想要实现自动驾驶技术,需要具备哪些条件?

2025-04-06 11:53:06
推荐回答(4个)
回答1:

自动驾驶是未来汽车的发展趋势,无论是汽车品牌还是科技科技品牌都在为研发自动驾驶而努力。目前自动驾驶级别分为 0-5 级,而只有 5 级才可以达到完全自动驾驶级别。而现在很多车企在卖车时往往会给出很模糊的宣传,是自己的车辆已经具备了自动驾驶功能, 而这些并不是真正意义上的自动驾驶。

那么真正的自动驾驶首先要具备自动驾驶的功能,而这些功能首先要有硬件作为基础,之后再有处理器、车联网等软件等更强大的数据分析能力、更有逻辑的决策管理程序,那么结合目前的半自动驾驶特点以及市面上一些主流的配置,我们先来了解下实现自动驾驶的几个必要条件。

传感器:雷达、摄像头

就目前的半自动驾驶来说,传感器是车辆必不可少的,同时在未来的自动驾驶车辆上,这也是最基础的。雷达可以检测周围的环境,就像车上的前雷达和后雷达一样。同时车辆的摄像头、扫描仪等构成了车辆的基础探测系统。

车辆雷达摄像头

车辆的雷达,可以划分为三种声波雷达、光波雷达还有毫米波雷达。

声波雷达,往往运用在倒车雷达,测量距离较短。

光波雷达,分为中外线雷达、激光雷达,红外线雷达往往用在较高端车的夜视系统上,激光雷达一般都是用在防碰撞系统。

毫米波雷达,穿透能力强,全天候都可以使用。也是自动驾驶车辆主要使用的方向。

这些雷达系统与车辆摄像头一同使用时,可以让车辆周围几乎没有死角,但探测器探测区内出现物体,系统就会报警提示驾驶者。同时通过扫描还可以建立 3D 模型,让数据更加精准。

自动控制系统

探测设备收集了数据,那么就要有电脑来进行数据分析及下达指令。这就需要车辆的 " 电脑 " 来做出判断,现在很多车都具备有电子控制系统,就好比 ABS、ESP 等主动安全设备。另外现在半自动驾驶车辆都具备自动刹车、自动跟车、安全防碰撞等一些列可以判断的配置。

就目前的半自动驾驶来说,车辆还无法做到完全的自动转向,就对于大角度的弯道来说必须要由驾驶员进行控制。就转向系统来说,目前应用最多的应属车道保持功能,车辆可以保持在车道内安全的形式,如果车辆偏移该车道就会做出警示,提醒驾驶员。

主动跟车是目前半自动驾驶最长见到的功能(ACC 自适应巡航),该功能也是日后全自动驾驶的根基,车辆可以通过雷达及摄像头捕捉车道及车辆,并且可以根据前车速度来调整自身的速度,同时驾驶员可以调整跟车距离,让车辆保持更加安全的车距。


路网重新布局

自动驾驶其实除了硬件这些条件必须具备,还要基于网络,就像互联网一样,每个设施都要作为终端,无论是建筑物还是交通设施。通过路网的建设,红路灯、马路、交通标志,甚至建筑物都要接入互联网,并且还要保证网络的联通。

另外现在就是车辆与车辆,车辆与物体的数据交换,这无疑对网络信息平台有着很高的要求。另外就是对网络的安全,如果将信息在安全的情况下进行交互,这样就就能保证车辆和人员的安全。

写在最后:自动驾驶是我们一直所想往的,驾驶员不用再随时精神集中的开着车。但要实现自动驾驶还需要很多的配置,现在车辆的配置、硬件的配置已经可以实现半自动驾驶。在有些细节方面驾驶员并不能信任车辆的该功能,驾驶员应该是占据主导地位。而自动驾驶最重要的就是路网的建设,通过道路和网络整体结合,让车辆与车辆、车辆与行人、车辆与物的数据实时交换,这样车辆的自动驾驶就离我们不远了。

回答2:

对于自动驾驶,不同组织的分级标准各有不同:美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)把自动驾驶分为五个级别,而国际自动机械工程师学会(SAE)的标准分为L0~L5共六个级别,两者的L0、L1、L2的分类都是相同的,不同之处在于NHTSA的L4被 SAE 细分为L4和L5。国内采用SAE标准较多。

