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項(xiàng)目一
智能網(wǎng)聯(lián)汽車簡介

單元一 智能網(wǎng)聯(lián)汽車基本概念

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的常用術(shù)語。

2.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展歷程。

3.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車的等級分類。

一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車專用術(shù)語

根據(jù)GB/T 36415—2018《汽車行業(yè)信息化實(shí)施規(guī)范》的定義,汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)是指通過搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與人、車、路、后臺等智能信息交互共享,具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能,可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛,并最終可替代人來操作的一種技術(shù)。

2018年12月,工業(yè)和信息化部公布了《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于開展2018年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目推薦的通知》,許可中國電信、中國移動、中國聯(lián)通在全國開展第五代移動通信系統(tǒng)(5G)試驗(yàn)。伴隨著5G技術(shù)的推廣應(yīng)用,信息傳輸速度得到質(zhì)的飛躍,萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代即將來臨。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,也是信息化時代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與數(shù)據(jù)計(jì)算等通信感知技術(shù),廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的多方面融合中,被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。車聯(lián)網(wǎng)的概念就是源于物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù)在汽車上的實(shí)際應(yīng)用稱之為車聯(lián)網(wǎng),而搭載車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛即為智能網(wǎng)聯(lián)汽車。智能網(wǎng)聯(lián)汽車被人們習(xí)慣性地稱作“自動駕駛汽車”或“無人駕駛汽車”。殊不知自動駕駛汽車和無人駕駛汽車是兩個不同的概念,代表兩種不同的技術(shù)路線或技術(shù)層次,不能混淆,需要區(qū)別對待。

自動駕駛汽車是指汽車可以通過自身的控制系統(tǒng)完成特定場景下的自主行駛,決定駕駛行為的是人。比如奔馳、奧迪、沃爾沃等車企目前開發(fā)量產(chǎn)的都是具有特定條件下可以自動駕駛的汽車,駕駛員想自己開就自己開,在滿足車輛相關(guān)技術(shù)要求的前提下,可以讓車輛自動駕駛一段時間。

無人駕駛汽車的主體是車輛本身,比自動駕駛汽車要高出一個等級。就是將開車這項(xiàng)工作完全交給機(jī)器去完成,也叫作自主駕駛。比如谷歌的無人駕駛汽車,車上沒轉(zhuǎn)向盤、踏板,就一個起動和停止按鈕。乘員上車后只需設(shè)定好目的地,至于車輛走哪條路線,開多快,全部交由車輛自主決定。無人駕駛汽車完全由計(jì)算機(jī)控制,類似這類無人駕駛車輛會在公共交通、物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域率先應(yīng)用。而自動駕駛汽車則會保留手動駕駛的條件,駕駛員可以自由切換自動駕駛和手動駕駛兩種工作模式。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是一項(xiàng)新技術(shù),是一個新領(lǐng)域,很多的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)處于模糊狀態(tài),這在一定程度上阻礙了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。針對汽車行業(yè)對先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)沒有統(tǒng)一定義的問題,2020年11月19日國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB/T 39263—2020《道路車輛 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)術(shù)語及定義》,實(shí)施日期為2021年6月1日。

1.通用術(shù)語

先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System,ADAS):利用安裝在車輛上的傳感、通信、決策及執(zhí)行等裝置,監(jiān)測駕駛員、車輛及其行駛環(huán)境并通過影像、燈光、聲音、觸覺提示/警告或控制等方式輔助駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)或主動避免/減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。

2.信息輔助類術(shù)語

1)駕駛員疲勞監(jiān)測(DFM):實(shí)時監(jiān)測駕駛員狀態(tài)并在確認(rèn)其疲勞時發(fā)出提示信息。

2)駕駛員注意力監(jiān)測(DAM):實(shí)時監(jiān)測駕駛員狀態(tài)并在其注意力分散時發(fā)出提示信息。

3)交通標(biāo)志識別(TSR):自動識別車輛行駛路段的交通標(biāo)志并發(fā)出提示信息。

4)智能限速提醒(ISLI):自動獲取車輛當(dāng)前條件下所應(yīng)遵守的限速信息并實(shí)時監(jiān)測車輛行駛速度,當(dāng)車輛行駛速度不符合或即將超出限速范圍的情況下適時發(fā)出警告信息。

5)彎道速度預(yù)警(CSW):對車輛狀態(tài)和前方彎道進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)行駛速度超過通過彎道的安全車速時發(fā)出警告信息。

