關(guān)于自動(dòng)駕駛的全面解析

自動(dòng)駕駛汽車(chē)(Autonomous vehicles;Self-piloting automobile )又稱(chēng)無(wú)人駕駛汽車(chē)、電腦駕駛汽車(chē)、或輪式移動(dòng)機器人，是一種通過(guò)電腦系統實(shí)現無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)技術(shù)的研發(fā)，在20世紀也已經(jīng)有數十年的歷史，于21世紀初呈現出接近實(shí)用化的趨勢。預計于2015年至2017年進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售。自動(dòng)駕駛汽車(chē)依靠人工智能、視覺(jué)計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協(xié)同合作，讓電腦可以在沒(méi)有任何人類(lèi)主動(dòng)的操作下，自動(dòng)安全地操作機動(dòng)車(chē)輛。下面就隨汽車(chē)電子小編一起來(lái)了解一下相關(guān)內容吧。

1.自動(dòng)駕駛的分級

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不同組織對自動(dòng)駕駛的分級標準各有不同：美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)把自動(dòng)駕駛分為五個(gè)級別，而國際自動(dòng)機械工程師學(xué)會(huì )(SAE)的標準分為L(cháng)0~L5共六個(gè)級別，兩者的L0、L1、L2的分類(lèi)都是相同的，不同之處在于NHTSA的L4被 SAE 細分為L(cháng)4和L5。國內采用SAE標準較多。

L0：完全人類(lèi)駕駛。

L1：輔助駕駛，增加了預警提示類(lèi)的ADAS功能，包括車(chē)道偏離預警(LDW)，前撞預警(FCW)，盲點(diǎn)檢測(BSD)等。

L2：部分自動(dòng)駕駛，具備了干預輔助類(lèi)的ADAS功能，包括自適應巡航(ACC)，緊急自動(dòng)剎車(chē)(AEB)，車(chē)道保持輔助(LKA)等。

L3：有條件自動(dòng)駕駛，具備了綜合干預輔助類(lèi)功能，包括自動(dòng)加速、自動(dòng)剎車(chē)、自動(dòng)轉向等。

從L2到L3發(fā)生了本質(zhì)的變化，L2及以下還是由人來(lái)觀(guān)測駕駛環(huán)境，需要駕駛座上有駕駛員，遇到緊急情況下直接進(jìn)行接管;L3級及以上則由機器來(lái)觀(guān)測駕駛環(huán)境，人類(lèi)駕駛員不需要坐在駕駛座上手握方向盤(pán)，只需要在車(chē)內或車(chē)外留有監控計算機即可，緊急情況下通過(guò)計算機操作進(jìn)行認知判別干預。

L4：高度自動(dòng)駕駛，沒(méi)有任何人類(lèi)駕駛員，可以無(wú)方向盤(pán)、油門(mén)、剎車(chē)踏板，但限定區域(如園區、景區內)，或限定環(huán)境條件(如雨雪天、夜晚不能開(kāi))。

L5：完全自動(dòng)駕駛，是真正的無(wú)人駕駛階段，司機位置無(wú)人，也沒(méi)有人的車(chē)內或車(chē)外的認知判別干預;無(wú)方向盤(pán)和油門(mén)、剎車(chē)踏板;全區域、全功能。

現在有很多公司可以實(shí)現在特定園區內的無(wú)人駕駛，宣稱(chēng)已經(jīng)達到了L4級別，那么是不是現階段的無(wú)人駕駛技術(shù)水平真的有那么高了呢?這個(gè)是有一定迷惑性的。在封閉環(huán)境內固定路線(xiàn)L4級別的無(wú)人駕駛，和北京城區內L2級別的自動(dòng)駕駛，哪個(gè)技術(shù)難度更高呢?想必不言而喻。所以是不是L4就一定比L2、L3先進(jìn)，一定要具體看自動(dòng)行駛的區域(封閉、開(kāi)放;區域大小、復雜程度)、功能，以及環(huán)境條件(氣候、時(shí)間段)。