  • L0-无自动辅助功能;

  • L1-转向或者加减速实现一条,驾驶员要时刻关注驾驶过程;

  • L2-转向和加减速都实现,驾驶员要时刻关注驾驶过程;

  • L3-不需要驾驶员监督,但在出问题时需要驾驶员介入;

  • L4-不需要驾驶员监督,但在出问题时能自动靠边;

  • L5-全自动驾驶,只要在地球上有地图的地方,全部都能自动驾驶;

以目前的技术发展水平来看,我们正处于坐2望3的阶段。

自动驾驶需要什么技术?要回答这一部分,其实没必要翻开书本,只需要回想一下平时咱们是怎么开车的:

  • 眼睛的环境感知:车道在哪?红灯还是绿灯?唉哟,怎么突然窜出个电瓶车?哎呀,离大货车有点太近了!这些工作,都是由超广角、快速对焦、无级调光圈、双目即时测距、损伤自修复[1]的超高性能仿生摄像头——眼睛来完成的。更为重要的是,此仿生摄像头自带极强的(人工)智能处理器,自动完成图像处理(剔除毛细血管的遮挡、插帧补全盲点像素等)、对象识别(红绿灯、车道)、轨迹预测(电瓶车将要冲出来)等功能之后,再将这些信息上报给“上层意识”。

  • 大脑的行为决策:通过环境感知的信息,来判断车辆需要执行的控制策略:前面没车,赶紧加油跑;电瓶车冲出来了,赶紧踩刹车。还要提到的是,像“今天走不走高速”的路径规划也属于广义的决策功能。

  • 手脚的车辆控制:收到大脑的决策指令后,驾驶员的神经、四肢,以油门刹车与方向盘作为人车交互的两大媒介,与整个汽车系统一起承担着车辆控制的功能。

  • 什么是自动驾驶?就是全部或部分替代这些本来由人来执行的功能。自动驾驶需要哪些技术?自然而然地,需要环境感知、行为决策(广义)与车辆控制技术。那么,哪项技术在当下的技术门槛最高、最关键呢?

    首先,我们可以将车辆控制技术排除在外。这并不是说车辆控制技术简单,L1级自动驾驶只能帮驾驶员自动加减速或自动转向,进步到L2级的“同时实现加减速和转向”,也是花了汽车行业好长时间。

    但是,它总体上是一个机电控制的工程问题,相关技术与供应链基本成熟;虽然高阶自动驾驶出于安全性考虑,未来还会有制动和转向的冗余备份要求,总归是逃不出工程领域,而工程问题终究是能解决的。

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    其次,至于行为决策(广义),像路径规则这种功能,导航软件已经做得比人还好了;在环境感知做到绝对正确的情况下,什么时候加速、什么时候刹车、什么时候转向的决策,也并不难(可能还涉及到一些法律与伦理问题,不属于技术领域)。

    如此一来,剩下的就是环境感知了。环境感知对于汽车行业是一个新的挑战,也是实现自动驾驶最关键的一步,是最重要的环节。

回答3:

1、环境感知
自动驾驶汽车对于环境的感知靠两个东西:高精度地图,高精度传感器。通过高精度地图知道“在哪里”,通过高精度传感器“看”到周围路况环境。
2、行为决策
开车是一个充满不确定性的行为,无限多的随机状况,需要超出人类反应速度的深度学习机器,这就需要有极强鲁棒性的算法和稳定的计算平台,确保即使遇到突发情况也能应对自如,这是智能手机不能比的。
3、车路协同(V2X)
传感器无法应对所有极端情况,人工智能即使具备深度学习能力,也还做不到媲美人类大脑的智能化水平。但是我们可以建设一种“智慧道路”,突破环境感知层面的遮挡物、视野盲区、死角,通过算法预测信息,而且不受天气状况影响,通过车路协同赋能自动驾驶,这对实现真正的无人驾驶是不可或缺的条件。

回答4:

需要精确度很高的定位系统,还需要灵敏的刹车系统等等条件。

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