6)抬頭顯示(HUD):將信息顯示在駕駛員正常駕駛時的視野范圍內(nèi),使駕駛員不必低頭就可以看到相應(yīng)的信息。

7)全景影像監(jiān)測(AVM):向駕駛員提供車輛周圍360°范圍內(nèi)環(huán)境的實(shí)時影像信息。

8)夜視(NV):在夜間或其他弱光行駛環(huán)境中為駕駛員提供視覺輔助或警告信息。

9)前向車距監(jiān)測(FDM):實(shí)時監(jiān)測本車與前方車輛車距,并以空間或時間距離顯示車距信息。

10)前向碰撞預(yù)警(FCW):實(shí)時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,并在可能發(fā)生前向碰撞危險時發(fā)出警告信息。

11)后向碰撞預(yù)警(RCW):實(shí)時監(jiān)測車輛后方環(huán)境,并在可能受到后方碰撞時發(fā)出警告信息。

12)車道偏離預(yù)警(LDW):實(shí)時監(jiān)測車輛在本車道的行駛狀態(tài),并在出現(xiàn)非駕駛意愿的車道偏離時發(fā)出警告信息。

13)變道碰撞預(yù)警(LCW):在車輛變道過程中,實(shí)時監(jiān)測相鄰車道,并在車輛側(cè)/后方出現(xiàn)可能與本車發(fā)生碰撞危險的其他道路使用者時發(fā)出警告信息。

14)盲區(qū)監(jiān)測(BSD):實(shí)時監(jiān)測駕駛員視野盲區(qū),并在其盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)其他道路使用者時發(fā)出提示或警告信息。

15)側(cè)面盲區(qū)監(jiān)測(SBSD):實(shí)時監(jiān)測駕駛員視野的側(cè)/后方盲區(qū),并在其盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)其他道路使用者時發(fā)出提示或警告信息。

16)轉(zhuǎn)向盲區(qū)監(jiān)測(STBSD):在車輛轉(zhuǎn)向過程中,實(shí)時監(jiān)測駕駛員轉(zhuǎn)向盲區(qū),并在其盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)其他道路使用者時發(fā)出警告信息。

17)后方交通穿行提示(RCTA):在車輛倒車時,實(shí)時監(jiān)測車輛后部橫向接近的其他道路使用者,并在可能發(fā)生碰撞危險時發(fā)出警告信息。

18)前方交通穿行提示(FCTA):在車輛低速前進(jìn)時,實(shí)時監(jiān)測車輛前部橫向接近的其他道路使用者,并在可能發(fā)生碰撞危險時發(fā)出警告信息。

19)車門開啟預(yù)警(DOW):在停車狀態(tài)即將開啟車門時,監(jiān)測車輛側(cè)后方的其他道路使用者,并在可能因車門開啟而發(fā)生碰撞危險時發(fā)出警告信息。

20)倒車環(huán)境輔助(RCA):在車輛倒車時,實(shí)時監(jiān)測車輛后部環(huán)境,并為駕駛員提供影像或警告信息。

21)低速行車環(huán)境輔助(MALSO):在車輛泊車或低速通過狹窄通道時,探測其周圍障礙物,并當(dāng)車輛靠近障礙物時發(fā)出警告信息。

3.控制輔助類術(shù)語

1)自動緊急制動(AEB):實(shí)時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,并在可能發(fā)生碰撞危險時自動啟動車輛制動系統(tǒng)使車輛減速,以避免碰撞或減輕碰撞后果。

2)緊急制動輔助(EBA):實(shí)時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,在可能發(fā)生碰撞危險時提前采取措施以減少制動響應(yīng)時間并在駕駛員采取制動操作時輔助增加制動壓力,以避免碰撞或減輕碰撞后果。

3)自動緊急轉(zhuǎn)向(AES):實(shí)時監(jiān)測車輛前方和側(cè)方行駛環(huán)境,在可能發(fā)生碰撞危險時自動控制車輛轉(zhuǎn)向,以避免碰撞或減輕碰撞后果。

4)緊急轉(zhuǎn)向輔助(ESA):實(shí)時監(jiān)測車輛前方和側(cè)方行駛環(huán)境,在可能發(fā)生碰撞危險且駕駛員有明確的轉(zhuǎn)向意圖時輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。

