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26 Jan 2024

自动驾驶级别:从无人辅助驾驶到免提驾驶

A-GNSS 定位对自主性水平的显著,极大等作用

man driving whitout steering the wheel

在汽车博物馆可以看到自动驾驶汽车的进步。参观这样的地方,观察者,就能见证这些机器的演变过程。尽管许多国家的人们仍然依赖老式汽车,但在过去的四十年里,驾驶体验已经发生了显著,极大等的变化。它从活泼、苛刻变得更轻松、更舒适。

那时,驾驶员和乘客更多暴露在车外,感受着从颠簸到剧烈震动的每一个变化,例如汽车经过减速带或高速行驶时。除了后视镜,没有其他辅助装置。

随着技术的发展,现代汽车已成为车轮上的计算机,可提供不断改进的驾驶支持。如今,汽车级 ,汽车辅助系统已经改变了安全性和整体驾驶体验。未来的前景将更加光明。在未来几年里,没有驾驶员握着方向盘也能出行。

在自动驾驶系统的作用下,驾驶员在行驶许多公里时都无需看路。取而代之的是,他们可以欣赏风景、看书、看电影、玩电子游戏,或者放松地打个盹,在到达目的地前醒来。我们正在接近乔治-杰特森(George Jetson)"驾驶 "汽车的场景--他的双腿搭在汽车仪表板上,手指却纹丝不动。

但这一切都始于一个核心元器件。大多数交通工具、物联网设备和家用电器都依赖于对其正常运行至关重要的元器件。没有这些元器件,它们就无法运行。例如,没有发动机,火车就无法行驶;没有半导体,电子设备就无法工作。自动驾驶汽车也不例外。不过,在深入探讨这个话题之前,我们先来讨论一下自动驾驶级别的类型以及它们为驾驶员提供的帮助。

SAE 自动驾驶级别:辅助级别分类法

2014 年,美国汽车工程师协会(SAE)将自动驾驶的级别分为六种高级驾驶辅助系统,从 0 级到 5 级。

从那时起,汽车行业在讨论新车型的新功能和先进性时,就将这一分类法作为参考。业界还利用它来确定与每个级别相关的挑战。

Different levels of autonomous driving

适用于多种场景的 2 级和 2+ 级解决方案

2 级和 2+ 级支持驾驶员自主处理各种驾驶场景。这些半自动系统,就能让驾驶员双手离开方向盘,在旅途中提供显著,极大等的帮助。然而,"眼睛离开 "仍然是一个愿望。

Level 2+ 扩展了 Level 2 功能的操作设计领域,最终实现无处不在的支持。在特定的地理围栏区域,可以启用车道保持辅助、自动巡航控制或交通堵塞先导等功能。

虽然这些半自动驾驶车辆可以独立做出决定,但责任在于驾驶员,即使在无人驾驶的情况下,驾驶员也必须时刻保持警惕。

autonomous driving level 2

三级自动驾驶:模式转变

第 3 级自动驾驶有望让驾驶员解放双手,将视线从道路上移开,这是自动驾驶系统的一大突破。在这种情况下,驾驶员不再是负责人,当该功能激活时,驾驶员可以 "眼睛不看路"、"手不开车"。

在可靠检测的基础上,系统应在具有特定区域/环境条件的精确地理围栏区域内激活某些功能。对于这种级别的自动驾驶,例如在特定路段的高速公路上自动驾驶,精确和可信的绝对定位是基础。

部署这一系统的真正挑战不仅在于技术改进,还在于必须符合相关法规。不要让汽车 ,这意味着责任的转移,而责任的转移肯定不会立竿见影。

有鉴于此,虽然汽车级 ,汽车厂已经开始部署首批 3 级汽车,但预计大规模乘用车部署将在本十年末显著增加,极大等。

autonomous driving level 3

4 级和 5 级

配备第 4 级和第 5 级系统的车辆将实现完全自主操作系统,在禁区或其他场景下无需驾驶员或人工监管。

这一级别的自动驾驶为自动移动机器人铺平了道路,有望彻底改变移动服务。第 4 级和第 5 级将推动机器人出租车、自动班车和公共汽车在城市和高速公路等多个生态系统中运送乘客。

这项技术有望降低移动服务的每公里成本,从而实现民主化。

机器人也可以利用这种系统,通过在公路或人行道上行驶来运送封装。长途卡车是第 4 级技术的另一个潜在商业案例,因为这些系统可以。

autonomous driving level 5

机器人出租车已经上路。不过,这似乎只是未来几年漫长过程的开始。

A-GNSS 技术,自动驾驶和半自动驾驶的必备技术

无论自动驾驶水平如何,车辆都必须确定自己与环境的位置。这对于决定在各种情况下的最佳操作至关重要。

通常,定位功能依赖于多种输入,包括摄像头、雷达、HD-MAP、IMU、GNSS 和其他技术。然而,全球导航卫星系统(GNSS)是唯一能提供分米内绝对定位的技术。

GNSS 绝对定位可用于精确和可信的地理围栏。这使车辆可以根据道路类型决定是否 特定的 ADAS 功能,而不会影响乘客的安全性。

与其他传感器相比,GNSS 绝对定位受环境干扰的影响较小。因此,它可以在定位过程中有效地用作补充传感器。例如,GNSS 定位可扩展精确定位的可用性,甚至有助于改善定位安全性情况。

基于 GNSS 的定位功能还有助于实现安全部署高度自动驾驶解决方案的安全性目标。当解决方案符合预期功能安全性(SOTIF)标准 ISO 21448 和功能安全性(FUSA)标准 ISO 26260 时,就能实现这一目标。

别忘了,精确定位意味着一切

几十年前,车辆辅助功能微乎其微,但时过境迁。按照 SAE 汽车级 ,汽车分类法,业界可以跟踪每个级别的具体进展。

从目前的情况来看,我们似乎正在进入一个汽车发展的相位阶段,在这个阶段中,许多改进已经开始。但是,如果不首先确定车辆的准确定位,就不可能做到这一点。

高精度全球导航卫星系统 (HPG) 是实现 2 级和 2+ 级半自动驾驶目标的关键。随着我们向更高级别迈进,从半自动驾驶过渡到更多自动驾驶,完整性和安全性变得至关重要。从人工干预到提高自动化程度的模式转变不仅需要定位精度,还需要可信赖的能力,以满足安全和 SOTIF 的要求。

在 u-blox,我们专注于实现高精度定位并确保安全性和完整性,尤其是在关键环境中。因此,我们的解决方案符合 SOTIF ISO 21448 和 FUSA ISO 26262 规范。

Stefania Sesia

Global Head of Application Marketing - Automotive, u-blox

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