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驭捷智能

智能驾驶功能那点事儿

2021-04-30       浏览:  
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前言

20年前,当吉利开始造车时,李书福“口出狂言”:“汽车不就是四个轮子加两个沙发吗”。虽然这种话说得太过粗暴,不过却道出了汽车的两个基本属性:出行和舒适。

在汽车100多年的发展史里,基本上是按这两个方向不断在演进。目前这两个方面已经发展到了一个新的阶段:智能驾驶和智能座舱,它们共同构成了我们现在所谓的智能汽车。

说到智能驾驶功能,目前市场上叫法五花八门,什么L2.5、L3-、L3+,什么NOA、NOP、NGP,不光是让用户一头雾水,甚至是行业内人员,有时也容易混淆。

这里对智能驾驶功能做个简单梳理,供大家参考。

1. 智能驾驶

1.1 什么是智能驾驶

在讨论智能驾驶功能前,我们先来看看什么是智能驾驶。下面是百度百科定义:

智能驾驶与无人驾驶是不同概念,智能驾驶更为宽泛。它指的是机器帮助人进行驾驶,以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。
智能驾驶本质上涉及注意力吸引和注意力分散的认知工程学,主要包括网络导航、自主驾驶和人工干预三个环节。
智能驾驶的前提条件是,我们选用的车辆满足行车的动力学要求,车上的传感器能获得相关视听觉信号和信息,并通过认知计算控制相应的随动系统。

上面定义有些晦涩。简单说,智能驾驶是指机器帮助人进行驾驶,但不同于无人驾驶。按此定义,我把汽车驾驶发展简单分三个阶段:驾驶操控、智能驾驶和无人驾驶。

驾驶操控,就是提高汽车驾驶性能,是传统汽车一直在发展的技术,包括动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性等;无人驾驶,就是车上已经不需要驾驶员了,油门、刹车踏板和方向盘也取消了;中间阶段,就是智能驾驶涉及的范畴了。


智能驾驶功能那点事儿(图1)

汽车驾驶发展阶段


1.2 智能驾驶功能分类

对于智能驾驶功能分类,行业习惯按实现功能的系统分,如ESC系统的功能、ADAS系统的功能、APA系统的功能等。

由于开发人员都是按系统分工的,这样的分类便于专业人员对功能管理,但是对用户可能不太友好,特别是如果体现到功能的HMI设计上。

用户可不管你的功能到底是哪个系统什么原理实现的,他们只会关心这个功能对他们有什么用。

用户可能会想:这个功能能给我带来多种驾驶体验么?这个功能在危险情况下能帮助我或车避免伤害么?这个功能在我驾驶累了时能帮我驾驶么?

从用户角度,我尝试把智能驾驶功能分为三类:智能操控、智能安全和智能控制:

(1)智能操控,就是汽车驾驶时给用户提供智能化的驾驶体验,如驱动多模式选择、转向助力多模式选择、主动悬架等。另外,线控底盘,也归到这里面,它是为实现智能控制功能服务的,用户不会直接感受到。

(2)智能安全,就是汽车驾驶时给用户提供智能安全辅助,保证用户驾驶安全。可以分为三个方面:感知增强、安全提醒和安全控制:

-感知增强,是指通过智能化的方式,让用户更好的感知到驾驶环境,提高驾驶安全,如夜视功能;

-安全提醒,是指在有碰撞等风险时,提醒用户及时规避,如前方碰撞预警功能;

-安全控制,是指在紧急情况下,通过控制车辆,避免驾驶危险,如自动紧急制动功能。

(3)智能控制,是指控制车辆完成些驾驶任务,缓解用户驾驶疲劳,或完成用户不想/较难驾驶场景的任务。可分为两个方面:

-行车控制:是指在行车过程中,通过自动控制车辆完成些驾驶任务,缓解用户驾驶疲劳,如自适应巡航控制功能ACC等;

-泊车控制:是指在要进行泊车时,通过自动控制车辆完成车辆停泊或泊出任务,解决用户泊车烦恼,如自动泊车功能APA等。

由于对于智能操控,多模式选择涉及功能比较少,主要是上面提到几种,另外,底盘线控,主要是服务于智能控制功能,所以,接下来,我将重点介绍智能安全和智能控制相关功能。


智能驾驶功能那点事儿(图2)

智能驾驶功能分类


2. 智能安全

2.1 感知增强

感知增强功能主要有:车前环境感知增强功能,包括:交通标志识别TSR、夜视NV、智能远光灯IHC、抬头显示HUD和增强现实抬头显示AR-HUD等;

另外,还包括:车后环境感知增强功能,如倒车影像RCD等;车周围环境感知增强功能,如全景影像等,以及监测驾驶员疲劳状况,提醒驾驶员注意安全的驾驶员监测功能DMS等。


智能驾驶功能那点事儿(图3)

感知增强适用场景

智能驾驶功能那点事儿(图4)

感知增强功能描述


2.2 安全提醒

安全提醒功能可按车前、车后和车厕提醒功能分:

