《无人驾驶汽车的工作原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无人驾驶汽车的工作原理（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CDA数据分析师（CDA.cn）真本事，心舒适!无人驾驶汽车的工作原理在美国国家公路交通安全管理局美国运输部（NHTSA ）近日发布了对自驾车技术的当前状态的 概览报告。根据该报告，自动驾驶汽车技术仍处于研发阶段。下面给出的地图描绘了美国的受控测试地点，这些地点使用建模，仿真和道路上的自动驾驶汽车组件和系统。rsFigure 1: Map of U.S. Automated Vehicle Test Sites Source： NHTSA/Vo!pe Center - March 2015资料来源：美国国家公路交通安全管理局LEGEND晞f他h屈曰O 15O 6対 C 2$Pra/rrr Sl
2、ofus Acttw Phruied lUCtlW Unknown本文旨在提供有关自动驾驶和自动驾驶汽车目前在现实世界中的运行方式（从硬件到软件）的 基本信息和入门信息。我们将本文分为三个部分：AUTOMATED DRIVING SYSTEM MONITORS DRIVING ENYIRONMEMTconditional HighFullAutomationAutomationAutomationLearn more about SAE3016 or purchase the standard do匚umentNo Automation DriverPartialAnJitann Automa
3、tion 什么构成无人驾驶汽车（自动驾驶级别） 自动驾驶汽车如何与彼此及其周围环境互动 Google的Waymo和Tesla的Autopilot如何运作的最新示例我们将从检查自治级别开始：无人驾驶汽车的自主程度根据SAE International的说法，自动驾驶汽车具有五个级别的自主权: OVER FOR A TABLE SUMMARIZING LEVELS OF AUTOMATION FORON-ROAD VEHICLES - J3016资料来源:SAE International级别1：这是系统和操作员共享控制权的低级别自动化。例如，自适应巡航控制功能控制发动机和制动功率，以实现速度变化
4、和维护，而驾驶员则控制转向。1级系统可能需要随时进行全 面的人为控制。级别2 :在此级别上，虽然系统控制着车辆操作（例如加速，制动和转向），但需要驾驶员对 自动驾驶系统进行持续监控。许多2级车辆要求驾驶员握住方向盘，以使自动驾驶系统持续运 行。级别3 ：属于此类别的自动驾驶汽车允许驾驶员执行其他任务（例如发短信或看电影），而系 统则控制了大多数汽车的运行。但是，对于车辆制造商指定的某些操作，该系统需要驾驶员在 有限的时间内进行干预。级别4 ：该级别支持自动驾驶，而驾驶员的干预最少，但它仅在选定的，称为地理围栏区域的 地图位置中支持。级别5 ：不需要人工干预。尽管5级自治是许多自动驾驶汽车公司的
5、共同梦想，但它们各自达到5级自治的途径却大不相 同。一些公司认为3级和4级自治太危险了，因为从机器到人的交接可能是不可预测的并且是 危险的（从发短信或看电影转向摆脱事故可能是不切实际的期望）。无人驾驶汽车如何与周围环境互动根据美国运输部的说法，互联和自动驾驶车辆可以通过三种方式相互通信及其周围环境：车对车（V2V）交互自动驾驶汽车之间的V2V交互允许在路线，拥堵，障碍物和危险方面进行信息交换。例如，如果自动驾驶汽车遇到事故或交通流量大但行驶缓慢的情况，它可以将信息中继到其他 自动驾驶汽车，后者可以根据接收到的数据调整其路线，并有可能避免事故和交通。车辆到基础架构（V2I）交互自动驾驶汽车可以与
6、基础设施组件（例如智能停车系统）进行通信，以计划路线并在旅程开始 之前预留停车位。该信息在自动驾驶汽车必须确定到达目的地（平行，垂直或成角度）时如何停车时特别有用。 此外，其他无人驾驶汽车会提前“知道”特定的停车位是否已经预留或开放。车辆到行人（V2P）交互该V2P相互作用主要是进行自驾车和行人的智能手机应用程序之间。据明尼苏达大学（University of Minnesota ）称，它资助了一个名为移动无障碍行人信号” （MAPS ）的V2P原型。视觉受损的行人可以使用MAPS分别接收和提供有关交叉路口和行 人位置的信息。然后，自动驾驶汽车将使用这些数据以及汽车传感器和LiDAR提供的数据
