能源技术与管理2021年第46卷第3期34Energy Technology and Management Vol.46No.3
doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2021.03.013
陈颖
（江苏师范大学科文学院，江苏徐州221000）
［摘要］自动驾驶技术可防止车辆驾驶员因驾驶技能差、心理情绪变化、健康疲劳程度等人为因素引起的各种交通事故，能够合理管控、调节道路交通流量，改善道路交II行状
况，提高道路的通行能力，具有广阔的发展应用前景和极大的社会效益。通过回顾自动
驾驶技术发展历史，介绍了自动驾驶技术分级和技术自动驾驶状，
奇瑞多少钱展望了我国自动驾驶技术的发展趋势。
［关键词］自动驾驶部动态地图；计算机控车对车通信
［中图分类号］U471［文献标识码］B%文章编号］1672-994^202^03-0034-04
吉普报价0引言
为实现安全、环保的社会岀行环境，世界上主要发达国家正在通过整合车辆和信息通信技术，更新车辆运输系统，例如开发安全驾驶支持系统、应用公路车辆通信等技术，实现道路车辆的自动驾驶。预计在不远的将来，无人驾驶车辆有望取代辅助驾驶操作系统，采用自动驾驶技术代替驾驶员识别路面状况，在车辆行驶过程中自动判断和行驶操作。自动驾驶技术可车辆驾驶员驾驶技
、和程等人为素引起的各种交通事，合管、道路交通，道路通行状况，道路的通行，有
阔的发应用和的社会~
1自动驾驶技术发展历史
自动驾驶技术的发，可1925年，在车世不，发明家开自动驾驶汽车了。1925年，发明家Francis Houdina展ZN了一-辆无的车，的车在有
的况下，在道上行驶，辆车可发动引动等。1969年，人人的出了采用“自动通过输，用与人的输来助车辆行道路20世90年代，的人员DeanPomerleau 在中述了神经网络如何让自动驾驶
车够实时从公路获取原图来实现和输岀法，首次出用神经网络的法比其尝试手动将图划分为“道路”和“
非道路”类别的尝试更有效。1995年,Pomerleau和他的同事Todd Jochem在公路上试驾们的无人驾驶车，实现不用手驾驶横跨美国”的任务。21世诞生了自动泊车系统，表传感器和自动驾驶技术正在接近实现人们现实世界中的场；丰田公的普锐斯混合动力车从2003年开供自动停车辅助服务，而雷克萨斯很快为其雷克萨斯LS轿车添加似的系统。福特也在2009年加入了主动泊车辅助系统。一年，宝马推岀了自己的平行泊车助手。从2009年开始，谷歌开开发无人驾驶车项目，几年，谷歌宣布其设计的无人驾驶车在电脑总共行驶了520000km，并且有发生一起事；在2014年，谷歌有、油门或刹车踏板的无人驾驶汽车的原型，从而实现了100%的自动驾驶。从2013年开始，全球多个汽车公司都在积极地探、研发车自动驾驶技术
2自动驾驶分级
作为应用车辆的自动技术，安全驾驶辅助系统经实用，其系统驾驶员的驾驶操作，并在驾驶员的而将事的况助驾驶员行安全驾驶安全驾驶辅助系统在辅助驾驶驾驶员倦等面，应用广泛。自动驾驶是在安全驾驶辅助系统的础上，步实现无人为干预的自动驾驶，自动驾驶与安全驾驶辅助系统的区别在驾驶环境识别和判断主要系统自动执行。通常驾驶人员程和自动程的不，将车辆自动驾驶分为干个等，如美国自动驾驶员会从驾驶操作干预程度、环境识别、
2021年6月
Jun.,202135
陈颖自动驾驶技术研究现状及发展趋势
支援、系统作用域几个方面，将驾驶等级分为0-5共6级，如表1所示。
表1自动驾驶分级
分级称呼定义-
主体
驾驶操作周边监控支援系统作用域
Level0无自动化由人类驾驶员全权操控汽车，可以得到警告或干预系统
的辅助
人类驾驶者无
Level1驾驶支援通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶
支持，的驾驶动作都由人类驾驶员进行操作
人类驾驶者+
系统
人类
驾驶者人类
Level*2分自动化通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶
支持，的驾驶动作人类驾驶员操作
驾驶者
Level*3自动化
自动化，由自动驾驶系统所的驾驶操作，
系统，人类驾驶者适当的时候提供应答
分
Level*4高度自动化由自动驾驶系统所的驾驶操作，系统，人
类驾驶者不一定对所有的系统作应答，
定和环境等
系统
系统
系统
Level*5完全自动化
所人类驾驶者可以应的和环境可以
由自动驾驶系统自主所的驾驶操作全域
，为现3级以上的自动化驾驶，全驾驶辅助系统中用技术和
技术，以及和可方面
