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车辆工程技术
车辆技术
浅谈汽车互联网及无人驾驶技术
葛昌明
（芜湖汽车前瞻技术研究院有限公司,安徽 芜湖 241000）
摘 要：2017年11月15日，中国新一代人工智能发展规划暨重大科技项目启动会公布我国第一批国家人工智能开放创新平台，其中包括了依托百度公司建设自动驾驶国家新一代人工智能开放创新平台。这一切都揭示了无人驾驶汽车可能在不久的将来进入到人类生活中。本文重点是阐述互联网及无人驾驶技术的迅猛发展给汽车工业带来了革命性的机遇，无人驾驶汽车已经逐渐从科幻变成现实。谷歌、苹果、特斯拉生产的无人驾驶汽车已经进入路测阶段。
关键词：无人驾驶；场景；性能；安全；法规
1 无人驾驶的分级定义
根据国际自动机工程师学会（SAE International）对无人驾驶的分级定义，无人驾驶从低到高依次为：
SAE 0级：人类驾驶员全权操作汽车；SAE 1级：车辆自动系统可有时协助人类驾驶员完成部分驾驶工作；SAE 2级：车辆自动系统可实际完成部分驾驶操作，然而人类驾驶员持续监控驾驶环境并完成其余部分的驾驶工作；SAE 3级：在某些情况下车辆自动系统可以实际完成部分驾驶操作并且可以监控驾驶环境，但是人类驾驶员必须做好准备在自动系统需要时接管车辆；SAE 4级：车辆自动系统可以完成驾驶操作并且可以监控驾驶环境，人类驾驶员无需接管车辆，然而该等自动系统仅可在特定环境和特定条件下方可运作；SAE 5级：车辆自动系统可以在驾驶员可操作的所有条件和环境下完成所有驾驶操作。
从上述分级中可以看出，人类驾驶员介入驾驶程度越低，汽车自动化程度越高。
（1）由于在SAE1-2级的无人驾驶汽车，除了部分功能模块的自动化外，汽车仍不能脱离人类（驾驶员）的操控，因此准确地说上述阶段的汽车只是带有自动驾驶辅助系统的汽车，还不能成为真正意义上的无人驾驶汽车。眼下车企在市场销售的所谓无人驾驶、自动驾驶汽车大多处于上述阶段。而到SAE3级以上的无人驾驶汽车可以在一定条件下或完全脱离人类操控，由自动系统负责驾驶操作并监控驾驶环境，故一般认为SAE3级以上的车辆可以划入无人驾驶或自动驾驶汽车的范畴。本文所指的“无人驾驶汽车”或“自动驾驶汽车”均指SAE3级以上的无人驾驶车辆。
（2）目前最先进的无人驾驶汽车已经可以实现在一定情况下由车辆自动系统完成部分或全部驾驶操作并监控驾驶环境，但人类驾驶员仍可能需要在某些情况下介入驾驶，即大约处于SAE3-4级无人驾驶程度。但该阶段的无人驾驶汽车目前还处于路测阶段，尚不能实现商用化。然而，车企及科技巨头对于在不久的将来迎来SAE3级以上的无人驾驶汽车商用化显然深具乐观。比如百度在2017百度世界大会上宣布在2019年将与江淮、北汽，2020年与奇瑞共同推出SAE3级无人车。福特计划在2021年实现SAE4-5级无人驾驶汽车的商用化。现代正在开发的SAE4-5级无人驾驶汽车计划在2025年大规模投入市场等等。
（3）由于SAE3级以上的无人驾驶汽车已经能够实现在特定环境下的自动驾驶或完全自动驾驶，因此一旦无人驾驶汽车进入公共道路行驶，将会对我们现行的交通法律制度产生巨大的挑战和颠覆。因为我们现行的交通法律体系是以人（驾驶员、行人或乘客等）为中心而创设的，但无人驾驶汽车恰恰是“无人驾驶”，车辆自动系统将取代人类成为驾驶的操控者。因此，无人驾驶汽车需要更适应和契合智能驾驶时代道路交通特点的法律制度。在无人驾驶技术急速发展的同时，无人驾驶汽车的法律制度也亟需我们研究和创新。本文主要探讨了无人驾驶汽车上路行驶的法律责任问题。
2 按制器在整车的布置要求
摄像头性能要求：
（1）分辨率1280*960以上；（2）动态范围110db以上；（3）最大帧率30Hz；（4）GMSL协议，Fakra接口，串行数据传输；（5）量产方案尺寸应在6cm×4cm×4cm以内；（6）量产方案工作条件应可抗高温低温高湿高尘高震动等车载条件。 超声波雷达性能要求：
（1）有效范围 0-8米；（2）FOV 150度；（3）分辨率 5cm*5cm*5cm；（4）测距精度 5cm；（5）最大帧率 5HZ。 雷达性能要求： 长距离雷达：（1）（必须）最大探测距离大于等于150米；（2）（必须）最大探测角度大于等于90度；（3）（必须）最大跟踪目标大于等于32个；（4）（必须）可以输出雷达目标原始信息，如距离、角度、速度；（5）（必须）目标距离精度小于等于1米，目标角度精度小于等于1度；（6）（必须）输出频率大于等于20Hz；（7）（必须）可安装在车体内，对车体透过性好；（8）（可选）通电自启，无需数据交互即可进入工作状态；（9）（可选）雷达输出数据已对目标进行聚类、跟踪。 角雷达：（1）（必须）最大探测距离大于等于70米；（2）（必须）最大探测角度大于等于60度；（3）（必须）最大跟踪目标大于等于32个；（4）（必须）可以输出雷达目标原始信息，如距离、角度、速度；（必须）目标距离精度小于等于1米，目标角度精度小于等于1度；（必须）输出频率大于等于10Hz；（7）（必须）可安装在车体内，对车体透过性好；（8）（可选）通电自启，无需数据交互即可进入工作状态；（9）（可选）雷达输出数据已对目标进行聚类、跟踪。
3 网络架构搭建
（1）网络拓扑结构。主要特征： 1）以太网主要用于诊断刷新和音视频传输 ；2）部分控制域实施网络安全。
（2）网络管理。采用AutoSar网络管理（采用BSW）,项目主体仍然采用AutoSar网络管理。 对于操作系统，推荐采用经典AutoSar 4.x。 （3）网络信号。项目的网络信号基于传统车进行升级。
主要优点：（1）对整车的原有硬件冲击较小，主要集中在网关和TBOX；（2）自动驾驶和ADAS功能集成为一个功能域，具备很好的移植性。 主要风险：（1）车内网络的网络安全的实施会受到一定限制。（2）底盘部分的ESP和EPS针对后续的ICA实施智能车可能需要重新选软件。
4 结束语
无人驾驶汽车与传统有人驾驶汽车的最大不同，是无人驾驶汽车可以摆脱人类驾驶员而由智能系统控制车辆自主行驶，我们在开发高科技的情况下要考虑安全因素及可靠性，实现人、车安全交互、分流，创造科技感的和谐道路！
参考文献：
[1]杨放春.中国车联网[J].北京：中国科学院,2012(08).
[2]张朝阳,李星宏.5G在无人驾驶汽车中的应用前景分析[J].2010(08):11-17.
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浅谈汽车互联网及无人驾驶技术
