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自动驾驶基础(二)

上文介绍了自动驾驶(无人驾驶)的一些基本概念。为了更好地区分不同层级的自动驾驶技术,国际汽车工程师学会(SAE International国际汽车工程师学会是汽车工程师组成的一个专业协会,其设立的许多技术标准为世界各地的汽车制造商所遵循)于2014年发布了自动驾驶的六级分类体系,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)原本有自己的一套分类体系,分为五个级别,但在2016年9月转为使用SAE的分类标准。今天绝大多数主流自动驾驶研究者已将SAE标准当作通行的分类原则。SAE标准将自动驾驶技术分为0级、1级、2级、3级、4级、5级,共六个级别。

各个级别是特定汽车系统提供的用于描述自动化(相对于人类控制)程度的简略方法。NHTSA和SAE分级体系具体的级别划分和描述如下图表所示:

NHTSA标准分类中的五级分别代表了无自动化、驾驶支持、部分自动化、有条件自动化和高度自动化即无人驾驶,按照上面NHTSA的分类,各阶段的功能可以为:

·L0:辅助驾驶系统;ADAS驾驶系统,主要有LDW、FCW、PCW、MOD等,这些都是起到辅助驾驶,提醒和警示作用,不干涉驾驶员的驾驶

·L1:干预性辅助驾驶;AEB,检测前方的障碍物,并提供刹车制动,ACC,跟随模仿前方车辆驾驶,保持安全距离

·L2:半自动驾驶;LKA车道保持,人在良好交通状况下选择性的启动自动驾驶,这个阶段以人驾驶为主,车自动驾驶为辅助

·L3:人车交互驾驶;车自动控制驾驶,人参与指挥车辆驾驶,车自动驾驶为主,人驾驶为辅助

·L4:全自动驾驶:人不做任何指挥或控制车辆驾驶,由车辆全自助驾驶

而SAE还对对高度自动化进行了细分,分成了高度自动化和完全自动化, 所以形成了SAE六级分类。现在,包括汽车制造商、技术公司,甚至监管机构在内的几乎各个方面都采用了汽车工程师学会(SAE)的广泛定义。

•L0级自动驾驶:人类驾驶员负责汽车工程师学会所称的“动态驾驶任务”的所有环节。“动态驾驶任务”是指控制车辆所采取的行动。可能有些系统(如自动紧急制动系统)会为司机提供帮助,甚至在特定情况下进行干预。但是,由于这些系统没有持续参与完成“动态驾驶任务”,因此它们还不能称为“自动化”系统。

•L1级自动驾驶是辅助驾驶系统,能持续提供转向或加速和制动控制,但只在限制条件和特定情况下提供。自适应巡航控制系统被认为属于1级自动驾驶:该系统可控制加速和制动,从而使汽车在公路上与前方车辆保持一定距离,但人类驾驶员仍然需要负责驾驶中的所有其他方面。

•L2级自动驾驶也是辅助驾驶系统,但既提供转向,也提供加速和制动控制,同样是在限制条件下提供。由于人类驾驶员需要定时干预,该级别的自动驾驶程度仍然不高。特斯拉最初的Autopilot虽然是比较先进的一个系统,但被认为属于2级自动驾驶系统。

•L3级自动驾驶是我们开始进入实际自动驾驶的级别。该级别的自动驾驶是“有条件的自动驾驶”,这意味着只有在一定条件下自动驾驶系统才能运行。但一旦开始运行,汽车就完全自动驾驶。通用汽车公司新的SuperCruise系统就属于3级自动驾驶。同样,特斯拉最新版本的Autopilot也属于该级别。3级与2级自动驾驶的差异在于自动驾驶的程度:系统运行时,人类驾驶员通常无需进行干预,但仍需在一定程度上保持警惕,以在系统提示需要人类接管时介入。

•L4级自动驾驶属于“高度自动驾驶”。一般来说,我们使用4级自动驾驶来描述完全自动驾驶的系统。除了某些特殊情况,一般无需人类干预。依靠特殊地图工作的自动驾驶汽车(如目前正在研发中的大多数汽车)属于4级自动驾驶:只要是有地图的地方,这类汽车都能实现完全自动驾驶,而无需人类干预,但并非在任何地方都能自动驾驶。

•L5级自动驾驶属于完全自动驾驶:只要是人类能够驾驶的地方,该类型汽车都能驾驶。只要有可通行的道路,这种车能去任何地方,任何时候都无需人类驾驶员干预。

不同Level等级对与车辆驾驶主体的控制、观察和支持有不同的要求,比方说Level 1实现了主动刹车控制,解放了驾驶员的双脚,做到Feet Off;Level 2,系统接着控制了车辆方向,解放了驾驶员的双手,做到HandsOFF;Level 3 在特定条件下,系统能够掌控环境感知,这时解放了驾驶员的眼睛,做到Eyes Off;到了level 4 ,进入无人驾驶,驾驶员可以完全不关心驾驶,做到Minds Off。如果人类驾驶员没有达到所使用自动驾驶技术等级的要求,就有可能出现事故。

在SAE的分类标准中,目前日常使用的大多数汽车处在第级和第1级之间,碰撞告警属于第级的技术,自动防碰撞、定速巡航属于第1级的辅助驾驶,自动泊车功能介于第1级和第2级之间,特斯拉公司正在销售的Autopilot辅助驾驶技术属于第2级技术。

按照SAE的分级标准,第2级技术和第3级技术之间,存在相当大的跨度。使用第1级和第2级辅助驾驶功能时,人类驾驶员必须时刻关注路况,并及时对各种复杂情况做出反应。但在SAE定义的第3级技术标准中,监控路况的任务由自动驾驶系统来完成。这个差别是巨大的。技术人员也通常将第2级和第3级之间的分界线,视作“辅助驾驶”和“自动驾驶”的区别所在。

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180113G0OSOB00?refer=cp_1026
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