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。
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
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。
3D 激光雷达特点:
3D 激光雷达缺点:
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:
毫米波雷达:
超声波雷达:
2D 激光雷达:
NVIDIA Drive PX2
Mobileye EyeQ3
Mobileye EyeQ4
Mobileye EyeQ5 (2020)
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
感知外界环境 -> 映射汽车视角 -> 驾驶汽车决策
感知技术的三个层面(由低到高)
感知技术难点
自动驾驶中使用高精地图的意义
路线规划是已经成熟的地图技术,例子:百度地图
Vehicle To Everything
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。
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:
传统(Traditional) MOT:
Model Based MOT:
Stereo Vision Based MOT:
Grid Map Based MOT:
Sensor Fusion Based MOT:
Deep Learning Based MOT:
Traffic Light Detection and Recognition:
Traffic Sign Detection and Recognition:
Pavement Marking Detection and Recognition:
Goal-Directed Techniques:
Separator-Based Techniques:
Hierarchical Techniques:
Bounded-Hop Techniques:
Combinations:
Path Planning:
轨迹规划:
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。