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什么是汽车自动驾驶,如何通俗易懂地理解其功能及原理?

来源 : www.penghaida.com   发布时间 : 2022/1/26 9:56:00

自动驾驶汽车的英文是Autonomous vehicles,也可以称为无人驾驶汽车,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。早在上世纪90年代就有研究,在21世纪初有越发实用的趋势,最近变得越来越火热。其原理是依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。

根据自动化水平的高低,无人驾驶可以分为四个阶段:驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化:

1、驾驶辅助系统(DAS):目的是为驾驶者提供协助,包括提供重要或有益的驾驶相关信息,以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”(LDW)系统等。

2、部分自动化系统:在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统,如“自动紧急制动”(AEB)系统和“应急车道辅助”(ELA)系统等。

3、高度自动化系统:能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责,但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。

4、完全自动化系统:可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。

按照自动化从低到高的顺序,其功能大致可以分为:

Level 1 :

识别交通标志并根据识别结果做出不同的应对措施。判断与周围车辆的距离,并对驾驶员发出警告通过感知道路标识来对驾驶员做出提醒通过预设路线来判断是否偏离路线,对驾驶员做出提示在停车状态下对周围的车辆发出警示对驾驶员的身体状态进行检测,是否疲劳,走神或是其他危险状态做出预警倒车影像和全景影像等(倒车时)倒车影像全景影像

以上为较为低级的驾驶辅助系统(DAS),其中有部分已经有了较为广泛的运用,如倒车影像和全景影像等,在这个状态下仍然需要驾驶员,DAS只起到辅助作用。

Level 2:

在特定情况下(如车辆即将压线,与前后车辆距离过近),对驾驶员发出提示并对车辆施加矫正性干预,帮助把车辆保持在安全范围内。定速巡航紧急情况(如与行人距离小于安全距离,与前后方车辆距离小于安全距离)自动刹车在车速超过安全速度或是法律规定的速度时警告驾驶员并自动降速

以上为部分的自动化系统,可以看到此时系统不仅会对驾驶员发出提示同时还会对车辆进行干预。

Level 3:

自动泊车和自动驶出远程泊车(适用于狭小的空间)堵车时启用自适应巡航控制系统,车道保持系统和自动跟车功能,可以让你堵车时自在的玩手机自助泊车

可以看到这个级别的自动驾驶已经可以很大程度上地干预车辆的驾驶行为了,极大地智能化和方便了我们的驾驶,提高了驾驶体验。

Level 4

部分场景自动化驾驶(如通勤路线等)

Level 5

完全自动化驾驶

Level 4和 Level 5的自动驾驶已经极少地或是完全不需要驾驶员的操作了,你可以在车辆上放松,睡觉,打牌,吃火锅或进行其他娱乐。

自动驾驶的原理并不复杂,复杂的是其系统和系统所依赖的电子芯片及传感器。其间涉及到的产品非常繁多复杂,以英飞凌的产品为例,看,这一张图还放不下。

想要完整版的同学可以访问并点击汽车电子:

应用领域 - Infineon Technologies

虽然产品种类丰富,但我们可以简单地看一看其大致的原理,比如自动驾驶不可或缺的摄像头,多用途摄像头在车辆安全性装置中发挥着越来越不可或缺的作用。随着摄像头系统重要性的飞升,必须要以最佳方式来集成这些系统。

英飞凌提供了用于多用途摄像头系统的高度集成解决方案,此方案支持下一代安全特性和功能。其优点包括从对ISO 26262的支持和创新的供电概念到同类产品中的最低功耗及可选的安全防盗功能等。多用途摄像头 - Infineon Technologies英飞凌提供了用于多用途摄像头系统的高度集成解决方案,此方案支持下一代安全特性和功能。其优点包括从对ISO 26262的支持和创新的供电概念到同类产品中的最低功耗及可选的安全防盗功能等。

多用途摄像头 - Infineon Technologies

再比如,高级驾驶辅助系统(ADAS):电动停车制动器。与过去的缆索操作式停车制动系统相比,电动停车制动器可以帮助实现上坡起步辅助功能等辅助驾驶员的功能。要使应用获得成功,您需要符合未来高安全标准的低功率、高集成度的系统。

通过英飞凌符合ISO 26262标准的产品组合您可以实现您的设计目标。产品组合中包括了我们高集成度、低功耗的汽车微控制器和具备唤醒功能的智能电源。另外,还可以通过采用名为NovalithIC™的半桥和符合ASIL D的微控制器来独特地实现具有最高集成度的电动停车制动器解决方案。

ADAS产品设计图电动停车制动器 - Infineon Technologies

自动驾驶所运用到的技术还有很多,受限于篇幅,这里我们很难一一去讲解其中的技术原理,但我们相信,正如韩寒曾在《我所理解的生活》里这样写道:“时代总裹着你往前走,无论你多么喜欢诺基亚,你总会用上苹果;无论你多么喜欢胶卷,你总会用上数码;很多人喜欢老款汽车的经典与韵味,品玩一番,暂不绝口,然后开着新款车回家”。自动驾驶技术一定是未来的趋势,不以人的意志为转移。

最后,让我们通过一个视频来展望一下自动驾驶的前景吧!更美好的未来,英飞凌和你一起。