5)智能限速控制(ISLC):自動獲取車輛當(dāng)前條件下所應(yīng)遵守的限速信息并實(shí)時監(jiān)測車輛行駛速度,輔助駕駛員控制車輛行駛速度,以使其保持在限速范圍之內(nèi)。

6)車道保持輔助(LKA):實(shí)時監(jiān)測車輛與車道線的相對位置,持續(xù)或在必要情況下介入車輛橫向運(yùn)動控制,使車輛保持在原車道內(nèi)行駛。

7)車道居中控制(LCC):在車輛行駛過程中,持續(xù)自動控制車輛橫向運(yùn)動,使車輛始終在車道中央?yún)^(qū)域內(nèi)行駛。

8)車道偏離抑制(LDP):實(shí)時監(jiān)測車輛與車道線的相對位置,在其將要超出車道線時介入車輛橫向運(yùn)動控制,以輔助駕駛員將車輛保持在原車道內(nèi)行駛。

9)智能泊車輔助(IPA):在車輛泊車時,自動檢測泊車空間并為駕駛員提供泊車指示和/或方向控制等輔助功能。

10)自適應(yīng)巡航控制(ACC):實(shí)時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,在設(shè)定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度,以適應(yīng)前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。

11)全速自適應(yīng)巡航控制(FSRA):實(shí)時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,在設(shè)定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度并具有減速至停止及從停止?fàn)顟B(tài)起步的功能,以適應(yīng)前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。

12)交通擁堵輔助(TJA):在車輛低速通過交通擁堵路段時,實(shí)時監(jiān)測車輛前方及相鄰車道行駛環(huán)境,經(jīng)駕駛員確認(rèn)后自動對車輛進(jìn)行橫向和縱向控制。

13)加速踏板防誤踩(AMAP):在車輛起步或低速行駛時,因駕駛員誤踩加速踏板產(chǎn)生緊急加速而可能與周邊障礙物發(fā)生碰撞時,自動抑制車輛加速。

14)自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈(ADB):能夠自適應(yīng)地調(diào)整車輛遠(yuǎn)光燈的投射范圍,以減少對前方或?qū)ο蚱渌囕v駕駛員的眩目干擾。

15)自適應(yīng)前照燈(AFS):能夠自動進(jìn)行近光燈或遠(yuǎn)光燈控制或切換,從而為適應(yīng)車輛各種使用環(huán)境提供不同類型的光束。

二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展歷程

1.我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展歷程

我國對于自動駕駛汽車的研究始于20世紀(jì)80年代,得益于863計(jì)劃,即《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要》中提出的自動化技術(shù)。我國自動駕駛汽車發(fā)展過程如圖1-1所示。

國防科技大學(xué)從20世紀(jì)80年代末開始先后研制出基于視覺的CITAVT系列智能車輛。1992年,國防科技大學(xué)成功研制出中國第一輛紅旗系列無人駕駛汽車。2011年7月,由一汽集團(tuán)與國防科技大學(xué)共同研制的紅旗HQ3無人駕駛汽車完成了286km的面向高速公路的全程無人駕駛試驗(yàn),如圖1-2所示。

2012年,軍事交通學(xué)院研發(fā)的“軍交猛獅Ⅲ號”無人駕駛汽車,在京津塘高速公路以無人駕駛狀態(tài)行駛114km,最高速度為105km/h。“軍交猛獅Ⅲ號”是中國自主研制的無人駕駛汽車,原型為一輛普通的黑色途勝越野車,如圖1-3所示。其車頂安裝有復(fù)雜的視聽感知系統(tǒng),車內(nèi)裝有兩臺計(jì)算機(jī)和一臺備用計(jì)算機(jī)組成的執(zhí)行系統(tǒng),以此來處理視聽感知系統(tǒng)獲得的信息,讓無人車可以自主進(jìn)行加速、制動、換檔等動作。

圖1-1 我國自動駕駛汽車發(fā)展過程

圖1-2 國防科技大學(xué)無人駕駛汽車

圖1-3 軍交猛獅Ⅲ號無人駕駛汽車

2015年12月初,百度無人駕駛汽車在北京進(jìn)行全程自動駕駛測試,如圖1-4所示。測試過程中實(shí)現(xiàn)了多次跟車減速、變道、超車、上下匝道、掉頭等復(fù)雜駕駛動作,完成了進(jìn)入高速公路到駛出高速公路不同道路場景的切換,最高速度達(dá)100km/h。

