什么是汽車(chē)自動(dòng)駕駛,如何通俗易懂地理解其功能及原理?
在了解什么是自動(dòng)駕駛之前,我們先來(lái)了解一下“自動(dòng)駕駛”相關(guān)的定義:
在國(guó)標(biāo)GB/T40429-2020中規(guī)定,駕駛自動(dòng)化(DRIVING AUTOMATION)是指車(chē)輛以自動(dòng)的方式持續(xù)地執(zhí)行部分或全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。因此,具有駕駛自動(dòng)化能力的汽車(chē)也被稱(chēng)為自動(dòng)駕駛汽車(chē)(Automated Vehicle)。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)的定義有很多,但是綜合來(lái)說(shuō),自動(dòng)駕駛汽車(chē)指的是搭載了感知、決策、執(zhí)行相關(guān)的傳感器和零部件,通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算,控制車(chē)輛實(shí)現(xiàn)部分或全部的自動(dòng)駕駛的功能。
為了便于理解,我們進(jìn)一步來(lái)聊聊感知、決策、執(zhí)行,以及自動(dòng)駕駛分級(jí)的含義。
我們可以把自動(dòng)駕駛汽車(chē)比喻成一個(gè)人,這樣便于理解自動(dòng)駕駛,也可以更全面地理解自動(dòng)駕駛汽車(chē)的能力。
感知指的是環(huán)境感知,就像人類(lèi)駕駛員在開(kāi)車(chē)時(shí),需要眼觀六路耳聽(tīng)八方,才能正確操作,安全駕駛。自動(dòng)駕駛汽車(chē)也需要實(shí)時(shí)感知車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境和車(chē)輛本身的運(yùn)行狀態(tài),把環(huán)境感知信息實(shí)時(shí)發(fā)送給汽車(chē)的“大腦”——車(chē)載電腦。人類(lèi)駕駛員是通過(guò)眼睛、耳朵等人體器官實(shí)現(xiàn)感知,自動(dòng)駕駛汽車(chē)是通過(guò)攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、通訊模塊等傳感器實(shí)現(xiàn)感知。
決策指的是算法或者控制策略,類(lèi)似人類(lèi)駕駛員的駕駛能力,自動(dòng)駕駛汽車(chē)具有一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)時(shí)計(jì)算的預(yù)控制器,內(nèi)部集成了自動(dòng)駕駛的算法,基于接收到的環(huán)境感知傳感器輸入的信息,作出駕駛決策,輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)也像人類(lèi)駕駛員一樣,在有些場(chǎng)景下駕駛游刃有余,而在有些場(chǎng)景下駕駛可能力不從心。
執(zhí)行指的是車(chē)輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu),類(lèi)似于人的手和腳,根據(jù)控制器的指令,操作車(chē)輛完成加速、轉(zhuǎn)向、剎車(chē)、泊車(chē)等動(dòng)作,最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。
那么對(duì)于汽車(chē)的自動(dòng)駕駛能力,是如何
事實(shí)上,完全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)尚未實(shí)現(xiàn),目前主流的水平仍處于駕駛輔助的階段。
《GB/T40429-2021汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)》
按照2021年8月20日正式發(fā)布的《GB/T40429-2021汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn),基于駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的程度,根據(jù)在執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的角色分配以及有無(wú)設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍限制,將駕駛自動(dòng)化分成0級(jí)至5級(jí)。
一般認(rèn)為0-3級(jí)均為駕駛輔助,駕駛的責(zé)任主體仍為駕駛員。4級(jí)為自動(dòng)駕駛,車(chē)輛可以在有限制的設(shè)計(jì)條件內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,駕駛主體為汽車(chē)。5級(jí)可以簡(jiǎn)單粗暴地理解為無(wú)人駕駛,車(chē)輛可以在任何條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,車(chē)內(nèi)可以取消方向盤(pán)與駕駛位。