自动驾驶典型的系统架构

名词的英文缩写

所学内容中几个常见的名词英文缩写整理如下：

• 全球定位系统：GPS, Global Positioning System
• 全球导航卫星定位系统：GNSS, Global Navigation Satellite System
• 惯性测量单元：IMU, Inertial Measurement Unit
• 车联网技术：V2X, Vehicle to Everything

自动驾驶系统的三个层级

自动驾驶是一个复杂的软硬件综合系统，典型的自动驾驶系统架构主要包括 感知定位 、 决策规划 、以及 控制执行 三大部分，对应的架构图如图1.1所示。
图1.1： 典型的自动驾驶系统架构

1. 感知层：车辆对进行周围环境进行感知识别。一般包括传感器、传感器数据处理、以及多传感器数据融合三个子系统。设备主要包括 主动式的探测元件 与 协同式的全局数据辅助 。

• 1.1 主动式的探测元件：传感器（摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、红外夜视等）、GPS、以及IMU等
• 1.2 协同式的全局数据辅助：高精度地图、V2X等

2. 决策层：是车辆人工智能真正发挥作用的部分。广义上可划分为 车辆路由寻径 、 行为决策 、 动作规划 等几个部分。
3. 执行层：通过 线控技术 完成执行机构的电控化，实现电子制动、电子驱动、电子转向等。

自动驾驶系统的基本技术架构

自动驾驶的技术架构基本可以分为 车载系统 和 云端系统 两大部分，对应的架构示意图如图1.2所示。

图1.2： 自动驾驶基本的技术架构

自动驾驶级别划分标准

名词的英文缩写

所学内容中几个常见的名词英文缩写整理如下：

• 自动驾驶系统：ADS, Autonomous Driving System
• 动态驾驶任务：DDT, Dynamic Driving Task
• 动态驾驶任务支援：DDT Fallback
• 设计运行域：ODD, Operational Design Domain
• 车道偏离预警：LDW, Lane Departure Warning
• 前向碰撞预警：FCW, Forward Collision Warning
• 盲点监测：BSD, Blind Spot Detection
• 交通标志识别：TSR, Traffic Sign Recognition
• 自适应巡航控制：ACC, Adaptive Cruise Control
• 车道保持辅助：LKA, Lane Keeping Assistance
• 泊车辅助：PA, Parking Assistance
• 自动紧急制动：AEB, Autonomous Emergency Braking

美国汽车工程师协会(SAE)划分标准

在该标准中，自动驾驶技术分为0~5级：

1. Level 0 (L0)：完全驾驶员驾驶。车辆配有一些对应的报警系统，如：LDW、FCW、BSD、TSR等。
   感知主体： 驾驶员
   决策主体： 驾驶员
   执行主体： 驾驶员
2. Level 1 (L1)：自动系统可辅助驾驶员完成某些驾驶任务，如：ACC、LKA。
   感知主体： 驾驶员
   决策主体： 驾驶员
   执行主体： 驾驶员+ 车辆
3. Level 2 (L2)：自动系统能够完成某些如PA、AEB等驾驶任务，但需要驾驶员对周围环境进行监控。
   感知主体： 驾驶员
   决策主体： 驾驶员
   执行主体： 车辆
4. Level 3 (L3)：在限定的ODD内完成所有DDT。即自动系统既能完成某些驾驶任务也能监测某些驾驶环境，但需要驾驶员随时能够接管车辆。
   感知主体： 车辆
   决策主体： 驾驶员
   执行主体： 车辆
5. Level 4 (L4)：不仅能在限定的ODD内完成所有DDT，还能应对系统失效的紧急情况（DDT Fallback），无需驾驶员介入。
   感知主体： 车辆
   决策主体： 车辆
   执行主体： 车辆
6. Level 5 (L5)：无需定义ODD，自动系统能在任何情况下完成DDT与DDT Fallback。
   感知主体： 车辆
   决策主体： 车辆
   执行主体： 车辆

中国智能汽车划分标准

在该标准中，自动驾驶技术分为1~5级：

1. 手动驾驶：Manual Driving, MD
2. 驾驶辅助：Driving Assistance, DA
3. 部分自动化：Partial Automation, PA
4. 高度自动化：Highly Automation, HA
5. 完全自动化：Fully Automation, FA