了空前的关注

无人驾驶技术有3个技术难点信息的采集信息的处理以及定位导航信息的采集指路况信号灯指示牌等一系列与驾驶相关信息的采集主要靠的是各种雷达和摄像头目前要做的是进一步提高这些传感器的精度和恶劣天气下的识别率信息的处理指对采集到的各种信息加以处理并给车辆发送出正确的驾驶指令这一部分考验的是算法和逻辑目前各个无人驾驶研究机构都在大规模测试积累续航里程以开发出最佳的解决方案定位导航就是让无人驾驶汽车明白自己在哪将往哪去这一部分对地图的精确程度提出了很高的要求

一般来说地图是需要和GPS等定位系统配合使用的但实际上如果地图的精度够高利用地形匹配功能地图本身就能实现定位功能

地形匹配功能其实并不新鲜大名鼎鼎的战斧式巡航导弹就具备这一功能利用导弹上的摄像头采集地形图片并与数据库里的地形图片加以对比就能知道比较精确的位置了在战斧式巡航导弹问世三十多年后由于无人驾驶技术对定位有着极高的要求地形匹配技术开始在民用领域开花结果

地形匹配功能可以实现比GPS定位更高的精度比如车载摄像头拍到了车辆正前方是一家711便利店那么系统就可以在高精度地图上找到这家便利店将地图上的信息与照片加以对比从而确定车载摄像头与便利店的相对角度和距离然后就能在地图上将车定位出来就是这辆车的绝对位置

但是地形匹配功能是离不开GPS定位的世界上有成千上万家711便利店如果要在数据库里一一调取然后去与照片匹配的话估计系统早就宕机N次了正确的做法是先由GPS定位到10米级1米级的精度然后在从这一小块地方的地图数据库里调取数据做匹配进而将定位的精度进一步提升至0.1米甚至0.01米的级别在这个过程中如果数据库里的地图信息本身就不精确那么匹配之后的定位精确程度也就无从谈起了这就再次对地图的精确性提出了要求

丰田的解决之道众筹做地图

绘制高精度的地图在科学技术高度发达的今天也是一件费力的事情要达到厘米级的精度卫星测绘就不太好用了必须用专业车辆一条街一条街地绘制而绘制地图所用到的仪器一般是激光雷达

激光雷达又叫3D雷达扫描仪其原理和声呐一样发射雷达波束然后收集反射的回波经过程序处理之后就能得到周围空间的3D模型激光雷达在各大公司的无人驾驶试验车上都能够看到它不光能绘制地图也是无人驾驶汽车上很重要的一个传感器

不过激光雷达精度虽高但用它来绘制地图也有不足的地方首先是成本高激光雷达的价格非常昂贵售价普遍在30万元人民币以上这就注定了测绘车辆不可能太多其次地图的更新频率低难以得到包括最新信息的实时地图最后激光雷达绘制出的是物体的轮廓但它无法识别图像也无法区分颜色所以也就无法识别大部分的道路的标线及交通标识

为了弥补激光雷达的不足彻底解决高精度地图的问题刚刚宣布将在2020年实现无人驾驶汽车商业化的丰田推出了一套地图自动绘制系统该系统可以充分利用搭载于市销车上的摄像头及GPS自动绘制车辆自动驾驶所必须的高精度地图

这套地图自动绘制系统可利用搭载了摄像头的车辆在行驶过程中采集路面图像数据和地理位置数据并将数据统一反馈到信息中心进行集中处理和调整进而自动绘制出大范围高精度的地图该项技术可为将来的自动驾驶车辆提供行驶支持

该系统采用了由丰田中央研究所开发的空间信息自动生成技术COSMIC（Cloud-OperatedSpatialMarkInformationCreation云空间信息生成）可利用车辆收集的图像数据和GPS信号绘制高精度地图虽然车载摄像头和GPS收集的数据误差较大但利用高精度行驶轨迹推测技术以及通过对多辆车收集的路面图像数据进行整合及完善可以消除位置误差（如为直线路面误差可控制在5cm以内）并且由于该系统是通过市销车及现有基础设施收集信息因此在实现信息实时更新的同时还能有效控制系统成本

丰田的这套系统可以说是充分发挥了互联网思维用搜集用户信息的方式来完善自己的产品

又或者说这是车联网的初级形态车际之间共享道路信息实时更新最完善的地图除了上传摄像头的图像丰田以后还可以加入共享路况的功能那时候这套系统基本就是一个比较完整的车联网系统了

甚至可以说这是一种众筹每个用户贡献一点自己的力量让丰田去尽快推出无人驾驶产品以后没准丰田真的会根据每个车主对地图系统的贡献给出相应的折扣用于购买无人驾驶汽车

不过根据目前透露的情况来看这套系统还存在一些问题首先传统上地图测绘车上会配备容量达好几T的硬盘用于存储各种数据而现在这些数据全靠移动网络上传到云空间进行分析汇总但是由于数据量很大高速行驶中的移动网络又不太可靠有多少比例的数据能够成功上传还是个疑问

其次就是隐私的问题装着摄像头的丰田车穿行于大街小巷难免会拍到一些令人不快或是尴尬的镜头而这些镜头都将进入到丰田的地图数据库当中一般来说人脸和牌照都会被打上马赛克以保护隐私虽然日本人很擅长打码但数据量一大难免会有漏网之鱼近几年谷歌街景因为拍到了一些涉及隐私的图片而吃了不少的官司这方面技术实力和经验都逊色一筹的丰田肯定会遇到更多的问题

丰田将在1月6日开幕的CES国际消费电子展上正式发布这套地图自动绘制系统到时候我们就能看到丰田针对这两个问题给出了怎样的答案

编辑点评没想到一贯保守的丰田想出了这么个众筹的招来解决高精度地图的问题看来丰田2020年将无人驾驶汽车商业化的计划不仅仅是一个口号而已丰田已经从多个方面开始布局了也许无人驾驶时代的到来会比我们想象的更早