智能驾驶等级与电控系统软硬件的关系

蔚谋课堂• 智能硬件

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智能驾驶技术逐渐的普及，越来越多的家庭选择购买智能汽车。智能驾驶汽车的先行者特斯拉先后推出了Model S、Model X和Model 3等带有智能驾驶功能的汽车，奥迪今年也推出了具有自动驾驶Level3等级的A8。同时国内新兴互联网造车企业也计划将来最近几年推出全自动驾驶的汽车，并且号称只需通过软件更新就可以实现全自动驾驶。智能驾驶到底分哪些等级？每个等级对车辆电控系统软硬件的要求有哪些？小编给大家简要介绍一下。

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自动驾驶的等级分类

美国汽车工程师学会(SAE)将自动驾驶分成了5个等级，L0 无自动化、L1 辅助驾驶、L2 部分自动化、L3 有条件自动化、L4 高度自动化、L5 完全自动化。国际上还有美国高速公路安全管理局(NHTSA)、德国汽车工业联合会(VDA)、德国联邦交通研究所（BASt）也对自动驾驶等级进行了划分，但大致上跟SAE的划分相似。

基于SAE的等级划分，随着智能驾驶等级的提升驾驶员在驾驶过程中承担的职责越来越少，并且从L3开始车辆系统承担了大部分的车辆监测和控制工作，即便是故障发生后也是由车辆系统来控制车辆。换句话而言，L2及之前的等级下，驾驶员是车辆系统故障的备份；而L3及之后的等级下，车辆系统需要自身具有冗余功能，一套失效，另一套依然能工作。

根据以上分析内容，Waymotech将智能驾驶等级划分为Level 0 完全人类驾驶、Level 1 辅助驾驶、Level 2 可脱手（允许驾驶员短暂脱手但时刻准备接管车辆）、Level 3 可分神（允许驾驶员注意力短时转移干其它工作）、Level4 可闭眼（允许驾驶员闭眼休息）、Level5 全自动驾驶。

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自动驾驶等级对硬件层的要求

车辆智能驾驶涉及的电控系统大致包含ADAS 控制器、探测感知系统、转向系统、制动系统、驱动系统、显示和报警系统、电源系统和网络。由于在智能驾驶等级Level 3之前驾驶员是车辆系统的备份，因此从硬件层面来说不需要要求各电控系统具有冗余功能。如果某一系统出现故障，人会控制车辆停止在安全区域。但是Level 3及其之后的更高智能驾驶等级需要各电控系统具有冗余功能，要求某一系统出现故障，其备用系统能支持并控制车辆停在安全区域，这就需要各电控系统具有冗余的信号采集单元、控制模块和执行单元。如果基于L2的硬件，只是更新软件可能无法满足冗余功能的需求，需要更换或添加冗余的硬件。

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总结

最后来说一下电控系统的软件与智能驾驶等级的关系。由于软件是基于硬件进行的开发，它只是将硬件采集到的信号通过不同的控制策略给执行器发出不同的指令实现不同的功能。并且软件与硬件是一一匹配的，如果硬件不支持冗余，带冗余的软件也不能起作用。

现在各大OEM都在开发各自的FOTA(Firmware Over The Air)系统，人们可以把车辆当成一部手机，可以自如的接受软件推送并更新各电控系统的软件，这将为车辆系统更新提供了有效快捷的途径。如果车辆设计之初就考虑了电控系统的硬件冗余，可通过FOTA逐步软件迭代实现更高等级的智能驾驶。