什么叫自動駕駛?
自動駕駛分為6個等級:
Level 0:人工駕駛,無駕駛輔助系統(tǒng),僅提醒。
Level 1:輔助人工駕駛,可實現(xiàn)單一的車速或轉(zhuǎn)向控制自動化,仍由人工駕駛(如定速巡航、ACC)。
Level 2:部分自動駕駛,可實現(xiàn)車速和轉(zhuǎn)向控制自動化,駕駛員必須始終保持監(jiān)控(如車道中線保持)。
Level 3:有條件自動駕駛,可解放雙手(hands off),駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)并在必要時進行干預。
Level 4:高級自動駕駛,可解放雙眼(eyes off),在一些預定義的場景下無需駕駛員介入。
Level 5:全自動駕駛,完全自動化,不需要駕駛員(driverless)。
自動駕駛基本原理
關于自動駕駛的基本原理,需了解三大關鍵詞:傳感器、數(shù)據(jù)融合(Data Fusion)、100%安全性決策。
傳感器
自動駕駛需要的傳感器系統(tǒng)主要有三種類型:攝像頭、雷達和激光雷達。
攝像頭
攝像頭是自動駕駛必備的傳感器,包括前視、后視和360度攝像系統(tǒng),后視和360度攝像頭主要提供360度外部環(huán)境呈現(xiàn),前視攝像頭主要用于識別行人、車輛、道路、交通標志等。
雷達(RADAR)
自動駕駛需要多個雷達傳感器,其功能是無線探測和測距,主要用于盲點檢測、防碰撞、自動泊車、制動輔助、緊急制動和自動距離控制等應用。目前的雷達系統(tǒng)主要基于24GHz和77GHz,相較于24GHz,77GHz在測量距離和速度時具有更高的精度,以及更高的角分辨率,且還具備天線尺寸小、干擾小等優(yōu)點。
激光雷達(LiDAR)
LiDAR,即Light Detection And Ranging的縮寫,它是一種基于激光的系統(tǒng),除發(fā)射器(激光器)外,系統(tǒng)還具備高靈敏度的接收器。LiDAR主要用于測量靜止和移動物體的距離,并通過處理提供所檢測物體的三維圖像。
LiDAR應用于自動駕駛所面臨的挑戰(zhàn)是,如何克服在雨雪、霧、溫度等環(huán)境影響下識別較遠距離的物體,同時,這玩意成本太高,目前不適合汽車領域的大規(guī)模部署。
數(shù)據(jù)融合(Data Fusion)
數(shù)據(jù)融合就是將不同傳感器(如雷達、攝像頭和激光雷達)數(shù)據(jù)進行智能化合成,實現(xiàn)不同信息源的互補性、冗余性和合作性,從而做出更好、更安全的決策。比如攝像頭具有分辨顏色(識別指示牌和路標)的優(yōu)勢,可易受惡劣天氣環(huán)境和光線的影響,但雷達在測距、穿透雨霧等有優(yōu)勢,兩者互補融合可作出更精確、更可靠的評估和判斷。
100%安全性決策
一旦出現(xiàn)交通事故,重則導致人身傷亡,因此,自動駕駛對技術(shù)安全的要求相當苛刻,需實現(xiàn)接近100%的安全性。
簡而言之,自動駕駛就是通過傳感器收集全面的環(huán)境信息,再對信息融合處理,并作出接近100%安全性決策。
目前多數(shù)人所談的自動駕駛,都是基于汽車本地端的傳感器、數(shù)據(jù)融合來實現(xiàn)決策的。
但是,你有沒有想過,這種單憑本地端實現(xiàn)的方式存在一些局限性。
當汽車橫穿十字路口時,自動駕駛能預知從左側(cè)高速駛來的大卡車嗎?
由于易受雨、雪、霧、強光等環(huán)境影響,攝像頭能始終準確識別指示牌和紅綠燈嗎?
再舉一個例子。
當自動駕駛在高速路上以130公里/小時行駛時,攝像機/雷達融合無法安全地檢測到前方超過120米距離外的停車,這將觸發(fā)超過5米每平方秒的緊急制動,這是無法接受的。
總之,道路環(huán)境異常復雜,雷達、攝像頭和激光雷達等本地傳感系統(tǒng)受限于視距、環(huán)境等因素影響,要實現(xiàn)100%安全性,自動駕駛需要彌補本地傳感器所欠缺的感知能力。
簡單的理解,本地傳感系統(tǒng)讓汽車實現(xiàn)了“眼觀六路”,但自動駕駛還需要“耳聽八方”。
這就需要C-V2X閃亮登場。
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