2015年8月29日,宇通客車股份有限公司研發(fā)的無人駕駛大客車在全開放道路測試成功,如圖1-5所示。此次自動駕駛的測試成功,是中國客車行業(yè)的一個里程碑事件。測試車輛配有2個攝像頭、4個激光雷達(dá)、1個毫米波雷達(dá)及組合導(dǎo)航系統(tǒng),可以無人駕駛,也可以像普通客車一樣人工駕駛,并可隨時轉(zhuǎn)換駕駛方式。該車在鄭州至開封的城際快速路上,在其他車輛、行人正常通行的全開放環(huán)境下進(jìn)行了測試,全程行駛32.6km,且無人工干預(yù),途經(jīng)26個信號燈路口,順利完成跟車行駛、自主換道、鄰道超車、自動識別信號燈、定點(diǎn)停靠等測試項(xiàng)目。

圖1-4 百度無人駕駛汽車

圖1-5 宇通智能駕駛電動客車

2017年,百度公司與德國博世集團(tuán)在柏林簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將在自動駕駛、智能交通、智能車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域展開深入合作。兩家公司合作開發(fā)百度阿波羅計(jì)劃(Apollo),阿波羅計(jì)劃的目標(biāo)是向汽車行業(yè)及自動駕駛領(lǐng)域的合作伙伴提供一個開放、完整、安全的軟件平臺,幫助他們結(jié)合車輛和硬件系統(tǒng),快速搭建一套屬于自己的完整的自動駕駛系統(tǒng)。百度阿波羅自動駕駛汽車如圖1-6所示。

2018年,百度與廈門金龍合作開發(fā)阿波龍L4自駕巴士,如圖1-7所示。“阿波龍”同時也是中國首輛商用級無人駕駛微循環(huán)車,這款無人駕駛微循環(huán)車的誕生,使百度Apollo無人駕駛技術(shù)平臺攜手金龍客車進(jìn)入一個新的高度。阿波龍?jiān)谠O(shè)計(jì)上全新構(gòu)建電動化、電子化及智能化的新形態(tài),是全國首輛無轉(zhuǎn)向盤、無加速踏板、無制動踏板的原型車。阿波龍面向商業(yè)化開發(fā),自動駕駛級別達(dá)到L4高度自動駕駛,由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作,計(jì)劃率先實(shí)現(xiàn)特定場景的商業(yè)化,比如景區(qū)、園區(qū)、機(jī)場等自動接駁,也能夠通過人機(jī)交互執(zhí)行特定的服務(wù)任務(wù)。隨著技術(shù)、法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施、成本等問題的逐步解決,自動駕駛巴士將拓展到半封閉式場地甚至是開放性道路,如班車、旅游、公交等。

圖1-6 百度阿波羅自動駕駛汽車

圖1-7 阿波龍L4自駕巴士

2.國外智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展歷程

自動駕駛汽車的研究最早可追溯到20世紀(jì)60年代,主要集中在美國、日本和歐洲的少數(shù)幾個發(fā)達(dá)國家,國外的自主駕駛汽車發(fā)展歷程如圖1-8所示。

圖1-8 國外自動駕駛汽車發(fā)展歷程

1984年9月,美國國防部高級研究計(jì)劃局(DARPA)與陸軍合作,發(fā)起了投資6億美元的自主地面車輛戰(zhàn)略計(jì)劃(ALV)。DARPA隸屬于美國國防部,其主要業(yè)務(wù)是開展基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、顛覆性的國防科研項(xiàng)目的管理。其項(xiàng)目類別分為基礎(chǔ)研究、預(yù)先研究和應(yīng)用研究,其中,最重要的是成熟度不高、風(fēng)險大、利潤低,一般商業(yè)企業(yè)等技術(shù)創(chuàng)新主體不愿投入的預(yù)先研究領(lǐng)域。ALV項(xiàng)目是基于美國軍方提出的機(jī)器人計(jì)劃,不過此機(jī)器人非彼機(jī)器人,而是一種自主地面車輛,如圖1-9所示。當(dāng)時的設(shè)計(jì)要求是,通過視覺圖像處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成自主車輛的運(yùn)行前進(jìn),但受限于當(dāng)時的技術(shù)條件,這個項(xiàng)目進(jìn)展得并不順利。

