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什么是自动驾驶?

据统计,全球每年大约有124万人死于交通事故,

其中90% 以上的车祸是人为因素,

所以由人来驾驶汽车被认为是最不安全的方法,自动驾驶的概念也应运而生。

定义:

自动驾驶的汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作, 让电脑辅助人类甚至代替人类安全地操作机动车辆。

 

自动驾驶≠无人驾驶:

虽然自动驾驶与无人驾驶在字面上只存在一个“人”的区别,但是在本质上还是存在一定区别,自动驾驶是指车辆可以代替人类进行操控,但是必要时还可以人为的干预,将操纵权交回人手里;而汽车无人驾驶时乘客只需要在车内安静的坐着,汽车自动行驶到目的地。而完全不必操心车辆的驾驶情况。

自动驾驶的分级

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)和美国汽车工程师学会(SAE)

为了方便区分自动驾驶与无人驾驶将自动驾驶功能分为5个级别即0-4级。

自动驾驶分级 SAE SAE定义 主体
NHTSA SAE 驾驶操作 周边监控 支援 系统作用域
0 0 无自动化 由人类驾驶着全权操纵汽车,在行驶过程中可以得到警告和保护系统的辅助 人类驾驶者 人类驾驶者 人类驾驶者
1 1 驾驶支援 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶支援,其余动作由人类驾驶员完成 人类驾驶者、系统 部分
2 2 部分自动化 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支援,其余动作由人类驾驶员完成 系统
3 3 有条件自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作。根据系统要求,人类驾驶员提供适当的应答 系统
4 4 高度自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作。根据系统要求,人类驾驶员不一定对所有系统请求做出应答,限定道路和环境 系统
5 完全自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作。人类驾驶员在可能的情况下进行接管,在所有道路环境条件下驾驶。 全域

自动驾驶的原理

技术原理:

汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过数据中心来实现,数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

核心零部件:

(1)主控电脑

包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过数据中心来实现,数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

(2)前后雷达

后车厢的主控电脑谷歌在无人驾车汽车上分别安装了4个雷达传感器(前方3个,后方1个),用于测量汽车与前(和前置摄像头一同配合测量)后左右各个物体间的距离。

(3)激光雷达

车顶的“水桶”形装置是自动驾驶汽车的激光雷达,它能对半径60米的周围环境进行扫描,并将结果以3D地图的方式呈现出来,给予计算机最初步的判断依据。

(4)左后轮传感器

很多人第一眼会觉得这个像是方向控制设备,而事实上这是自动驾驶汽车的位置传感器,它通过测定汽车的横向移动来帮助电脑给汽车定位,确定它在马路上的正确位置。

(5)前置摄像头

自动驾驶汽车前置摄像头谷歌在汽车的后视镜附近安置了一个摄像头,用于识别交通信号灯,并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体,比如前方车辆、自行车或是行人。

先进驾驶辅助系统(ADAS):

无人驾驶汽车相关法律和政策的不断完善,使得无人驾驶汽车量产车上路行驶障碍消除。从时间节点上看,2020年前后法律完善概率较大。现阶段量产车已经开始普及先进驾驶辅助系统(ADAS),提升空间巨大。

2015年后ADAS系统市场将进入快速发展期,未来5年行业规模复合增速有望保持20%以上,2020年全球ADAS市场预计在200-300亿美元。预计中国ADAS市场在2020年达到200亿人民币以上。ADAS系统的四个核心:传感器、处理器、软件算法和地图。国外企业垄断传感器和处理器,看好在软件算法和地图领域本土企业的优势。结合国内路况的ADAS算法模型有应用优势。电子导航地图则有资质壁垒优势。虽然ADAS的前装市场门槛高,但进入壁垒也高。看好能切入整车厂商供应商系统的ADAS供应商。

自动驾驶技术探索

自动驾驶汽车技术的研发,在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势

  • Google
  • Uber
  • 百度
  • 沃尔沃

2009年,曝光了自动驾驶汽车的雏形图片。

2010年10月9日,谷歌公司在官方博客中宣布,正在开发自动驾驶汽车,目标是通过改变汽车的基本使用方式,协助预防交通事故,将人们从大量的驾车时间中解放出来,并减少碳排放。

2011年10月,谷歌在内华达州和加州的莫哈韦沙漠作为试验场对汽车进行测试。同年,美国内华达立法机关允许自动驾驶车辆上路,这也是美国首个类似法律。该法律2012年3月1日正式生效。

