高精度地图，从入门到入行

转载自——http://www.myzaker.com/article/586c61f91bc8e0524b000006/

咱们讲讲地图在 ADAS 实现的技术方案以及 ADASIS 的工作原理。

乘着自动驾驶的这股热风，ADAS 概念越来越为人们所熟知，ADAS 产品也越来越普及，车厂与供应商们也都脑洞大开不断研发各种新的 ADAS 产品，提供越来越安全、轻松、环保的驾驶体验。例如：ACC、FCW、LKA、前车灯跟随等等。

ADAS 的实现离不开车辆上的各种如摄像头和雷达等感知传感器，但无论是多么豪华的传感器都是有其感知的局限性，或者称为感知范围。如果能够让车辆获取到更远地方的数据，那么 ADAS 的功能必然可以得到增强。

如何得到远方的数据呢？

在目前的技术条件下，获取远方数据的方式有很多，比如 V2X 技术，通过前方车辆或道路两旁的 V2X 设备想车辆发送路况信息；

又或者通过云技术也可以实现，从云端下发车辆收集的道路信息。但是这些方式都存在建设成本相对较高、建设周期长的问题。

这时候地图被人们发掘出来，经过导航软件的普及欧美、日本、中国的电子地图实际上基本比较成熟，由于 ADAS 对地图的精度要求不是很高，和普通的导航电子地图精度要求差不多，只不过需要追加一些 ADAS 属性，比如曲率、坡度、Heading Angle、更加精确的车道数量等属性，制作成本相对不高。地图在 ADAS 系统中是作为一种特殊的传感器融入系统的 ( Map Sensor ) ，提供道路先验知识。

目前应用比较成功的宝马 ASR ( Adaptive Speed Recommendation ) ，ASR 在减速的区域，会提前 50-300 米提醒用户减速，提前提醒的距离会依据目前车速、汽车刹车速度及司机反映时间。在有转弯 ( curve ) 的路段，要考虑路宽、车道数目、整个路况等，ASR 会综合以上因素计算合理的汽车速度。

ADAS 系统包括感知系统、通信系统、决策系统和控制系统，地图信息如何在车辆的各个子系统中传输。为了消除各图商、ADAS 零部件供应商之间协议的差异，并且更有利于 ADAS 地图的推广。图商、车厂、ADAS 零部件供应商联合起来成立了 ADASIS Forum 制定地图与 ADAS 系统之间的通信协议，也就是 ADASIS。

ADASIS 全称 Advanced Driver Assistance Systems Interface Specifications，即是 ADAS 的接口说明。ADASIS 定义了地图在 ADAS 中的数据模型及传输方式，以 CAN 作为传输的通道。现在 DASIS Forum 被划入 ERTICO ( ITS Europe，欧洲的智能交通组织 ) 。

目前 ADASIS 已经发布了 v1 和 v2 版本。

在 ADASIS v1 中，系统会根据车辆当前位置以及最终目的地，提取所有的路径规划方案，将其中最为优先的路径称为最可能路径，而其他方案为备份方案。所有的方案都会被提取并进行重构，并最终给出选择哪条路径以及如何驾驶通过的建议，传递到不同的 ADAS 系统中，导致系统中传递的数据量过大，并没有真正被车厂量产，相反，越来越多的企业摈弃 v1 而推出了自己的通信方案。v1 并不是一个成熟的协议，但验证了技术可行性。

由于 ADASIS v1 的不成熟严重影响了 ADASIS 的推行。所以 ADASIS Forum 开始讨论为什么其他企业不愿意使用 ADASIS v1。最终，在排除企业内部因素之外，分析出这些企业不愿意使用 v1 的最主要原因在于标准过于复杂。复杂的通讯协议以及要求传输的数据过多，会让开发者在数据提取单元与重构单元上花费大量的时间与成本，尤其是在量产车型上，这显然是不被车厂接受的。因而，ADASIS Forum 着手准备 ADASIS v2 ( 第二版 ADASIS ) ，着重在降低系统占用的 CAN 总线资源，以及使用最小原则提取并重构数据。目前 ADASIS v2 已经被多家车厂采用。

宏观上 ADASIS v2 结构中包含以下几个部分：

ADAS Horizion Provider：地图信息提供者，负责数据组织与发送

ADAS Protocol：ADASIS 协议

ADAS Application ( ADAS Horizion Reconstructor ) ：ADAS 应用，负责数据接收与解析及数据的使用。

CAN Bus 作为信息传送的通道

在 ADASIS v2 中，传输依照单路径 ( Path ) 概念。也就是传递数据的时候只选择最有可能行驶的一条路径 ( 实际上是地图上规划出来的路径 ) ，对于可能存在的备选路径，则以路径中的交叉路口 ( stub ) 来表示。每个交叉路口之间的路径称之为路段，路段被视为构成路径的基本单元，以每一个路段为单位，再进行数据的分析与利用。

ADASIS v2 Data Model

路段上属性则通过 Profile 和 Segment 来描述。Segment 描述路段大部分相同的属性，Profile 则描述剩余的属性，同时对属性数据进行压缩。另外传输数据时也不是每次发送所有数据，而是查询到数据变更或有新的数据才发送。这种数据组织与发送的方式去掉了大量冗余数据，减轻了通信负荷。

最后还有 Position 用来实时描述当前位置。

ADAS Horizion Provider 遵循 ADASIS 协议将以上信息发送到 CAN 总线上。ADAS Application ( ADAS Horizion Reconstructor ) 选择性的从 CAN 总线上获取自己有用的信息，重构地图，完成自己的应用。这样一来，ADAS 地图数据可以有效的传输到使用端，并且车辆改造最小，对 CAN 总线的影响也最小，最重要的是一切都是符合车规要求。

不过，随着地图数据量的丰富，尤其进入到高精度地图时代，以及今后 ADAS 或自动驾驶的需要，都会对传输的数据量和传输频率提出更高要求，这时 ADASIS v2 也显现出他的不足。好在 ADASIS Forum 也在研究 ADASIS v3，以及基于车身以太网的传输方式，所以对于未来的实现方式，我们拭目以待。

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