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

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

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。
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：

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
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
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
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
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
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：

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

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