人类驾驶员或自动驾驶系统必须掌握油门、刹车、方向盘-斗牛游戏

本文摘要:Stanley软件体系结构还包括四个模块:传感器模块、感觉、规划和控制以及用户界面。Junior软件体系结构由五个部分组成:传感器模块、感官、导航系统(规划和控制)、线路控制驱动模块(用户模块和车辆模块)和全球服务。

自动驾驶

本文详细介绍了自动驾驶汽车(自动驾驶系统)的核心组成部分、自动驾驶水平、自动驾驶传感器、自动驾驶汽车软件、开源数据集、行业领导者、自动驾驶汽车应用及面临的挑战。张在过去的10年里,在自动驾驶领域公开发表了很多研究论文。但是,他们大部分只关注特定的技术领域,如视觉环境感、车辆控制等。此外,由于自动驾驶汽车技术的缓慢发展,这种句子速度很快就过时了。

在过去的10年里,随着全球自动驾驶系统技术的一系列突破,自动驾驶汽车(自动驾驶系统)商业化竞争比以往任何时候都更加激烈。例如,2016年Waymo在亚利桑那州推出了自己的自动驾驶出租车服务,更加引人注目。

此外,Waymo还在大约9年的时间里开发和完善了自己的驾驶系统,以开发机器学习和计算机视觉等多种尖端设备的工程技术。这些最先进的技术大大有助于无人驾驶汽车更好地解释世界,并在正确的时间采取正确的行动。

随着自动驾驶技术的发展,近十年来公开发表了许多科学论文,其提及量正在迅速增加,如图1的右图所示。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),)可以看出,自2010年以来,每年的公开发表量和提及量都在逐渐减少,去年超过了顶峰。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视连续剧),)图1在过去十年里,自主驾驶员研究的出版物和主席的数量1、自动驾驶系统自动驾驶系统需要汽车在没有人类驾驶员介入的现实环境中运行。每个自动驾驶系统由两个主要组件组成:硬件(汽车传感器和硬件控制器,即油门、刹车、车轮等)和软件(功能组)。在软件方面,已在各种软件体系结构中建模,如Stanley(GrandChallenge)、Junior(UrbanChallenge)、Boss(UrbanChallenge)和冗余自动驾驶系统。Stanley软件体系结构还包括四个模块:传感器模块、感觉、规划和控制以及用户界面。

Junior软件体系结构由五个部分组成:传感器模块、感官、导航系统(规划和控制)、线路控制驱动模块(用户模块和车辆模块)和全球服务。Boss使用三个层次结构:工作、不道德和运动计划。同济自动驾驶系统将软件体系结构分为感觉、决策和规划、控制和机箱。

本文将软件体系结构分为感觉、位置和同构、预测、计划和控制5个模块(图2右图)。图2与冗余自动驾驶系统软件体系结构非常相似。

图2根据自动驾驶系统软件框架自动驾驶等级划分汽车工程师协会(SAEinternational),自动驾驶可分为六个阶段,如表1的右图所示。人类飞行员管理0-2级自动驾驶系统的驾驶员环境监测(DEM)。从第4级开始,人类飞行员仍然管理动态驾驶员任务发送(DDTF)。

目前最先进的设备自动驾驶系统主要是二级和三级。业界相关人士认为,要想超过更高水平的自动驾驶水平,需要很长时间。

表1传感器安装在自动驾驶系统中的传感器通常用作感觉环境。每个传感器都是自由选择的,以衡量比特率、视野(FoV)、精度、范围、成本和整个系统复杂性。

最常用的传感器是被动传感器(如照相机)、主动传感器(如激光雷达、雷达和超声波收发器)和其他传感器类型(如全球定位系统(GPS)、惯性测量装置(IMU))。照相机通过在三维环境对象上收集光线来猎杀二维图像。图像质量通常会根据不同的环境条件(气象条件、光照环境)对图像质量产生不同的影响。

计算机视觉和机器学习算法通常用于从捕获的图像/视频中提取简单的信息。激光雷达利用脉冲激光太阳光目标分析光脉冲,测量到目标的距离。激光雷达由于三维几何精度高,通常用作制作高分辨率的世界地图。

激光雷达通常安装在车辆的其他部分,起到各种作用,如顶部、侧面和前面。雷达可以发射电磁波,分析反射波,准确测量目标所在的距离和径向速度。雷达特别擅长探测金属物体,当然雷达也能探测非金属物体。

例如,可以在短距离内感知步行者和树木。雷达已经在汽车产业使用多年,促进了自动紧急制动、自适应巡航控制等ADAS功能。

与雷达一样,超声波传感器通过测量发射超声波信号和接管脉冲之间的时间来计算到目标的距离,超声波传感器通常用作自动驾驶汽车的位置和导航系统。GPS是美国政府基于卫星的无线导航系统,可以获得自动驾驶系统的时间和地理位置信息。但是GPS信号更容易被建筑物和山脉等障碍所掩盖。

例如,在所谓的城市峡谷等地区,GPS往往表现得不好。因此,惯性测量单位(IMUs)通常构建在GPS设备上,以确保自动驾驶汽车在“城市峡谷”等地的位置。

硬件控制器自动驾驶汽车硬件控制器还包括扭矩变化马达、电子制动助力器、电子节气门、变速杆和停车制动器。车辆状态(如车轮速度和角度变化)可以自动感受到感觉,并通过控制器区域网络(CAN)总线传输到计算机系统。

因此,人类驾驶员或自动驾驶系统必须掌握油门、刹车、方向盘。

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