智能汽车关键技术与设计方法
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1.3 智能汽车的分级

根据汽车自动化程度的不同,智能汽车可分成不同的等级。其主要的分级标准有两种,即美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)发布的0~4级标准和美国汽车工程师学会(SAE)发布的0~5级标准[18],两者的对比如表1-1所示。

表1-1 NHSTA和SAE分级对比

从表中可以看出,两者的标准基本一致。SAE将NHTSA的完全自动驾驶(4级)分为高度自动化驾驶(4级)和完全自动化驾驶(5级)两个等级,更加细化了高度自动驾驶的分类。目前在智能汽车领域中,人们更倾向于使用SAE的智能汽车等级划分标准。

在两者的智能汽车分类中,0~2级属于先进驾驶辅助系统(ADSA),主要由人来观察环境。根据系统对于车辆的方向盘和加减速是否具有控制功能,将其分为0、1和2三个等级。在SAE的标准中3~5级属于自动驾驶系统,主要由机器来感知环境。根据驾驶员需要提供的应答程度、车辆适用的条件和范围,将其分为3、4和5三个等级。

0级:系统对于车辆运动无控制权,车辆的驾驶全权由人负责,无自动化。系统只能通过车载传感器探测、感知周围环境,进行决策报警。比如车道偏离报警、倒车防撞雷达和前车防撞预警等,都只是借助报警来提醒、帮助驾驶员更好地驾驶。

1级:系统对于车辆的方向盘或者加减速有单一的控制权,功能比较单一,无法做到对两者同时控制,驾驶员的手和脚不能同时放松。1级包括自适应巡航控制、紧急刹车辅助等。

2级:系统可以同时对方向盘和加减速进行多项操作,使得在一定条件下,驾驶员可以从驾驶中解放出来,此时车辆具有部分自动化驾驶功能。2级包括全自动跟随、车道保持与跟踪等。

3级:系统将会完成所有车辆操作,在某些特定条件下可以实现自动驾驶,在紧急情况下,由人进行认知判别和干预。当系统发出接管请求时,驾驶员需要给予系统支援。3级包括拥挤辅助驾驶功能、自动泊车系统等。

4级:车辆具有高度自动化,可以完成特定条件下的全部任务,但在极端的环境下车辆无法完成驾驶。3级与4级自动化系统的差异在于后者能够不依赖驾驶员进入最小风险模式,而前者不能可靠地执行[19]。4级包括景区或工业园区内的自动驾驶、高速公路上的高度自动驾驶等。

5级:车辆具有完全的自动化,不再局限于某一区域,可以完成所有条件下的全部任务,这是智能汽车的最终目标,人类可以安全地从驾驶中解脱出来而不必关注车辆的状态。只需要告诉车辆目的地,智能汽车便可以自动安全地到达目的地。