立云购物商城目前,业界对智能汽车的定义,是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等智能信息交换,使汽车具备智能的环境感知能力,能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态,使汽车按照人的意志到达所需要去的地方,最终实现替代人来操作的目的。
根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)对智能汽车定义的划分,完全实现无人驾驶的智能汽车发展将经历五个阶段。
第一个阶段是完全无智能化。在这一阶段中,驾驶员是整个智能化系统的唯一决策者和执行者,驾驶者通过控制方向盘、油门、刹车、档位、起动机等等执行机构实现对车辆的管理。
第二个阶段是具有特殊功能的智能化。在这一阶段中,车辆开始具备一个或者多个的自动控制功能,通过警告的方式反馈驾驶者执行操作,避免车祸的发生。在这个阶段里,智能化系统起到部分决策功能,而执行权依旧归驾驶者所有。所以通常把这个阶段的智能化技术称之为智能化技术的辅助驾驶阶段。
根据不同的运作方式,智能化技术的辅助驾驶阶段又可分为两种。一种是自主式辅助驾驶技术,在这种技术的架构里,车辆与车辆间不产生信息通信,车辆间以各自独立的形式参与到道路交通秩序中。涵盖其中的技术包括前方碰撞预警系统、车道偏离预警系统、车道保持系统、盲区侦测系统、夜视系统、自适应大灯等。第二种智能化技术的辅助驾驶技术为协同式辅助驾驶技术,这一技术相比于自主式辅助驾驶技术加入了车联网的观念,将车与车的通信融入到辅助驾驶技术中。换言之,协同式辅助驾驶技术将此前独立的自主式辅助驾驶技术编制成了一个网络,每一辆车的辅助驾驶系统不再独立存在。
第三个阶段是具有多项功能的智能化。在这一阶段中,智能汽车将至少拥有两个原始控制功能,并且将这两个或两个以上的原始控制功能融合起来,实现从驾驶员手中接管这些原始功能的执行权,也就是半自动的驾驶技术。同样的,半自动的驾驶技术在眼下的汽车社会里也得到了相应的普及,最直观的就是自适应巡航系统以及前方碰撞预警系统功能融合而来的防追尾自动刹车,在感应到即将发生碰撞时,系统将采取比驾驶者更为迅速的反应来接管车辆制动踏板的执行权。
第四个阶段是有限制条件下的无人驾驶。这一阶段意味着智能化汽车发展进入到了高度自动驾驶的阶段。在这个阶段里,智能化汽车可以在某个特定的交通环境下实现完全自主的驾驶。在这个阶段里,车辆可通过自动检测环境的变化以判断是否将车辆的执行权交还驾驶者。眼下众多科技公司和汽车企业所发布的无人驾驶汽车基本就是出于这个阶段,需要封闭环境的道路测试条件。作为量产阶段的运用,有限制条件的无人驾驶将被率先运用在低速拥堵路况或者泊车情况下的无人驾驶。系统对于车辆的执行权的控制包括了方向盘、油门、刹车等等。目前这一阶段还多处于实验室阶段。
第五个阶段是全工况下的无人驾驶。这一阶段里的车辆可以在任何道路环境下实现车辆的全面自动驾驶,汽车完全自动控制车辆,全程检测交通环境,能够实现所有的驾驶目标,驾驶员只需提供目的地或者输入导航信息,在任何时候都不需要对车辆进行操控,亦可称之为“完全自动驾驶阶段”。
2020年3月,国家工信部公示了《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批稿,拟于2021年1月1日开始实施。基于驾驶自动化系统能够执行动态驾驶任务的程度,根据在执行动态驾驶任务中的角色分配以及有无设计运行条件限制,《汽车驾驶自动化分级》将驾驶自动化分为0~5共6个等级。
驾驶自动化系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力。需要指出的是,0级驾驶自动化不是无驾驶自动化,0级驾驶自动化可感知环境,并提供报警、辅助或短暂介入以辅助驾驶员(如车道偏离预警、前碰撞预警、自动紧急制动等应急辅助功能)。此外,不具备目标和事件探测与响应的能力的功能(如:定速巡航、电子稳定性控制等)不在驾驶自动化考虑的范围内。
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制,且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。对于1级驾驶自动化,驾驶员和驾驶自动化系统共同执行动态驾驶任务,并监管驾驶自动化系统的行为和执行适当的响应或操作。
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制,且具备与所执行的车辆横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力。与1级类似的是,对于2级驾驶自动化,驾驶员和驾驶自动化系统也是共同执行动态驾驶任务,并监管驾驶自动化系统的行为和执行适当的响应或操作。
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务。对于3级驾驶自动化,动态驾驶任务接管用户以适当的方式执行动态驾驶任务接管。
驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。对于4级驾驶自动化,系统发出接管请求时,若乘客无响应,系统具备自动达到最小风险状态的能力。
驾驶自动化系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。对于5级驾驶自动化,系统发出接管请求时,乘客无需进行响应,系统具备自动达到最小风险状态的能力。此外,5级驾驶自动化在车辆可行驶环境下没有设计运行条件的限制(商业和法规因素等限制除外)。《汽车驾驶自动化分级》中明确的驾驶自动化等级与划分要素的关系如表13所示。
在新一轮科技革命影响下,全球制造业正在进入广度、深度和速度空前加强的转型升级期,智能汽车领域产业链条长、涉及环节多、差异化消费需求强烈,是新一轮产业革命的重要抓手,是实现“需求侧改革”的重要力量。
本文节选自建投华科投资股份有限公司主编的《中国智能汽车科技强国之路》,聚焦智能汽车领域,以发改委、工信部等11个国家部委联合印发的《智能汽车创新发展战略》为指引,与知名院士,清华、上海交通大学等高校研究学者,一汽、长安、蔚来、小鹏等一线车厂及车载芯片企业的产业界专家共同创作。
声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。
|