DARPA資助了卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院等大學(xué)和制造商企業(yè)共同參與ALV項(xiàng)目。卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的主要任務(wù)是解決ALV系統(tǒng)復(fù)雜的感知和集成問題,為了攻克該技術(shù),卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的研究人員于1984年組建了導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室,命名為“NavLab”。于1986年研發(fā)成功NavLab 1自動駕駛汽車,成為全球第一輛由計(jì)算機(jī)駕駛的汽車,如圖1-10所示。該車基于一輛雪佛蘭廂式貨車改裝而成,由三臺計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)集成在一起,主要用于圖像處理、圖像理解、傳感器信息融合、路徑規(guī)劃和車體控制。但是因?yàn)槭艿杰浖夹g(shù)的限制,當(dāng)時最高速度僅為1.8km/h,直到80年代末期才能以最高32km/h的速度行駛。

圖1-9 美國ALV自主地面車輛

圖1-10 NavLab 1自動駕駛汽車

1996年,意大利帕爾馬大學(xué)啟動了開發(fā)一款名為ARGO的無人駕駛原型車項(xiàng)目。ARGO采用通用芯片、商用MMX奔騰Ⅱ車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng),配備了一種相對簡單且具有成本效益的視覺系統(tǒng),采用商用低成本CCD攝像機(jī),應(yīng)用立體視覺檢測和定位車輛前方的障礙,通過圖像獲取車輛前方道路的幾何參數(shù),通過I/O板來獲得車輛的速度及其他數(shù)據(jù)。ARGO提供了正常、輔助和自動三種駕駛模式。在正常模式下,汽車發(fā)現(xiàn)危險就會發(fā)出視覺和聽覺警報(bào);在輔助模式下,如果駕駛員沒有做出反應(yīng),汽車會自行控制;在自動模式下,會處理來自攝像頭的信息,以控制汽車的運(yùn)行。1998年,在意大利汽車百年行活動中,ARGO試驗(yàn)車沿著意大利的高速公路網(wǎng)進(jìn)行了2000km的道路試驗(yàn),如圖1-11所示。試驗(yàn)車行駛的區(qū)域既有平坦路面,也有高架橋和隧道丘陵地區(qū),ARGO試驗(yàn)車的無人駕駛里程達(dá)到了總里程的94%,最高車速為112km/h。

圖1-11 ARGO試驗(yàn)車

美國國防部高級研究計(jì)劃局(DARPA)為了吸引更多的團(tuán)隊(duì)投入智能車研究,決定舉辦一項(xiàng)獎金為100萬美元的無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽。從2004年到2007年,DARPA共贊助了三場賽事,分別是2004年、2005年和2007年的DARPA城市挑戰(zhàn)賽,如圖1-12所示。

2009年谷歌在DARPA的支持下,開始了自己的無人駕駛汽車項(xiàng)目。谷歌通過一輛改裝的豐田普銳斯在太平洋沿岸行駛了約22.5萬km,歷時一年多,如圖1-13所示。

圖1-12 DARPA無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽

圖1-13 谷歌無人駕駛汽車

2013年,除了科研院校在無人駕駛領(lǐng)域的積極研究外,奧迪、福特、沃爾沃、日產(chǎn)、寶馬等眾多的傳統(tǒng)汽車制造商也紛紛布局無人駕駛汽車。這些傳統(tǒng)車企大多采用漸進(jìn)的方式逐步提高量產(chǎn)車輛的自動化駕駛水平,且同時積極研發(fā)無人駕駛技術(shù)的發(fā)展路線。奧迪自動駕駛測試車如圖1-14所示。

特斯拉從2015年10月在Autopilot 1.0架構(gòu)下釋放了第一版自動駕駛軟件Autopilot V7.0,如圖1-15所示。配套的硬件包括12個超聲波傳感器、1個攝像頭、1個前向毫米波雷達(dá)和GPS定位。該系統(tǒng)以圖像識別為主,毫米波雷達(dá)作為輔助,并不是一個真正的自動控制系統(tǒng),而是一個輔助駕駛系統(tǒng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到自動駕駛的程度。如果汽車感應(yīng)到駕駛員的手離開轉(zhuǎn)向盤一段時間后,它會發(fā)出警報(bào)聲。

圖1-14 奧迪自動駕駛測試車

圖1-15 特斯拉自動駕駛軟件Autopilot

2016年5月19日美國當(dāng)?shù)貢r間,Uber(優(yōu)步)無人駕駛汽車在位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡市的Uber先進(jìn)技術(shù)中心正式上路測試,如圖1-16所示。Uber首次路測使用的車輛是一款改裝的福特混合動力汽車,它同時進(jìn)行采集測繪數(shù)據(jù)并試驗(yàn)自動駕駛功能。當(dāng)車輛處于自動駕駛模式時,會有一名接受過訓(xùn)練的人員在駕駛員座位上監(jiān)測車輛運(yùn)行。Uber無人駕駛汽車配備了各種傳感器,包括毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及高分辨率攝像頭,以便繪制車輛周邊環(huán)境。