2.自動(dòng)駕駛的實(shí)現路徑

自動(dòng)駕駛風(fēng)口來(lái)襲，科技公司、初創(chuàng )企業(yè)、新興電動(dòng)車(chē)企、傳統車(chē)企、一級供應商爭相涌入，各顯神通。目前主要有兩條典型的技術(shù)路徑：一是以跨界科技企業(yè)、初創(chuàng )企業(yè)為代表的一步到位型，跨過(guò)中間級別，直指L4和L5級無(wú)人駕駛，先不考慮成本，等技術(shù)方案成熟后成本下降，再大規模商業(yè)化。還有一類(lèi)是以傳統車(chē)企、Tier1為代表的循序漸進(jìn)型，它們在可接受的成本內推動(dòng)輔助駕駛功能的商用化，然后隨著(zhù)ADAS功能的完善和升級，逐漸過(guò)渡到無(wú)人駕駛。

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第一條路徑的問(wèn)題在于科技企業(yè)沒(méi)有量產(chǎn)車(chē)的能力，靠測試車(chē)收集的數據量自然沒(méi)有每輛車(chē)都安裝ADAS系統那么多;而第二條路徑的問(wèn)題在于各項ADAS功能的拼接，是否能組成一個(gè)完整的無(wú)人駕駛系統。

科技公司的強項在人工智能技術(shù)優(yōu)勢，但是在汽車(chē)工程上缺乏經(jīng)驗。造車(chē)的門(mén)檻很高，傳統車(chē)企保有全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，產(chǎn)品安全可靠性更高，且消費者對其品牌認可度較高，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不會(huì )被科技公司完全顛覆。傳統車(chē)企擁有豐富的整車(chē)經(jīng)驗和完善的后市場(chǎng)，但隨著(zhù)電動(dòng)車(chē)和自動(dòng)駕駛大潮的來(lái)臨，傳統車(chē)企的危機感很強，生怕淪為代工廠(chǎng)。自動(dòng)駕駛的研發(fā)基本都是基于新能源汽車(chē)平臺，繞開(kāi)發(fā)動(dòng)機、變速箱等壁壘，采用電動(dòng)車(chē)的電機、電池、電控核心系統，動(dòng)搖了傳統車(chē)企在“動(dòng)力總成”的競爭優(yōu)勢。兩大陣營(yíng)各有優(yōu)劣勢，互相不可替代，目前越來(lái)越多地以合作和投資的形式走向開(kāi)放聯(lián)姻。

3.自動(dòng)駕駛系統概覽

自動(dòng)駕駛系統的三個(gè)層級

自動(dòng)駕駛系統分為三個(gè)層級：感知層，決策層，執行層。

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感知層

感知層用來(lái)完成對車(chē)輛周?chē)h(huán)境的感知識別。自動(dòng)駕駛用到了各種各樣的傳感器，包括：攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達、紅外夜視，以及用于定位和導航的GPS(全球定位系統)和IMU(慣性測量單元)。還有一類(lèi)技術(shù)雖然不是主動(dòng)式的探測元件，但是屬于協(xié)同式的全局數據輔助，可以擴展智能車(chē)的環(huán)境感知能力，在感知層同樣扮演著(zhù)不可或缺的角色，包括高精度地圖、V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。每種類(lèi)型的感知技術(shù)都有自己的優(yōu)勢和弊端，它們相互補充融合，最終使智能車(chē)達到駕駛場(chǎng)景下非常高的安全性要求。國內企業(yè)在這一層做文章的非常多，后續小研會(huì )專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一篇文章解析自動(dòng)駕駛傳感器的技術(shù)路線(xiàn)，欲知詳情請聽(tīng)下回分解。

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決策層

決策層是人工智能真正發(fā)揮威力的部分，和人類(lèi)駕駛員一樣，機器在做駕駛決策時(shí)需要回答幾個(gè)問(wèn)題，我在哪里?周邊環(huán)境如何?接下來(lái)會(huì )發(fā)生什么?我該做什么?決策層具體來(lái)說(shuō)分為兩步，第一步認知理解，根據感知層收集的信息，對車(chē)輛自身的精確定位，對車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境的準確理解，第二步?jīng)Q策規劃，包含對接下來(lái)可能發(fā)生情況的準確預測，對下一步行動(dòng)的準確判斷和規劃，選擇合理的路徑達到目標。