汽车无人驾驶系统层级定义详解 知

来源:安博电竞官网网址    发布时间:2024-02-06 17:05:57 公司动态

  巨头争先抢夺的焦点。关于无人驾驶你了解多少?本文将详解不同分级无人驾驶技术的意义。

  自动驾驶系统要进行分级,从细节上去考虑,目前美国已形成了统一,以SAE International关于自动化层级的定义为准,如下:

  L2 :自动系统能完成某些驾驶任务,但驾驶员需要监控驾驶环境,完成剩余部分,同时保证出现一些明显的异常问题,随时进行接管。在这个层级,自动系统的错误感知和判断有驾驶员随时纠正,大多数车企都能提供这个系统。L2能够最终靠速度和环境分割成不同的使用场景,如环路低速堵车、高速路上的快速行车和司机在车内的自动泊车;

  L3 :自动系统既能完成某些驾驶任务,也能在某些情况下监控驾驶环境,但驾驶员必须准备好重新取得驾驶控制权(自动系统发出请求时)。所以在该层级下,驾驶者仍没有办法进行睡觉或者深度的休息。在L2完成以后,车企的研究领域是从这里延伸的。由于L3的特殊性,目前看到比较有意义的部署是在高速L2上面做升级;

  L4 :自动系统在某些环境和特定条件下,能完成驾驶任务并监控驾驶环境;L4的部署,目前来看多数是基于城市的使用,可以是全自动的代客泊车,也可以是直接结合打车服务来做。此阶段下,在无人驾驶可以运行的范围内,驾驶相关的所有任务和驾乘人已经没关系了,感知外界责任全在无人驾驶系统,这里就存在着不同的设计和部署思路了;

  我们所说的无人驾驶系统,通常是在3~5层级,随着层级的提高,对系统的要求也随之提高。由于目前自动驾驶的分级,特别是L3和L4处在还没有大规模应用在实际生活之中,我们对待这个需求就存在着一些认知上的争议。

  动态驾驶任务(DDT):是指在道路上驾驶车辆需要做的操作和决策类的行为;

  车辆执行:包括通过方向盘来对车辆进行横向运动操作 、通过加速和减速来控制车辆;

  感知和判断(OEDR):对车辆纵向运动方向操作、通过对物体和事件检测、认知归类和后续响应,达到对车辆四周环境的监测和执行对应操作、车辆运动的计划还有对外信息的传递。

  动态驾驶任务支援(DDT Fallback):无人驾驶在设计时候,需要仔细考虑系统性的失效(导致系统不工作的故障)发生或者出现超过系统原有的运行设计范围之外的情况,当这两者发生的时候,需给出最小化风险的解决路径。

  设计运行范围(ODD)就是一组参数,把我们大家都知道的天气环境、道路情况(直路、弯路的半径)、车速、车流量等信息作出测定,以确保系统的能力在安全的环境之内。

  驾驶员和汽车来分享控制权,系统同时具有纵向和侧向的自动控制,且具备两项以上。在整个开启的过程中,驾驶员可以不操作方向盘、油门和刹车(放弃主要控制权),但需要观察周围情况,并提供安全操 作 。

  对执行器的要求可以看出来,是需要对纵向的动力总成和刹车系统,横向的转向系统来进行融合控制。

  我们在现实中看到的L2系统,既有单个摄像头实现的TJA,也有很多差异化设计。这里由于有着驾驶员随时监控环境这条要求区分,车企可以再一次进行选择做得少也可以再一次进行选择做的多一些,因为不管是感知还是驾驶决策,完全依照车企对L2无人驾驶的需求不同来调整。

  既有拿一个LRR、5个SRR、2个Camera来做的,也有拿单摄像头来做处理的低成本方案。

  既可以仅靠车道识别来进行车辆居中保持,也可以依靠高精度定位和高速道路地图来实现车道的匹配和居中,提高横向控制特性。

  我们在把这些拿出来讨论的时候,其实是可优先考虑做一份工程的规范,然后根据各个车企的配置情况来来测试和对标的。所以总的来说,这个L2是所有车企在积累和提高特性的必争之地。

  在某些环境允许的条件下,驾驶员可以完全放弃操控,交给自动化系统来进行操控。如果系统出现一些明显的异常问题,是不能完全自主进入安全状态的,需要驾驶人员来接管,但这一段时间一般较短。虽然这个看上去不大实用,但是确实是德国三家豪车企业目前在自身系统演进过程中比较看重的点。这些发表的研究性的配置,都是基于L2的演进来考虑的。

  感知系统要有冗余性要求,既有融合情况,也有单个感知单元失效诊断之后fail-operational的要求,也要独立能运行。

  因为L3没有进入产品化,所以这些研究阶段的配置可能会进一步做调整,能够准确的看出,L3阶段是之前L2顶级配置性能上面再进行演化。由于在运行中失去了驾驶员的监控,任何运行中的感知错误都是不能接受的(没看到车就会产生错误决策,就会出现一些明显的异常问题)。

  在福特明白准确地提出要做L4的无人驾驶和无人驾驶服务之前,没有哪个车企这么敢来做,因为这里一旦启动,已经对驾驶者没有要求。在之前看到的更多的,还是基于机场小型低速摆渡车、市区低速巴士之类的有限制的运行。

  系统在自身出问题和外界环境变化的时候,要考虑冗余的策略,保证车内和车外安全

  现阶段,L4的设计考虑还配置个安全驾驶员,这里的情况相对来说比较微妙,先做性能,再做冗余,下个阶段就完全考虑实现L4,到了这里就不打折扣了。

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