的技术。中、、和的自动驾驶技术研发，以现3级或更高级以上的 自动驾驶为目标。当前，已经将77GHz毫米波雷66和体作为向
技术用驾驶辅助，自动驾驶系统中，
驾驶员的，时技术不仅到体的和方向，体的形状动速L，对自动驾驶，将3D用作前向
，和方向高分率，高的L
3自动驾驶主要技术
3.1驾驶控制ECU的故障安全技术
自动驾驶等级为3级或高的系统中，如果控系统现，无驾驶员驾驶操作，构建一个非常可的系统。当，没针对自动驾驶车辆的际全和可
准，可参考电气和电子设备的国际标准IEC61508的自动控设备的为10-?/Hr以下的SIL4。
自动驾驶到SIL4级安全级，这不
设备的高可，控设备的冗余和失效全保。为系统异常的情况驾驶员解驾驶环境确保正常的驾驶操作时间，冗余是不可少的。控装置发生时也
保护，以及防止异常的。这种情况下，考虑到自动驾驶汽车的全，失效安全保是一个比可的问题。当车辆控制元中用的微N以称为车辆控ECU)发生或失控时，失效保护是非常的。例如，在Energy ITS的自动排队系统中，开发了一种基于保护的车辆控ECU，设计概念铁自动控系统(ATC)中投入际用，通过比较主CPU和子CPU上的计算结，如计算结不匹，继电电路会自动切断主CPU的输和外控设备之间的连接。当CPU发生自身或由干扰发生故障时，可以防止将异常值发送到外部控设备L
3.2局部动态地图技术
改善车辆周围体的也是自动驾驶中的主问题。为复杂的执自动驾驶，自动驾驶技术区分的汽车、人、自车等，体的移动方向。
用图像、和等很难复杂的交通环境，研究门已开发用自动驾驶的融技术，以通过使用多个来提高，但是全区分这些复杂环境很难。，开发动
图技术来解问题，技术通过体
高图的融合技术以实现L
GPS的置中计算周围区域的
以及结构，例如电和交通。时，车载3D可到物体的3D
。通过时来自的3D数据和图，可以准确区分由到
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源技术与
Energy Technology and Management
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的物体是道路本身的结构还是道路上移动的物体。
局部动态地图需要获得二维平面上的距离数 据。在现有的激光测距传感器中，使用旋转镜在水平
和垂直方向上扫描激光，但是在垂直方向上的扫描
分辨率较粗糙，因此用于自动驾驶的激光技术需要 一种具有高垂直分辨率的新型激光测距传感器2。
3.3自动驾驶架构
宝马960安全驾驶辅助系统在驾驶员的安全驾驶中起 着一定的作用，但是每个控制系统的
较自动驾驶系统需要 驾驶员 部分驾
驶 ， 需使用安全驾驶 系统。 在控制方面，
它是一个非常复杂的系统，其中水平和垂直控制相 互织。因此， 用一个
有
的中控制方构自动驾驶系统，系统 的自
安全
的 的。因此，在构自动驾驶系统 分控制方
自动驾驶 和 作， 于 种
自动驾驶的系统 构
自动驾驶系统4个
1个感应1个部
地图 道路地图和局部动态地图 ，
道路路，还 GPS 和 物 中 的物 道路 驶
用
的驾驶 ， 据局部动态地图 的 物 测 此 ，它在 方 向上具有垂直和水平方向上 的
日产murano，
在有上指令的情况下具有最的安全
，并
据上指令进修正，实现
自动驾驶汽车三 关键系统如图1示。
图1动驾驶汽车三大关键系统
①执行层-> ”四肢”
接收决策层数据，完成转向、刹车等
进口奔驰glk350实际行驶动作。
f 决策层f "大脑"
接收感知层数据并进行分析，判断当下
应该执行的操作并规划最合理行驶路线。
感知层—"眼睛"
通过加装摄像头、激光雷达、毫米波
雷达等1专感器设备，翻周围环境。
4自动驾驶系统研究现状
4.1基于Energy ITS 的自动排队
众 知，极近距离驶会降低气阻力
高燃料燃烧效率，只 过驾驶员的手动驾驶进 近
距离驶是 类的驾驶力和安全驾驶的巨
在重型卡 上节省15%的 源，日本
已经开发了一种自动驾驶排队技术，实现4 m 距的排队 实现 距 4m 的排队，不仅要进精确的车距控制 实现近距离 ，还要 其他道的 驶
进行防碰撞控制。此，
需要诸如防撞控制 类的高
驾驶控制
，需
要 控制系统发生故，也无法期望驾驶员进行
驾驶 作的情况下，此 要求控制系统具有高
和安全
4.1.1
道保控制系统
道保 控制系统自动控制轮胎转向角，使车
道中的白 与 轮胎 的距离始终恒定 型摄
像头安装在 侧面，几乎垂直于路面，便准确 检测白 与 轮胎 的距离，避免日光和雨水
的影响 安装的摄像头拍 的影像中实 地
白， 1〜2cm 的精检测白与轮轮胎 的距离 下 向 使用检测 的
向 ， 于 动 型， 非 控制