2016年開始,通用汽車開始加大對新業(yè)務(wù)的投入,宣布向美國第二大打車應(yīng)用公司Lyft(來福車)投資5億美元,支持后者車輛共享業(yè)務(wù)的持續(xù)高速增長發(fā)展。緊接著通用汽車公司以10億美元買下位于舊金山的自動駕駛初創(chuàng)公司Cruise Automation(巡航自動化),正式進(jìn)入無人駕駛領(lǐng)域,開始研發(fā)通用Cruise無人車,如圖1-17所示。

圖1-16 Uber優(yōu)步無人駕駛汽車

圖1-17 通用Cruise無人車

三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車類別劃分

按照汽車控制權(quán)與安全責(zé)任分配,無人駕駛汽車可分為不同的等級。不同國家和地區(qū)對自動駕駛汽車的分級標(biāo)準(zhǔn)也不相同。目前全球汽車行業(yè)應(yīng)用較多的汽車自動駕駛技術(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)是國際自動機(jī)工程師學(xué)會(SAE,原美國汽車工程師學(xué)會)提出的,如圖1-18所示。

圖1-18 自動駕駛汽車分類標(biāo)準(zhǔn)

國際自動機(jī)工程師學(xué)會(SAE)早在2014年就發(fā)布了自動駕駛的六級分類體系,SAE將汽車智能化水平劃分為六個等級:人工駕駛、輔助駕駛、部分自動駕駛、有條件自動駕駛、高度自動駕駛和全自動駕駛。

1)L0為完全人工駕駛,由駕駛員進(jìn)行駕駛操作,屬于純?nèi)斯ゑ{駛,汽車只負(fù)責(zé)執(zhí)行命令并不進(jìn)行駕駛干預(yù)。

2)L1為輔助駕駛,能夠幫助駕駛員完成某些駕駛?cè)蝿?wù),駕駛員需要監(jiān)控駕駛環(huán)境并準(zhǔn)備隨時接管,如增加了預(yù)警提示類的ADAS功能,該種車輛的主要功能包括車道偏離預(yù)警(LDW)、前撞預(yù)警(FCW)、盲點(diǎn)檢測(BSD)等。

3)L2為部分自動駕駛,具有多項(xiàng)功能,能同時控制車速和車道,但仍需駕駛員監(jiān)控駕駛環(huán)境并準(zhǔn)備隨時接管車輛,如車輛的自適應(yīng)巡航(ACC)、緊急自動制動(AEB)、車道保持輔助(LKA)等功能。

4)L3為有條件自動駕駛,在條件許可的情況下,車輛可以完成所有的駕駛動作,并具備提醒駕駛員的功能。駕駛員無需時時監(jiān)控駕駛環(huán)境,可以分心但不可以睡覺,需要隨時能夠接管車輛。車輛具備了綜合干預(yù)輔助類功能,包括自動加速、自動制動、自動轉(zhuǎn)向等。

5)L4為高度自動駕駛,屬于完全自動駕駛,可以沒有駕駛員,但只能在特定的應(yīng)用場景下實(shí)現(xiàn)。對應(yīng)技術(shù)包括激光、雷達(dá)、高精度地圖、中央處理器、智能道路和交通設(shè)施。它可以沒有轉(zhuǎn)向盤、加速踏板、制動踏板等控制機(jī)構(gòu),但需要限定區(qū)域(如園區(qū)、景區(qū)內(nèi))或限定行駛環(huán)境條件(如雨雪天、夜晚不能開)。

6)L5為完全自動駕駛,是真正的無人駕駛階段,車輛的駕駛員位置沒有駕駛員,也沒有人在車內(nèi)或車外協(xié)助認(rèn)知判別以及干預(yù)車輛。車輛不再設(shè)置轉(zhuǎn)向盤、加速及制動踏板,能夠在全區(qū)域、全天候的環(huán)境下自主行駛。由于該項(xiàng)技術(shù)涉及安全和各國家地區(qū)的法律法規(guī)問題,因此還需要進(jìn)行深入研發(fā)。

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