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公分等級精準定位 高精地圖讓自駕車上路更安全

成功大學測量及空間資訊學系教授江凱偉。

高精地圖是自駕車產業發展的關鍵技術,此類地圖是供給自駕車定位系統而非駕駛者,其精度與架構都與一般常用地圖大不相同。成功大學測量及空間資訊學系教授江凱偉在「高精地圖與安全的自駕車定位技術」演講中,針對此技術的發展態勢,提供深入見解。

江凱偉表示,電子地圖可分為三種,包括GPS地圖、ADAS地圖與高精地圖。GPS地圖是現在最常見的技術,主要觀看者是人,其精度落在5~10公尺之間;第二類是ADAS地圖,此地圖是提供給車內的ADAS系統,作為行車輔助判斷,精度在1~1.5公尺;高精地圖的判讀者是自駕系統,精度要求達到公分等級,以台灣內政部地政司所制訂的標準,台灣高精地圖的絕對精度,水平精度須達20公分以內、3D精度為30公分,相對精度僅能有1~2公分的誤差,比鄰近的日、韓兩國的規範更嚴謹。

除了精度外,內政部地政司所製作的台灣高精地圖在其他面向也多有要求,此地圖架構分為合格點雲圖層與合格向量圖層,採用OpenDrive公開格式,此作法的優點在於可支援各終端使用格式轉換,廠商可依自身需求選擇適用格式,不受其影響,另外OpenDrive可加入其他擴充模組,打造LBS服務。至於在互操作性與檢核程序,內政部也都有詳細規範,希望藉此推動台灣自駕車產業的發展。

高精地圖是自駕車系統的重要技術,但自駕車內都有各種感測器可進行定位,因此江凱偉反問,是否必須要有此地圖,自駕車才能定位?他以Autoware、Apollo、NVIDIA的三種自駕車架構需求為例指出,這三大架構都認為高精地圖仍是必須,不過在實際運作時,必須與車體系統的感測器協作,方能讓自駕過程更安全,整體而言,感測器屬於相對精度,必須與高精度地圖的絕對精度搭配,定位才能夠精準。

再從感測器與高精地圖的應用來看,現在常用的GNSS(Global Navigation Satellite System;全球導航系統)易受到外界環境干擾,因此必須與感測器搭配。目前應用於車體系統的感測器種類多元,技術也都已然成熟,GNSS若能結合由加速計與陀螺儀所打造的慣性導航,將可做到車道等級定位。

江凱偉指出,車道等級定位是自駕車的上路條件之一,此技術必須符合成本、訊息連續度、精度與可靠度等四大要求,其中成本是商業化的重要因素,其他三者則是自駕車能否在真實世界中運行的關鍵。他進一步表示,真實世界的狀況多,例如在複雜的高速公路交流道前,要如何分辨高低差與多種閘道狀況,提供駕駛人精準的判斷結果,就是高度挑戰。

目前各國都已開始著手研發高精地圖,並搭配其他技術解決各種難題,內政部地政司也整合國內產學研各界技術,全力打造屬於台灣的高精地圖,推動交通智慧化,並強化台灣自駕車產業的競爭力。


 

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