-车前提醒功能包括:前方碰撞预警FCW、前方横向交通警告FCTA、前方泊车测距提醒PDC等;

-车后提醒功能包括:后方防撞预警RCW、后方横向交通警告RCTA、后方泊车测距提醒PDC等;

-车侧提醒功能包括:车道偏离预警LDW、并线警告LCW、盲区监测警示BSD、开门警示功能DOW等。


智能驾驶功能那点事儿(图5)

安全提醒适用场景

智能驾驶功能那点事儿(图6)

安全提醒功能描述


2.3 安全控制

安全控制功能可分为:速度控制安全、驾驶操纵安全、横向碰撞安全和纵向碰撞安全:

-速度控制安全,是指自动控制车辆速度来提高安全,如车速辅助系统SAS、陡坡缓降功能HDC等;

-驾驶操纵安全,是指用户驾驶汽车在遇到紧急情况,自动控制车辆避免车辆侧滑、滑转、失去转向能力。这些功能发展有个递进过程:从最开始防抱死制动系统ABS,到制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS,现在已经发展到了电子稳定控制系统ESC,全面提升驾驶操纵安全;

-横向碰撞安全,是指智能系统在探测到车辆有驶出车道风险或横向碰撞风险时,自动控制车辆保证安全,包括避免车辆驶出车道的车道保持功能LKA和避免发生横向碰撞的紧急车道保持功能ELK等;

-纵向碰撞安全,是指智能系统在探测到车辆前方有碰撞风险时,自动控制车辆避免碰撞。这些功能发展也有个递进过程:从最开始可识别车辆避免碰撞的自动紧急制动功能AEB,到可同时识别车辆和行人的自动紧急制动功能AEB-P,可拓展到路口场景的十字路口辅助JA,以及在通过制动已无法避免碰撞时进行紧急转向辅助的功能ESA等。


智能驾驶功能那点事儿(图7)

安全控制适用场景

智能驾驶功能那点事儿(图8)

安全控制功能描述


3. 智能控制

3.1 行车控制

行车控制,根据智能化水平差异,这些功能发展有个递进过程:

-首先,是单车道内的行车控制。从最开始自动驻车功能Auto-Hold和定速巡航CC,到自适应巡航ACC和车道居中控制LCA,再到横纵向结合控制功能:交通拥堵辅助TJA和高速驾驶辅助HWA(统称为智能领航辅助ICA);

-其次,是多车道的行车控制。在单车道行车控制功能上,增加了触发变道功能TLC和自主变道功能ALC,集成后的功能为:多车道交通拥堵辅助TJA-ML和多车道高速驾驶辅助HWA-ML(统称为智能领航辅助ICA-ML);

-再次,是点对点的行车控制。在多车道行车控制功能上,增加高精地图,实现自动导航驾驶。根据适应的场景分为:交通拥堵领航TJP和高速驾驶领航HJP(统称为自动导航驾驶NGP)。


智能驾驶功能那点事儿(图9)

行车控制适用场景

智能驾驶功能那点事儿(图10)

行车控制功能描述


3.2 泊车控制

泊车控制,根据智能化水平差异,这些功能发展也有个递进过程:

-首先,是自动泊车辅助。分为半自动泊车S-APA(自动控制横向,纵向由驾驶员控制)和自动泊车辅助APA(横纵向都是自动控制),该功能主要通过超声波雷达实现;

-其次,是全自动泊车。包括,在APA的基础上融合了全景影像的融合自动泊车FAPA、实现近距离遥控的遥控泊车RPA,以及基于视觉的即时定位与地图构建VSLAM技术实现的自学习记忆泊车HPA;

-再次,是自动代客泊车AVP。该功能在全自动泊车基础上,增加了高精地图,停车场管理系统,解决了自动驾驶“第一步”和“最后一步”,即实现了一键召唤功能和一键泊车功能。


智能驾驶功能那点事儿(图11)

泊车控制适用场景

智能驾驶功能那点事儿(图12)

泊车控制功能描述


后记

智能驾驶涉及如此多的功能,本质上,是在目前汽车还无法实现完全无人驾驶情况下,对智能驾驶实现的具体场景描述。

定义一个智能驾驶功能的智能水平,主要看:执行动态驾驶任务DDT(含周边监控OEDR)和需要动态驾驶任务支援DDT Fallback时系统和驾驶员的分工情况,以及该功能设计运行范围ODD。

当然,即使是实现智能驾驶功能的智能水平相当,还要看完成驾驶任务时该功能的性能表现以及人机交互友好性,这些都直接影响到用户驾驶感受和体验。

所以,对于一个智能驾驶功能,脱离功能应用的具体场景,只看名称和等级,是没有什么意义的。

回到本文开头提到,在谈论智能驾驶功能时说是L2.5、L3-、L3+,无非是市场宣传的噱头,对用户来讲没有多少意义。

对于特斯拉NOA、蔚来NOP、小鹏NGP,其实都可归到点对点自动导航驾驶功能NGP。但是它们在具体实现的功能和性能上却有比较大差异。

这里有个NOA、NOP和NGP的横向比较测评供参考。


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