7、，以 更准确地定位行人并可能避免碰撞。CDA数据分析师(CDA.cn)真本事，心舒适！当前无人驾驶汽车和工作部件的例子谷歌和特斯拉是当前自动驾驶汽车领域最大的参与者。为了更好地了解自动驾驶汽车的实时工 作原理，本文详细介绍了 Google 的 Waymo 和特斯拉的 Autopilot 的运作方式。谷歌的 Waymo根据Google的说法，Waymo是4级自治系统，需要最少的人工干预。Waymo 的硬件基础架构下面提供了 Waymo硬件的描述性图像：厂厂Li DAR SystemVision System Radar SystemMainCnnuraMu drianoe 150mWiMTiav
8、tf Fotwnrd CjiriHmMu dislsincw 2SknArar Ww CAfnvrMax dxSiBHM 50mFurwd Lo% hanfl findk* CarntrM M&k B5AmIwMgu drSlflnc# IfiOffi资料来源：特斯拉据特斯拉称，其2014年至2016 年10 月之间生产的自动驾驶汽车包括有限的超声波传感器， 低功率雷达和仅一个摄像头。自2016年以来建造的设备包括12个用于附近物体和行人识别的超声波传感器，能够“感应” 不同天气条件的前置雷达，八个用作特斯拉内部神经网络馈送信号的外部摄像头以及处理输入 的计算机系统以毫秒为单位。特斯拉联网汽车
9、软件不断进行“空中更新”。自动驾驶软件 交通感知巡航控制系统，可根据周围交通情况保持速度。 驾驶员在标记清晰的车道内进行“自动转向” 自动车道变更，可在车道之间转换 驾驶员辅助的“自动驾驶导航”，用于指导车辆从高速公路的匝道驶入匝道，包括建议和 更改车道，导航高速公路交汇处和驶出出口。 自动停车，可自动平行或垂直停车 召唤从停车位“呼唤”汽车下面简要说明了上述功能的工作原理：在自动驾驶仪上导航“自动驾驶导航”功能使驾驶员可以将目的地输入到车辆的导航系统中，从而启动显示计划路 线的“ 360度可视化”。出于安全原因，每次旅行都必须启用此功能。据特斯拉称，它无法在 默认模式下运行。自动换道“在自动
10、驾驶仪上导航”功能包括两种类型的车道变更：基于路线和基于速度。前者允许车辆 不顾速度而坚持导航路线。后者基于一些设置，建议以设定的巡航速度为参考，将车辆过渡到 比自动驾驶仪更快或更慢的车道。当驾驶员选择退出换道确认通知时，自动换道进入模式。但是，特斯拉警告驾驶员，此功能不 是完全自动的，需要全神贯注并按住方向盘。Tesla声称驾驶员可以随时手动覆盖此功能。停车和召唤当汽车以低速行驶时，驾驶员可以启动自动停车，以检测合适的停车位。这需要手动干预，使 汽车倒退并按启动，但是，在汽车开始独立控制速度，改变档位和转向角之前。当乘客想要“呼叫”汽车并通过一系列前进和后退按钮单击来引导汽车时，自动驾驶仪还
11、具有 通过应用程序触发的召唤按钮。自治的障碍在过去的五年中，无人驾驶汽车投资激增，但仍然存在许多重要挑战，难以实现 5 级自动驾驶： 发展中国家的道路规则-加州的高速公路不同于开罗或班加罗尔的交通。除非开发出能够处理其独特情况和道路规范的自动驾驶系统，否则在自动驾驶汽车的采用方面（因此在安 全性，更低的排放量和提高的工人生产率方面）可能会落后于发展中国家。在这些国家或 “测试区域”中，这可能涉及对驾驶习惯和规范的重大改变，在这些区域中适用不同的道 路规则并且可以对自动驾驶技术进行测试。 统一标准-为了使车辆与自身或与基础设施进行通信，必须开发新的通信渠道。这些渠道 应允许不同品牌和型号的车辆进行通信，并且应尽可能防止黑客入侵和欺骗。在美国和其 他国家/地区努力推进这些标准的同时，还有许多工作要做，以确保安全并在车辆和基础设 施之间建立统一的智能层。安全阈值-2000年至2010年间，美国商业航空公司每乘客英里死亡人数约为每100亿乘客英里死亡人数0.2（维基百科）。可以肯定地说
