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一篇文章读懂NHTSA自动驾驶分级

2018-08-19 21:31编辑:310309.com人气:


自动驾驶分级傻傻分不清,是大家普遍存在的问题。这里我根据分级标准文件,重点谈一下我的看法。NHTSA和SAE的自动驾驶分级可以分别在官网下载,下面是一个中文版两个等级的汇总表格。

一篇文章读懂NHTSA自动驾驶分级


△图1 分级的中文参考

等级0 无自动化水平

如果是驾驶员控制,哪怕你有各种警告,我们也可以列举一排现阶段还没介入的ADAS功能,这些也都在等级0里面。

此等级的特点:只有环境感知,功能目的是辅助增强驾驶员对环境和危险的感知能力。

驾驶员操作:如图2所示,方向盘、油门、刹车一个都不能少。

现有车辆主要的功能体现:

1.夜视 Night Vision(NV)
2.行人检测 Pedestrian Detection (PD)  
3.交通标志识别 Traffic Sign Recognition (TSR)  
4.车道偏离警告 Lane Departure Warning (LDW)  
5.盲点监测 Blind Spot Monitoring (BSM)  
6.后排平交路口交通警报 Rear-Cross Traffic Alert (RCTA)   

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△图2 驾驶员的操作概览

等级1 特定功能的自动化

驾驶员完全主导。车辆会介入控制1项或者多项。多项功能同时出现的时候,这些功能是工作是分开的。驾驶员可以放弃部分控制权(方向盘、油门&刹车之一),给系统来接管。

此等级特点:此项是大部分公司目前在做的,大部分的功能都是单独一个ECU来开发。

驾驶员操作:如图3所示,在ACC情况下,油门和刹车不用;在AEB情况下,刹车可不用(这里不刹车不代表不碰撞,伤害小一些)。

现有车辆主要功能体现:

1.自适应巡航控制系统 Adaptive Cruise Control (ACC)  
2.自动紧急制动 Automatic Emergency Braking (AEB)

小结:所以L1和L0之间的距离,就是介入整车控制的过程,L0只有感知给驾驶员报警,L1需要帮助驾驶员来在一个横向或纵向驾驶车辆,注意这里的横向和纵向两个功能是分开的。

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△图3 L1一般是分布式架构

以LKA车道保持辅助系统为例,在驾驶员注意力不集中或疲劳驾驶出现车辆偏转时,系统进行主动修正、转向干预,当检测到驾驶员操作转向信号灯时,系统进入被动模式,如上图4所示其系统架构是放在独立的系统ECU里面完成的,与其他ACC控制器不相关。

等级2 组合功能

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。驾驶员可以放弃主要控制权,驾驶员需要观察周围情况,并提供安全操作。驾驶员必须随时待命,在系统退出的时候随时接上。

此等级特点:系统需要进行融合,需要两个ECU进行配合,系统之间进行高度耦合。

驾驶员操作:只要用眼睛看就行,在某些时候车辆自己可以运行。

这里的核心问题,是由于系统的不够智能或者没办法提前预知自己不行,退出的警告时间非常短

小结:L2和L1的区别,主要就是系统工作,驾驶员在系统能工作的时候,只要用眼睛就可以了。

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△图4 L2需要进行融合,处理决策需要多输入

以丰田AHAC公路自动驾驶辅助(Automated Highway Driving Assist)系统为例。该系统由两个子系统组成,分别为协作自适应巡航控制(Cooperative-adaptive Cruise Control)和车道跟踪控制(Lane Trace Control),开启过程中驾驶员可以完全脱离方向盘,系统可利用无线电自动调整车速及车距,这里是分布式系统往融合式系统前进了一步。

等级3 有限度的自动驾驶

在某些环境条件下,驾驶员可以完全放弃操控,交给自动化系统进行操控。如果系统需要人员做一些操作,驾驶员偶尔来帮下忙。驾驶员不需要全身关注看车外的情况。

此等级特点:系统某些条件下完全负责整个车辆的操控了

驾驶员操作:系统需要提示帮忙的时候回来,其他时候可以放松;当系统不行的时候,需要驾驶员来帮助

小结:L3和L2的区别,就是不需要驾驶员时时刻刻盯着, 幸运飞艇,系统需要高度的鲁棒性,在特定工作的情况下,系统不允许退出。

下图5是AUDI的zFAS,基本上把好几个模块都放在一起,形成了完整的控制系统,包括整套中央数据(地图合成和环境合成目标)、驾驶决定以及驾驶规划。硬件上把控制器内部的一堆设备进行整合,主要是由多个芯片单元所组成。由此可见L2到L3核心上的突破是容纳决策的控制器,这算是一个决定性的跨越和壁垒,也是一般车企不投入大量资源很难突破的。

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△图5 AUDI zFAS的域控方案

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6 AUDI zFAS的域控框架

等级4 全自动驾驶

只要输入出发地和目的地,责任完全交给车辆端。

英国的工程机械技术公司里卡多的PPT里面,给了一个L2到L4的自动驾驶参考路径。

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△图7 L2~L4进化图

(来源:晟讯智能科技)

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