一文读懂L0到L4超全介绍!30+自动驾驶方案汇总!

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自动驾驶等级介绍

L0:人工驾驶,驾驶员执行全部的驾驶任务。

L1:辅助驾驶,在适用的设计范围下,驾驶自动化系统(driving automation system)可持续执行横向或纵向的车辆运动控制的某一子任务(不同时进行),驾驶员负责执行其他的动态驾驶任务。

L2:部分驾驶自动化,在适用的设计范围下,驾驶自动化系统(driving automation system)可持续执行横向或纵向的车辆运动控制任务(不同时进行),驾驶员进行周边监控并监督驾驶自动化系统。L2级别及以下以驾驶员操控汽车为主,驾驶系统主要提供辅助功能。

L3:有条件驾驶自动 ,在适用的设计范围下,自动驾驶系统(Automated Driving System,ADS)可持续执行完整的动态驾驶任务,驾驶员需要在系统失效时接受系统的干预请求,及时作出响应。L3级别在限定条件下,系统操控汽车,驾驶员在必要时进行接管。

L4:高度驾驶自动化,在适用的设计范围下,自动驾驶系统(Automated Driving System,ADS)可持续执行完整的动态驾驶任务,驾驶员不需要对系统请求作出响应。L4级别在限定条件下,系统可以基本上操控智能汽车,不需要驾驶员进行接管。

L5:完全驾驶自动化,自动驾驶系统(Automated Driving System,ADS)在所有道路环境执行完整的动态驾驶任务及动态驾驶任务支援,驾驶员无需介入。

本文主要介绍L0-L4的相关功能。

各感知传感器优劣

| 感知传感器 | 距离 | 优势 | 劣势 | | ----- | ------- | ---------------------------- | ---------------------- | | 摄像头 | 50-200m | 成本低,感知内容丰富 | 受光线干扰较大,测距性能较差,算法要求高 | | 毫米波雷达 | 20-250m | 具备绕物能力,受天气和环境的影响最小,全天候全天时测距远 | 点云分辨率较低,数据稳定性差,对金属敏感 | | 激光雷达 | 50-300m | 探测距离远,测量精度高,响应速度灵敏 | 受雨雪雾霾恶劣天气影响,成本高,光源易被污染 | | 超声波雷达 | 15m | 成本低,适合近距离探测 | 远距离探测能力差 |

L0

L0人工驾驶,需要驾驶员执行全部的驾驶任务,主要是一些预警和提示功能,常用的传感器有摄像头(前视、环视、座舱等)、毫米波雷达、超声波雷达。

常用的感知模块包括但不限于:分类、检测、分割、车道线检测、关键点等

TSR:Traffic Sign Recognition,交通标识识别

功能介绍:对前视图像进行标识检测和识别(限速、停车、掉头等标识),并根据识别结果提醒驾驶员注意前面的交通标志。

FCTA/RTCA:Front/Rear Crossing Traffic Alert,前方/后方横向交通警告

功能介绍:对车辆左前方/后方及右前方/后方的目标物体进行检测,并且在车辆与目标物体存在碰撞风险时,进行相应的警示。

FCW/RCW:Forward/Rear Collision Warning,前车/后车碰撞预警

功能介绍:利用摄像头识别出前方/后方物体,并通过毫米波雷达感测与前车/后车或前方/后方障碍物的距离,同时判断当前的工况。如果观测距离小于报警距离,那么车辆就会进行报警提示;如果观测距离小于安全距离,那么车辆就会启动自动制动。

HMW:Headway Monitoring Warning,车距检测警告

功能介绍:在同速跟车或车速很接近时,计算本车与前车之间的最小安全距离,存在潜在碰撞危险时对驾驶员进行警告提醒。

LDW:Lane Departure Warning,车道偏离预警

功能介绍:通过摄像头检测前方车道线,计算出车身与车道线之间的距离,判断汽车是否偏离车道;在驾驶员无意识(未打转向灯)偏离原车道时,系统能在偏离车道0.5s之前发出警告或转向盘开始振动,提示驾驶员回到本车道内,减少因汽车偏离车道引发的危险。