法， 最 的 轮轮胎角 ， 安装在
转向上的转向 轮轮胎进转向3。
，在道上驶，只是 摄像头获取
图片反馈白位置，很保 驶路，因 的反馈控制会 起控制系统的延
，因此 着行
进 的高，控降， 不 白线
驶
，需要
据道路
率 转向的 控制
4.1.2
距离控制系统
已经使用自
控制，它使用
本车与方驶的 保在安全距离。但
是 方
，此 的安全控制 驾驶
员 如 仅控制 距离 ， 在
方
开始与 距离的 在较
的延，在本 进
也 在延
，
因此 需要 的安全距离
，在 排队 ，
方 的
和
方
， 使用 方 的 和
的 始
距离 控制 距 种 作自
控制系统
正在开中。
常，作自 控制系统每 20 ms 将的 和
传 下一 ，
保
， 是 的 控制 与
的
新车试驾网距常数和 控制
生的
距 距传感器 的数据 正
2021年$46卷第3期
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能源与
Energy Technology and Management37
4.2SARTRE的开发
SARTRE(SAfe Road Train for Environment$是一-种将运输车辆和小型轿车混合在一个排队中的系统，其特点是由几辆运输车辆和小型轿车组成的自动跟随系统。队列中车辆之间的距离控制在6m左右，以节省能源并防止其他车辆介入队列。该自动驾驶排队系统的特征在于它不遵循白线，而是通过立体摄像机和激光雷达识别前车与本车之间的横向偏差，并执行自动转向控制。
5我国自动驾驶技术发展趋势
2017年，继能源车之，能车
案》等自动驾驶车相政策和标加，等
自动驾驶相政策。2018-04-11，!和通运输能
车(行的通》，行省政相以
，制，体组能车
g前5个
自动驾驶。
前，L2驾驶系统成了标，是在中的一种驾驶系统，加不，
。反而是于L3和L4别自动驾驶系统的，。长吉利、长
奇瑞以及一等传统自车品，几乎在2020年或是量或是布了L3别自动驾驶系统，而像外奥迪特、戴姆勒(奔驰类球车企以及蔚想等势车企选择跳过L3I 别自动驾驶，转而直接能够真正自动驾驶的车型。外车制造商自动驾驶系统进展与如表2所示。
表2国内外部分汽车制造商自动驾驶系统进展与规划序号企业名称进展与规划
1广汽2019年10月，L3自动驾驶能的车型Aion LX
2长安2020年3月，款L3自动驾驶的车型
UNI-T
预计从2020年，将在350000km的，
3吉利22000km和30个L3自动驾驶
4长城预计在2020年实现L3级自动驾驶的量产
5奇瑞
在2020年L3自动驾驶的量
计在2020年L3自动驾驶车的量，6一汽完成解放擎途基于5G网络的L4自动驾驶品开发
续表
序号企业名称进展与规划
7东风计在2020年L3自动驾驶车
8威马
计于2020年量产适用于中国交通场景的L3级
能驾驶解决案
9小鹏计划2020年X Pilot升级为3.0版本
10蔚来
ES8/ES6L2自动驾驶能，Nio Pilot:
2.5本，计在2020年布L4自动驾驶车11理想
理想ONE L2.5自动驾驶系统，计划在
20232025年L4自动驾驶车的量
12特斯拉
2019年4月发布Autopilot3.0版本，2020年底在
无驾驶出租车
13福特2021年量L4自动驾驶车计
14宝马
计划在2021年实现L3级自动驾驶车BMW
iNEXT的量
15大众
大奥迪品，于2017年L3自动驾
驶车辆，2019年布将L3研大
面
6结论
于别自动驾驶车辆，除面，还很多亟待解决的问题。例如法律方面、社会接受性面以及自动驾驶应用的标等。
外在共进行自动驾驶验的很广泛，而在中，由于法律上的限制，在共的验受限制，并且在复杂的驾驶环境中以获得支持和社会认G近年，自动驾驶接受正在生大变。1968年制的《维纳通约》是欧洲国家通法律法的基础，它
附加条款以实现自动驾驶。此外，美华达州议会和加利福尼议会一法案，以接受能够自动驾驶的车辆。球，
自动驾驶的向很大一，中在2025年L4/L5级自动驾驶车辆进入汽车一目标。
［参考文献］
［1］王金饪.基于自动驾驶技术的移动生活方式设计研究［D］.
无锡：江南大学,2020.
［2］中能车产业创新联盟自动驾驶地图与定位工组.自动驾驶与J］.能网联汽车,2019(3):58-67.
［3，，，等.基于机共驾的车持辅助控制系统研究［J］.中，2019,32(12): 46-57.［作者简介］
陈颖(1988-)，女，助教，毕业于早稻田大学国际信息通，长通与系统等G
［收稿日期:2020-03-12］
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