自动驾驶技术概览
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自动驾驶汽车(AutomatedVehicle;Intelligent Vehicle;Autonomous Vehicle;Self-driving Car;Driverless Car)又称智能汽车、自主汽车、自动驾驶汽车或轮式移动机器人,是一种通过计算机实现自动驾驶的智能汽车。

无人车的起源:DARPA

美国“神盾局”:美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)。主攻“黑科技”的预研。

DARPA 部分成果:

DARPA超级挑战赛-2004

DARPA超级挑战赛-2005

DARPA城市挑战赛-2007

自动驾驶分级

NHTSA: 美国高速路安全管理局

SAE: 美国汽车工程师协会

NHTSA 的 L4 对应着 SAE 里的 L4+L5

目前常用 SAE 的 L0~L5 分级。

自动驾驶中的传感器

激光雷达 (LIDAR)

3D 激光雷达特点:

3D 激光雷达缺点:

摄像头 (Camera)

制造技术成熟,成本低廉。

单目摄像头:

双目摄像头:

多目摄像头:

Radar 等其他传感器

毫米波雷达:

超声波雷达:

2D 激光雷达:

多传感器融合

自动驾驶计算平台

NVIDIA Drive PX2

Mobileye EyeQ3

Mobileye EyeQ4

Mobileye EyeQ5 (2020)

无人车成本

2016 年数据

激光雷达

摄像头

毫米波雷达

车载计算平台

超声波雷达

里程计

DGPS


自动驾驶技术拆解

宏观视角

感知外界环境 -> 映射汽车视角 -> 驾驶汽车决策

感知

感知技术的三个层面(由低到高)

感知技术难点

高精地图

自动驾驶中使用高精地图的意义

路径规划

路线规划是已经成熟的地图技术,例子:百度地图

V2X

Vehicle To Everything

定位

两种定位方式:全局定位和相对定位。

全局定位

相对定位

稳定的定位输出需要两种定位技术的融合。

全局定位技术无法提供精度稳定的输出

相对定位+全局定位的技术被业界广泛使用。

规划与决策

车辆驾驶可分为行车策略、轨迹规划、轨迹执行三个步骤

行车策略是自动驾驶的核心

轨迹规划是一个几何曲线的动态规划问题

轨迹执行

现阶段,感知算法是自动驾驶的最大瓶颈,其次是行车策略。(2017年)



自动驾驶综述|定位、感知、规划常见算法

整理自自动驾驶综述|定位、感知、规划常见算法汇总

自动驾驶汽车系统结构概述

自动驾驶感知和决策功能划分:

决策系统

定位模块

行为选择器(Behavior Selector)模块

运动规划模块

感知模块

定位方法

离线障碍物地图

道路建模

移动物体检测与跟踪

传统(Traditional) MOT:

Model Based MOT:

Stereo Vision Based MOT:

Grid Map Based MOT:

Sensor Fusion Based MOT:

Deep Learning Based MOT:

交通信号检测与识别

Traffic Light Detection and Recognition:

Traffic Sign Detection and Recognition:

Pavement Marking Detection and Recognition:

决策模块

Route Planning

Goal-Directed Techniques:

Separator-Based Techniques:

Hierarchical Techniques:

Bounded-Hop Techniques:

Combinations:

Motion Planning

Path Planning:

轨迹规划:

Control

在自动驾驶汽车领域,控制是指工程领域自动控制背后的理论,它涵盖了在没有持续的直接人为干预的情况下,应用各种机制来操作和调节过程。在最简单的自动控制类型中,控制子系统将过程的输出与期望的输入进行比较,并使用误差(过程的输出与期望的输入之间的差异)来改变过程的输入,从而使过程在受到干扰的情况下保持在其设定点。