自動駕駛等級劃分及定義
NHTSA是美國高速交通安全管理局的縮寫,英文全稱為National Highway Traffic Safety Administration[1] 。由于享有很高的權威性和公正性,其每年的測評結果不僅在美國本土為廣大消費者所認可,也被全球范圍內消費者作為汽車購買的權威標準。
美國高速公路安全管理局(NHTSA),及美國機動車工程師協會(SAE)將汽車自動化定義為以下幾個層次:
SAE分級 | NHTSA稱呼 | SAE稱呼 |
Level 0 | 無自動駕駛 | 無自動化 |
Level 1 | 具有特定功能的自動駕駛 | 駕駛支援 |
Level 2 | 具有復合功能的自動駕駛 | 部分自動化 |
Level 3 | 具有限制條件的無人駕駛 | 有條件自動化 |
Level 4 | 全工況無人駕駛 | 高度自動化 |
Level 5 | 完全自動化 |
【SAE定義】
? Level 0(無自動化):由人類駕駛者全權操作汽車,在行駛過程中可以得到警告和保護系統的輔助。
? Level 1(駕駛支援):通過駕駛環境對放線盤和加減速中的一項操作提供駕駛支援,對其他的駕駛動作都由人類駕駛員進行操作。
? Level 2(部分自動化):通過駕駛環境對方向盤和加減速中的多項操作提供駕駛支援,其他的駕駛動作都由人類駕駛員進行操作。
? Level 3(有條件自動化):由無人駕駛系統完成所有的駕駛操作。根據系統請求,人類駕駛者提供適當的應答
? Level 4(高度自動化):由無人駕駛系統完成所有的駕駛操作。根據系統請求,人類駕駛者不一定需要對所有的系統請求作出應答,限定道路和環境條件等。
? Level 5(完全自動化):由無人駕駛系統完成所有的駕駛操作。人類駕駛者在可能的情況下接管。在所有的道路和環境條件下駕駛。
【NHTSA定義】
? Level 0(無自動駕駛):完全由駕駛員時刻操控汽車的行駛,包括制動、轉向、油門以及動力傳動。
等級特點:只有環境感知,功能目的是輔助增強駕駛員對環境和危險的感知能力。
駕駛員操作:方向盤、油門、剎車都要操作。
現有車輛主要的功能體現:
1.夜視 Night Vision(NV)
2.行人檢測 Pedestrian Detection (PD)
3.交通標志識別 Traffic Sign Recognition (TSR)
4.車道偏離警告 Lane Departure Warning (LDW)
5.盲點監測 Blind Spot Detect (BSD)
6.后排平交路口交通警報 Rear-Cross Traffic Alert (RCTA)
? (Level 1)具有特定功能的自動駕駛:該層次汽車具有一個或多個特殊自動控制功能,例如電子穩定性控制(ESC)、自動緊急制動(AEB)等,車輛通過控制制動幫助駕駛員重新掌控車輛或是更快速的停車。
等級特點:此項是大部分公司目前在做的,大部分的功能都是單獨一個ECU來開發。
駕駛員操作:在ACC情況下,油門和剎車不用;在AEB情況下,剎車可不用(這里不剎車不代表不碰撞,傷害小一些)。
現有車輛主要功能體現:
1.自適應巡航控制系統 Adaptive Cruise Control (ACC)
2.自動緊急制動 Automatic Emergency Braking (AEB)
? (Level 2)具有復合功能的自動駕駛:該層次汽車具有將至少兩個原始控制功能融合在一起實現的系統(如自適應巡航控制與車道保持融合一體),完全不需要駕駛員對這些功能進行控制,但駕駛員需要一直對系統進行監視并準備在緊急情況時接管系統。
等級特點:系統需要進行融合,需要兩個ECU進行配合,系統之間進行高度耦合。
駕駛員操作:只要用眼睛看就行,在某些時候車輛自己可以運行。
小結:L2和L1的區別,主要就是系統工作,駕駛員在系統能工作的時候,只要用眼睛就可以了。以豐田AHAC公路自動駕駛輔助(Automated Highway Driving Assist)系統為例。該系統由兩個子系統組成,分別為協作自適應巡航控制(Cooperative-adaptive Cruise Control)和車道跟蹤控制(Lane Trace Control),開啟過程中駕駛員可以完全脫離方向盤,系統可利用無線電自動調整車速及車距,這里是分布式系統往融合式系統前進了一步。
? (Level 3)具有限制條件的無人駕駛:該層次汽車能夠在某個特定的駕駛交通環境下讓駕駛員完全不用控制汽車,而且可以自動檢測環境的變化以判斷是否返回駕駛員駕駛模式,駕駛員無需一直對系統進行監視,可稱之為“半自動駕駛”。目前,谷歌無人駕駛汽車基本處于這個層次。
等級特點:系統某些條件下完全負責整個車輛的操控了。
駕駛員操作:系統需要提示幫忙的時候回來,其他時候可以放松;當系統不行的時候,需要駕駛員來幫助
小結:L3和L2的區別,就是不需要駕駛員時時刻刻盯著,在特定工作的情況下,系統不允許退出。
? (Level 4)全工況無人駕駛:該層次系統完全自動控制車輛,全程檢測交通環境,能夠實現所有的駕駛目標,乘員只需提供目的地或者輸入導航信息,在任何時候都不需要乘員對車輛進行操控,可稱之為“全自動駕駛”或者“無人駕駛”。只要輸入出發地和目的地,責任完全交給車輛端。