自动驾驶汽车全指南：技术、等级与现有车型

不久前，无需亲自驾驶汽车从A点到达B点仍属科幻，但那一天比我们想象的更近。

本文将介绍什么是自动驾驶汽车、实现自动驾驶的技术、按自主等级分类及现有搭载此类技术的车型。开始吧？或者说“启动KITT”。

什么是自动驾驶汽车？

自动驾驶汽车借助一系列传感器和计算逻辑，能解读周围世界并像人类一样在无需您干预或仅部分辅助下驾驶。

这些传感器获取其他车辆位置、距离、所在车道信息，结合GPS和高精地图，使车辆随时掌握自身状态及周围要素，某些情况下还能适应天气条件。

自动驾驶开发采用多种技术，主要介绍如下：

例如特斯拉采用的环车摄像头导航。该自动驾驶系统基于8个摄像头、12个超声波辅助传感器和前向雷达组合。整体上，车辆能像人一样“看懂”环境并解读，但反应更快。

谷歌、福特、丰田/雷克萨斯、日产、大众等采用的是LIDAR。LIDAR是旋转激光束发射器，通常安装车顶，负责重建车辆周围360度环境。通过发射光线及反射，能创建范围内障碍物数字地图，配合辅助传感器（超声波、雷达）感知并按序行动。

除上述主系统（摄像头、LIDAR），还使用改善信息捕获的辅助技术，提供完整环境评估。

这些技术包括用于短距离的超声波传感器，因低成本可提供周向感知，不仅用于导航还用于泊车安全。

另一普及系统是毫米波雷达，发射无线电波反射检测物体，在恶劣天气下表现优于激光雷达。

自动驾驶汽车按自主等级分类，即车辆相对于驾驶员的独立程度。

首个分类由NHTSA（美国交通安全局）2013年确立，采用0-4级量表。

随系统演进，出现新分类评价方式，直至现通用的SAE J3016标准（2016年最新修订）。

该分类整合各国涌现的标准，给出推荐评价指南，但各品牌可按自身利益选择采用与否。

该指南确立6级自动驾驶等级（0-5级），仅规定车辆达到各等级的最低能力要求及必须自动化的功能。

Level 1. 基础驾驶辅助。
- 车辆具备基础辅助元素，协助或解放驾驶员简单任务。
- 可自动化速度或轨迹保持，但仅限其一。
- 其他任务仍由驾驶员负责。
- 无行驶中障碍物/物体/事件自动检测系统。
- 辅助仅限理想条件下使用。

Level 2. 部分自动化。
- 速度和轨迹保持均自动化。
- 驾驶员从车辆运动相关功能中解放。
- 无行驶中障碍物/物体/事件自动检测系统。
- 辅助仅限理想条件下使用。

Level 3. 有条件自动化。
- 如前，速度和方向由自动杆控制。
- 已具备物体、驾驶情况及障碍物检测系统。
- 系统可在无驾驶员干预下运行，除非系统请求或遇到需驾驶员干预的潜在危险情况，且须提前充分预警以便驾驶员反应。
- 仅允许特定条件下使用。

Level 4. 高度自动化。
- 如前，速度和方向由自动杆控制。
- 拥有足够传感器对复杂情况和障碍物做出完全反应。
- 主系统失效或无法接管时有备用系统，虽不支持所有驾驶功能，但足以将车驶至安全区停车。
- 可能存在系统表现不佳、无法行驶的情况。

Level 5. 完全自动化。
- 如前，速度和方向由自动杆控制。
- 对不可预见驾驶情况或障碍物完全自动化响应。
- 有备用系统可接管直到车辆停稳。
- 系统使用无限制，可在任何条件下像人类一样驾驶。
- 车内无需有人。

市场上自动驾驶车型日益增多，自主等级各异。按上述分类，可找到不同等级车型。

Level 0包含市场上几乎所有经济型和老旧车型，无任何辅助，需驾驶员100%操作。也包括具备紧急制动、车道保持或定速巡航的车辆。

若增加自适应巡航功能，属Level 1，可自动保持与前车距离。仅控制转向的辅助泊车也属此类。此类别车型数量庞大。

Level 2车型较少。系统面向高速公路使用，更精细，允许自动响应交通状况，甚至拥堵时自动停车。代表品牌：梅赛德斯-奔驰(Drive Pilot)、日产(ProPilot)、沃尔沃(Pilot Assist)、奥迪、宝马。若泊车辅助额外控制油门，也归此级。

Level 3车型较少。最知名是特斯拉Autopilot，可预测路况、无需驾驶员干预变道超车，不限高速公路。

Level 4商业化车型极难寻觅，虽多在开发中但未上市。最重要是谷歌，累计大量自动驾驶里程，日益接近现实。

同理，Level 5仅存原型，最先进仍是谷歌。有无方向盘踏板变体，已在理想条件下短途测试。

难以预测这些系统演进，因各品牌发布路线图模糊。明确的是，自动驾驶推广必须伴随驾驶员意识觉醒，避免因驾驶员不注意导致事故。

预计2025年大多数Level 3车型将上市，为配套新立法奠基。

今夏联合国签署法规限制Level 4/5自动驾驶车辆使用，禁止其在行人、骑行者等禁入道路外运行。规定要求：物理隔离双向车道，限速60km/h，强制所有乘员正确就座并系安全带。

想在项目中实施AGV？联系我们！

工业技术