DOW:Doors Open Warning,开门警示

功能介绍:车辆停止期间监控车辆后部侧面范围,由两个尾部雷达传感器进行监控。当识别到后面有车接近时,就会警告车内打开相应车门的乘客。该系统帮助防止与特定交通情况下的其他车辆相撞。在这种情况下,无意间打开驾驶员车门可能会导致碰撞事故。同样也适用于无意间打开左后车门,在这种情况下也会输出警告。

NV:Night Vision,夜视系统

功能介绍:利用红外成像技术辅助驾驶员在黑夜中看清道路、行人和障碍物等,减少事故发生,增强主动安全的系统。

BSD:Blind Spot Detection,盲区监测

功能介绍:车辆行驶过程中,当有移动物体(车辆、行人等)进入盲区时,向驾驶员发出警告,辅助驾驶行车或变道。

LCA:Lane Change Assist,变道辅助

功能介绍:汽车C柱有一个视野盲区,变道辅助系统通过雷达/摄像头来监控本车侧后方的区域,可以在一定范围内探测到邻近车道上其他车辆的位置、行驶速度、行驶方向,如果一辆车于视角盲区或以很快的速度从后面接近本车,则输出警告。

DMS:Driver Monitor System,驾驶员状态监测

功能介绍:疲劳监测(闭眼、打哈欠)、危险行为监测(抽烟、左顾右盼、双手脱把、打电话、未系安全带、吃东西、低头)、驾驶员是否丧失行为能力、注意力/视野范围监测等

PDC:Parking Distance Control,泊车测距功能

功能介绍:俗称倒车雷达,通过雷达侦测车辆前后方的障碍物,帮助司机“看见”摄像头里看不到的物体,提高驾驶安全性。

SVM:Surround View Monitor,全景影像

功能介绍:利用环视鱼眼摄像头生成的360°环视影像。

PDA:Parking Distance Alarm,驻车距离报警

功能介绍:车辆低速行驶时检测到车辆周边的障碍物,自动激活驻车距离警报系统,对驾驶员进行提示。

IHC:Intelligent Headlamp Control,智能远光灯控制

功能介绍:功能开启后,系统根据前方三目摄像头和前雷达识别前方车辆、其他交通参与者、交通环境的光照情况,并结合本车的运动状态,可以自动请求激活或解除远光灯。在夜间行驶过程中,此功能可以优化车辆前照灯的使用。如果没有车辆和其余交通参与者被探测到,且环境亮度低于0.125lux,系统会激活远光灯。如果有会车、跟车或路灯照明灯状况存在,远光灯会切换为近光灯。

L1

L1辅助驾驶,智能汽车可持续执车辆运动控制的某一子任务,提供辅助和控制的功能(偏辅助),常用的传感器有摄像头、毫米波雷达、超声波雷达。

常用的感知模块包括但不限于:分类、检测、分割、车道线检测、关键点等

LCC:Lane Centering Control,车道居中控制

功能介绍:采用前向雷达与前向摄像头探测道路环境中的车道线及前车的行驶轨迹线,规划出自车应正确保持的行驶轨迹(路径),通过对转向系统的主动干预控制自车按规划的轨迹(路径)行驶,从而减轻驾驶员对转向控制负担。

LDP:Line Departure Prevention,车道偏离辅助

功能介绍:利用前视摄像头检测车道线,在未打转向灯的前提下,如车轮即将压线或已经压线,通过施加校正性转向干预并进行提示,辅助驾驶员保持车辆在本车道中央。

LKA:Lane Keep Assist,车道保持辅助

功能介绍: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(关闭模式),LKA包含了LDW、LDP和LCC三项功能。

ALC:Auto Lane Change,自动并线

功能介绍:驾驶员按下转向灯拨杆,ALC系统将对环境进行判断,然后辅助驾驶员将车辆驶入相邻车道。

ACC:Adaptive Cruise Control,自适应巡航

功能介绍:在传统定速巡航的基础上,采用前车雷达与前向摄像头探测前方车辆、骑行者、行人等目标的运动情况以及道路曲线、道路标志,并针对本车和目标之间的相对距离和相对速度、本车所处的弯道情况及道路限速情况,通过对动力系统、制动系统的主动干预控制自车与目标始终保持合理的车间距及车速行驶,从而减轻驾驶负担的驾驶辅助系统。

