自動駕駛技術(shù)按照不同的能力被分為幾個等級
自動駕駛汽車(Autonomous vehicles;Self-driving automobile )又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車、或輪式移動機器人,是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。在20世紀已有數(shù)十年的歷史,21世紀初呈現(xiàn)出接近實用化的趨勢。自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車輛。 [1]截至2024年8月27日,中國已累計發(fā)放自動駕駛汽車測試號牌1.6萬張,開放了公共測試道路3.2萬公里,有力支撐了自動駕駛技術(shù)驗證和更新迭代。
汽車的自動駕駛是指通過人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)等技術(shù),使汽車能夠在沒有人為干預的情況下自主行駛的能力??12。自動駕駛汽車依靠這些技術(shù)協(xié)同合作,能夠在各種道路環(huán)境下自動安全地操作機動車輛?12。
自動駕駛的分級標準
自動駕駛技術(shù)按照不同的能力被分為多個等級,從0級到5級:
?0級?:應急輔助,車輛橫向及縱向運動控制均由駕駛員完成。
?1級?:部分駕駛輔助,駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件下能夠持續(xù)地執(zhí)行車輛橫向或縱向運動控制。
?2級?:組合駕駛輔助,具備部分目標和事件探測與響應的能力。
?3級?:有條件自動駕駛,駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件下持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),但需要駕駛員接管。
?4級?:高度自動駕駛,駕駛自動化系統(tǒng)能夠持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),并在必要時自動接管。
?5級?:完全自動駕駛,駕駛自動化系統(tǒng)能夠在其設(shè)計運行條件下完全接管所有動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),無需駕駛員干預?3。
自動駕駛技術(shù)的發(fā)展歷程和應用實例
自動駕駛汽車的概念在20世紀已有數(shù)十年的歷史,21世紀初呈現(xiàn)出接近實用化的趨勢。例如,2019年9月,百度和一汽聯(lián)手打造的中國首批量產(chǎn)L4級自動駕駛乘用車——紅旗EV獲得了北京市自動駕駛道路測試牌照?2。此外,谷歌在2014年首次展示了全功能運行的自動駕駛原型車,并在2015年開始在加利福尼亞州進行測試?2。
如果要用三個字來回答該問題,就是更安全,更安全,更安全,更安全。重要的事情說5遍!
眾所周知,自動駕駛技術(shù)分為5個等級。級別越高,輔助系統(tǒng)代替駕駛員完成的工作量越多。5 級表示全自動化駕駛,可以在任何環(huán)境和情況下進行無人駕駛。當自動化等級達到 5 級時,任何時候都無需駕駛員控制車輛。說句人話,就是自動駕駛達到5級時,人就不用做駕駛員了,可以像乘客一樣做其他事情,機器是駕駛員。
那么問題來了,如何能確保機器駕駛是安全甚至比人駕駛更加安全呢。這時傳感器的作用就來了。
目前應用于自動駕駛的主流傳感器產(chǎn)品主要包括激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達和攝像頭四類。它們主要的功能是知曉周邊環(huán)境,根據(jù)收集的信息做出正確的判斷,然后進行相應的操作。

激光雷達是一種綜合的光探測與測量系統(tǒng),通過發(fā)射接受激光束,分析激光束遇到目標對象后的折返時間,計算出與目標對象的相對距離。它通過掃描周邊環(huán)境并生成周邊環(huán)境的高 3D 圖像。它也是成為3-5級自動駕駛中的關(guān)鍵。
超聲波雷達的工作原理是通過超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)出超聲波,到通過接收器收到發(fā)送過來的超聲波時的時間來測量距離。超聲波雷達成本低,在短距離測量中具有優(yōu)勢,且 高,非常適合應用于泊車系統(tǒng)。但它的測量距離有限,也很容易受到外界環(huán)境的影響。
車載攝像頭是自動系統(tǒng)的主要視覺傳感器,是 為成熟的車載傳感器之一。借鏡頭采集圖像之后,攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對圖像進行處理并轉(zhuǎn)化為電腦可以處理的數(shù)字子女好,從而實現(xiàn)對車輛周邊路況的感知。
毫米波雷達是自動駕駛系統(tǒng) 傳感器。其中,77GHz汽車雷達系統(tǒng)具有廣闊的前景。其巨大優(yōu)勢是:高 以及從短距離到長距離的出色可量測性,能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的駕駛員輔助功能。但是相應的,它的技術(shù)復雜性也很高。而24GHz汽車雷達,則以其易用性彌補了這一缺陷,在此前提下,它也能實現(xiàn)諸如自動制動輔助或盲點檢測等廣泛需求的功能。
這些傳感器就像自動駕駛汽車的“眼睛,”耳朵“,“手””腳“等人體器官,眼觀六路,耳聽八方,靈活配合,及時響應,進行預測規(guī)劃決策, 終實現(xiàn)自動化駕駛,將所有乘客安全抵達目的地。
說幾句題外話,除了自動駕駛的汽車外,傳統(tǒng)汽車也有用到很多傳感器。它們按照功能可以分為壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器、流量傳感器、氣味濃度傳感器和液位傳感器8大類。汽車傳感器主要應用于動力總成系統(tǒng),車身控制系統(tǒng)以及底盤系統(tǒng)中,它們在其中擔負著信息的采集和傳輸功用,它采集的信息由電控單元進行處理之后,形成向執(zhí)行器發(fā)出的指令,完成對車身的電子控制。