2012年4月,谷歌宣布自动驾驶汽车已经开了20万公里(离强制报废不远了)并已经申请和获得了多项相关专利。

2012年5月7日,内华达州机动车辆管理局(DMV)批准了美国首个自动驾驶车辆许可证。在颁发牌照前,有关官员此前曾在高速公路、卡森城街区和拉斯维加斯大道检验过这款汽车,并宣称,先前在高速公路、市内街道和拉斯韦加斯闹市区域的测试显示,自动驾驶汽车可以安全行驶,甚至比人工驾驶更加安全。

2015年,Waymo 已经自主打造出了整套无人驾驶传感器系统。这套系统包括:3 个覆盖短、中、长距离的激光雷达;8 个视觉模块;以及雷达。其中,Waymo 宣布能将激光雷达的价格降至 7500 美元,是 Velodyne 64 线产品的十分之一。

2017年5月,Waymo宣布,将在美国亚利桑那州开放其研发的自动驾驶汽车供当地居民日常出行使用。

自动驾驶法规

事故 各国法规

中国

我国目前尚未出台自动驾驶法规,因此从法律上来说,在公共道路上开启自动驾驶模式是被禁止的。但上海、重庆、北京等地的示范区已经在建。百度也在芜湖包地,打造“全无人车运营区域”。

2014年10月,工信部委托中国汽车工业协会、中国汽车工程协会、全国汽车标准化技术委员会分工展开研究。其中,中国汽车工程协会负责技术路线图的制定,而汽标委则负责标准体系的规划。

2015年,国务院印发了《中国制造2025》,将智能网联汽车列入未来十年国家智能制造发展的重点领域,明确指出到2020年要掌握智能辅助驾驶总体技术及各项关键技术,到2025年要掌握自动驾驶总体技术及各项关键技术。 2016年6月,全国汽车标准化技术委员会完成《先进驾驶辅助系统术语和定义》ISO标准草案的准备工作。8月,工信部网站发布“三部门关于印发《装备制造业标准化和质量提升规划》的通知”,要求开展智能网联汽车标准化工作,加快构建包括整车及关键系统部件功能安全和信息安全在内的智能网联汽车标准体系。10月底,《中国智能网联汽车技术发展路线图》发布,以引导汽车制造商的研发以及支持未来政策制定。

美国

各州的法律不一,例如:佛罗里达州,只要普通驾照就可以上路;新泽西州,需要考特殊驾照;加利福尼亚州,规定严格,须安装方向盘且有人坐在驾驶室内。

瑞典

瑞典有关自动驾驶公共道路测试规范初稿预计2017年5月1号生效,完稿适用于各个自动驾驶水平的车辆,包括半自动驾驶、高度自动驾驶以及完全自动驾驶车辆。法律方面,在自动驾驶公共道路测试上有比较完善的法规,即自动驾驶汽车在瑞典上路测试需先获得测试许可,才能进行公共道路测试,测试单位必须递交公共道路申请,提出有可能的安全隐患都要包括在里面,并且确保测试数据采集和保存要符合国际相关法规、个人隐私信息都要受到保护。瑞典交通局负责监管所有自动驾驶车辆的公共道路测试。

日本

日本首相安倍晋三曾声明,将放宽无人驾驶汽车与无人机的相关法律法规,在2017年允许纯自动驾驶汽车进行路试。而日本国土交通省则决定最早将于2017年秋季制定有关在高速公路同车道行驶的自动驾驶安全法规。

自动驾驶的应用

发展前景

2013年12月31日全球知名经济咨询机构IHS环球透视(以下简称IHS)汽车部门预测,截至2035年全球将拥有近5400万辆自动驾驶汽车,而全自动化汽车的推出速度会相对较慢。预计至2035年自动驾驶汽车全球总销量将由2025年的23万辆上升至1180万辆,而无人驾驶的全自动化汽车将于2030年左右面世。研究还预测,到2050年之后,几乎所有汽车或将是自动驾驶汽车或自动驾驶商务汽车。预测至2025年全球自动驾驶汽车销量将占汽车总销量的0.2%。至2035年,随着无人驾驶变成现实,这一数字将上升到9.2%。该公司在一篇报告中预测,2025年自动驾驶汽车电子技术将使汽车售价上升7000美元至1万美元(约合人民币42373元至60533元)不等,至2030年和2035年则会分别回落至5000美元和3000美元。

各级别汽车的代表 自动驾驶汽车技术展示