AEB:Autonomous Emergency Braking-Vehicle自动紧急制动

功能介绍:基本原理是通过雷达,摄像头,激光雷达等传感器检测道路上的车辆,摩托车,行人,自行车,根据碰撞时间的计算来判断是否进行报警,或者制动来提醒驾驶员制动,或者主动制动来避免或减轻碰撞。

SAS:Speed Assistance System,车速辅助系统

功能介绍:能够获取道路限速信息并告知驾驶员,根据限速信息进行超速报警并能够主动干预控制车速,使车速保持在允许的最高限速内。

L2

L2部分驾驶自动化,智能汽车可持续执行车辆运动控制任务,提供辅助和控制的功能(控制功能增多),常用的传感器有摄像头、毫米波雷达、超声波雷达。

常用的感知模块包括但不限于:分类、检测、分割、车道线检测、关键点、跟踪、多传感器融合、高精地图、SLAM等

APA:Autonomous Parking Assist,自动泊车辅助

功能介绍:

(1)泊车入库:利用超声波雷达或环视摄像头实现车位识别,并计算出合适行驶轨迹,对车辆进行横向/纵向控制使车辆驶入车位;

(2)泊车出库:若车辆使用自动泊车功能入库,则可自动泊车出库功能;

(3)钥匙召唤功能:通过钥匙控制车辆向前或向后直行。

(4)低速预警功能:当探测到车辆周围有障碍物时,通过图像或声音的方式对驾驶员进行预警。

APO:Autonomous Poll Out,主动驶出

功能介绍:针对APA泊车入库的情形,可以选择APO自动驶出,解决狭小车位的泊车便利性

RPA:Remote Parking Asist,远程泊车辅助

功能介绍:在汽车低速巡航并找到空车位后,驾驶员将车辆挂入停车挡,离开汽车。在车外,使用手机发送泊车指令,控制汽车完成泊车操作。

HPA:Home-zone Parking Asist,记忆泊车

功能介绍:主要是针对家庭区域的泊车方案。记忆泊车要实现寻找车库,泊入车库的功能,需要地安全行驶到库位旁,需要提升汽车远距离感知的能力,主要使用SLAM技术。其主要原理为:在若干固定区域,自学习泊车系统依靠环视摄像头进行周边环境的建图与定位,并据此记忆用户的驾车及泊车操作,在用户下次来到此固定区域时,系统可根据保存的地图信息进行定位,并进行泊车“回放”。

TJA:Traffic Jam Assit,交通拥堵辅助

功能介绍:指在车辆在沿车道线行驶时,诊断到车道线发生丢失时。跟随前车的行驶轨迹行驶,直至车道线再次识别,TJA功能将切换回LCC。TJA的工作车速范围为: 0~60km/h;

HWA:Highway Assit,高速驾驶辅助

功能介绍:该功能主要是在ACC自适应巡航与LKA车道保持辅助的基础上,新增变道功能,其对应实现的技术要求更高,规则性也更强。

L3

L3有条件驾驶自动化,智能汽车在适用条件下可持续执行完整的动态驾驶任务,区域性有条件的完全控制功能,并在系统失效时接管车辆控制。常用的传感器有摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达

常用的感知模块包括但不限于:分类、检测、分割、车道线检测、关键点、跟踪、多传感器融合、高精地图、SLAM等

TJP:Traffic Jam Pilot交通拥堵领航

功能介绍:在TJA基础上增加导航和自动并道功能。

HWP:Highway Pilot高速驾驶指引

功能介绍:在HWA的基础上增加高速导航、自动并道和自动上下匝道的功能。

AVP:Autonomous Valet Parking,自主代客泊车

功能介绍:停车场或其他限定区域内,实现最后几百米的慢速无人泊车功能。

L4

L4高度驾驶自动化,在适用的设计范围下,自动驾驶系统可持续执行完整的动态驾驶任务,驾驶员不需要对系统请求作出响应。L4基本上就是上述所有功能的汇总,在此不做过多介绍。

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