自动驾驶简介
近几年自动驾驶始终是一个热门的话题,百度、华为主打L4技术,小鹏,蔚来,理想等新势力比拼自主泊车与高级辅助驾驶系统,可谓是百花齐放
一、自动驾驶概念
自动驾驶的概念又美国工业设计师诺曼 贝尔格迪斯在1939年提出,美国,英国等国家先后进行自动驾驶实验, 互联网龙头企业谷歌,首先提出并倡导了自动驾驶技术的研究。谷歌从2009年起,开始了自动驾驶技术的研发,而在国内,百度公司也开始了自动驾驶的研究。
二、争议
自动驾驶这个话题很热门,又有很强的争议性,首先自动驾驶技术是一个庞大的软硬件高度融合的技术生态,任何一种传感器的选择不是独立的硬件选择,从设计到配套软件的算法,还有大规模的AI相关数据积累,是牵一发而动全身的技术生态,每一步的决定,也要慎之又慎。
三、自动驾驶原理
1、行为决策
行为决策包括车辆控制和路径规划两个小项,车辆控制会控制车辆,按照规划的路径行进,有关路径规划部分是根据传感器的感知信息,车辆的任务信息,对车辆的路径进行详细的规划
2、环境感知
环境感知:包括车辆定位,车辆姿态感知和车辆周围环境感知三小项。
车辆定位: 主要利用GPS,来确定自动驾驶车辆的位置信息。
车辆姿态感知: 主要用一些传感器进行速度、加速度、倾角位置等信息的测量
车辆周围环境感知: 是通过测距传感器,主要利用光学手段,感知车辆周围的环境,并构建车辆周围的环境模型
四、自动驾驶整车配置
无人驾驶汽车是根据自动驾驶原理的进一步应用,整车由激光雷达,前置红外摄像头,激光定位仪,车道引导、车辆编码、GPS与主控电脑组成,用通俗的话语解释下就是
激光雷达检测到物体后,就会发出鸣响警告,类似于倒车雷达前置红外摄像头,前置红外摄像头可以感知周围环境,并将信号以照片形式,显示在屏幕上 ,激光定位可以测量车与车,车与物体之间的距离,车道引导可以防止汽车行驶出车道线,车辆编码器能够自动调节汽车的行驶速度,GPS 可以帮助汽车识别出路上的小细节,如信号灯、十字路口等。
主控电脑则负责各个传感器的数据,并给出下一步的指示,就像人体的大脑一样,主控电脑是自动驾驶汽车的大脑
总结一句话,自动驾驶汽车通过使用雷达,红外照相机以及激光定位器来了解周围的交通情况,并通过GPS全球定位系统,对前方的道路进行导航,最后采集到的数据,会传到主控电脑中进行分析,并给出优化方案,新一代的智能交通系统,将现代通信技术,传感技术、云技术与大数据、智能终端等高新技术应用,在交通道路管理上实现人 、车、路三者全面安全的信息共享。
五、自动驾驶等级划分
等级 | 名称 | 定义 | 驾驶操作 | 周边监控 | 接管 | 应用场景 |
---|---|---|---|---|---|---|
L0 | 人工驾驶 | 由人类驾驶者全权驾驶汽车 | 人类驾驶员 | 人类驾驶员 | 人类驾驶员 | 无 |
L1 | 辅助驾驶 | 车辆对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶,人类驾驶员辅助其余的驾驶动作 | 人类驾驶员和车辆 | 人类驾驶员 | 人类驾驶员 | 限定场景 |
L2 | 部分自动驾驶 | 车辆对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶,人类驾驶员辅助其余的驾驶动作 | 车辆 | 类驾驶员 | 类驾驶员 | 限定场景 |
L3 | 条件自动驾驶 | 由车辆完成绝大部分驾驶操作,人类驾驶员需保持注意力集中以备不时之需 | 车辆 | 车辆 | 人类驾驶员 | 限定场景 |
L4 | 高度自动驾驶 | 由车辆完成所有驾驶操作,人类驾驶员无须保持注意力,但限定道路和环境条件 | 车辆 | 车辆 | 车辆 | 限定场景 |
L5 | 完全自动驾驶 | 由车辆完成所有驾驶操作,人类驾驶员无须保持注意力 | 车辆 | 车辆 | 车辆 | 所有场景 |
六、造车新势力自动驾驶方案
蔚来
时间 | 版本 | 功能 |
---|---|---|
2017年 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 1.0 | 单元格 |
2019年6月 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 2.0.0 | 高速自动辅助驾驶、拥堵自动辅助驾驶、转向灯控制变道、道路交通标识识别、车道保持功能、前侧来车预警、自动泊车辅助系统 |
2020年2月 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 2.5.0 | 自动紧急制动(行人及自行车)、超车辅助以及车道内避让功能 |
2020年10月 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 1.0 2.7.0 | NIO Pilot系统加入了高精地图的使用、新增了自动辅助导航驾驶功能(NOA)、在后方横穿车辆预警功能的基础上,增加了主动制动功能、将驾驶员疲劳监测功能进行了升级,新增了摄像头对对驾驶员面部、眼部以及头部姿态特征的识别信息,通过多种信息进行综合判定 |
2021年1月 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 2.9.0 | 新增视觉融合全自动泊车、车辆近距离召唤;对NOA功能进行优化:增强了该功能在主动变道与汇入/驶离主路场景下的稳定性 |
2021年 10月 | 驾驶辅助系统NIO Pilo 3.0.0 | 抬头显示(HUD)增加更多道路信息、驾驶员紧急辅助(EDA) |
小鹏
时间 | 版本 | 功能 |
---|---|---|
2018年 | 自动驾驶辅助系统Xpilot 2.0 | 单元格 |
2019年7月 | 自动驾驶辅助系统Xpilot 2.5 | L2级行车辅助系统 |
2021年Q1 | 自动驾驶辅助系统Xpilot 3.0 | 高速场景-NGP ,新增停车场记忆泊车、智能远光灯以及驾驶员状态监测;同时对NGP自动导航辅助驾驶功以及车道居中功能进行了优化 |
2022年Q1 | 自动驾驶辅助系统Xpilot 3.5 | 城区场景-NGP、停车记忆泊车功能进行了优化 |
理想
时间 | 版本 | 功能 |
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2021年到2022年 | 自动导航辅助驾驶功能 | |
2023年 | 配备支持L4级自动驾驶能力的硬件系统 | |
2024年 | OTA实现L4级自动驾驶能力 |