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自动驾驶基础（二）之自动驾驶分级
2018-07-11 09:06:40· 来源：模拟世界
上文介绍了自动驾驶（无人驾驶）的一些基本概念。为了更好地区分不同层级的自动驾驶技术，国际汽车工程师学会（SAE International国际汽车工程师学会是汽车工程师组成的一个专业协会，其设立的许多技术标准为世界各地的汽车制造商所遵循）于2014年发布了自动驾驶的六级分类体系，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）原本有自己的一套分类体系，分为五个级别，但在2016年9月转为使用SAE的分类标准。
上文介绍了自动驾驶（无人驾驶）的一些基本概念。为了更好地区分不同层级的自动驾驶技术，国际汽车工程师学会（SAE International国际汽车工程师学会是汽车工程师组成的一个专业协会，其设立的许多技术标准为世界各地的汽车制造商所遵循）于2014年发布了自动驾驶的六级分类体系，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）原本有自己的一套分类体系，分为五个级别，但在2016年9月转为使用SAE的分类标准。今天绝大多数主流自动驾驶研究者已将SAE标准当作通行的分类原则。SAE标准将自动驾驶技术分为0级、1级、2级、3级、4级、5级，共六个级别。
各个级别是特定汽车系统提供的用于描述自动化（相对于人类控制）程度的简略方法。NHTSA和SAE分级体系具体的级别划分和描述如下图表所示：
NHTSA标准分类中的五级分别代表了无自动化、驾驶支持、部分自动化、有条件自动化和高度自动化即无人驾驶，按照上面NHTSA的分类，各阶段的功能可以为：
· L0：辅助驾驶系统；ADAS驾驶系统，主要有LDW、FCW、PCW、MOD等，这些都是起到辅助驾驶，提醒和警示作用，不干涉驾驶员的驾驶
而SAE还对对高度自动化进行了细分，分成了高度自动化和完全自动化， 所以形成了SAE六级分类。现在，包括汽车制造商、技术公司，甚至监管机构在内的几乎各个方面都采用了汽车工程师学会（SAE）的广泛定义。
• L0级自动驾驶：人类驾驶员负责汽车工程师学会所称的“动态驾驶任务”的所有环节。“动态驾驶任务”是指控制车辆所采取的行动。可能有些系统（如自动紧急制动系统）会为司机提供帮助，甚至在特定情况下进行干预。但是，由于这些系统没有持续参与完成“动态驾驶任务”，因此它们还不能称为“自动化”系统。
• L1级自动驾驶是辅助驾驶系统，能持续提供转向或加速和制动控制，但只在限制条件和特定情况下提供。自适应巡航控制系统被认为属于1级自动驾驶：该系统可控制加速和制动，从而使汽车在公路上与前方车辆保持一定距离，但人类驾驶员仍然需要负责驾驶中的所有其他方面。
• L2级自动驾驶也是辅助驾驶系统，但既提供转向，也提供加速和制动控制，同样是在限制条件下提供。由于人类驾驶员需要定时干预，该级别的自动驾驶程度仍然不高。特斯拉最初的Autopilot虽然是比较先进的一个系统，但被认为属于2级自动驾驶系统。
• L3级自动驾驶是我们开始进入实际自动驾驶的级别。该级别的自动驾驶是“有条件的自动驾驶”，这意味着只有在一定条件下自动驾驶系统才能运行。但一旦开始运行，汽车就完全自动驾驶。通用汽车公司新的SuperCruise系统就属于3级自动驾驶。同样，特斯拉最新版本的Autopilot也属于该级别。3级与2级自动驾驶的差异在于自动驾驶的程度：系统运行时，人类驾驶员通常无需进行干预，但仍需在一定程度上保持警惕，以在系统提示需要人类接管时介入。
•L4级自动驾驶属于“高度自动驾驶”。一般来说，我们使用4级自动驾驶来描述完全自动驾驶的系统。除了某些特殊情况，一般无需人类干预。依靠特殊地图工作的自动驾驶汽车（如目前正在研发中的大多数汽车）属于4级自动驾驶：只要是有地图的地方，这类汽车都能实现完全自动驾驶，而无需人类干预，但并非在任何地方都能自动驾驶。
• L5级自动驾驶属于完全自动驾驶：只要是人类能够驾驶的地方，该类型汽车都能驾驶。只要有可通行的道路，这种车能去任何地方，任何时候都无需人类驾驶员干预。
不同Level等级对与车辆驾驶主体的控制、观察和支持有不同的要求，比方说Level 1实现了主动刹车控制，解放了驾驶员的双脚，做到Feet Off；Level 2，系统接着控制了车辆方向，解放了驾驶员的双手，做到HandsOFF；Level 3 在特定条件下，系统能够掌控环境感知，这时解放了驾驶员的眼睛,做到Eyes Off；到了level 4 ，进入无人驾驶，驾驶员可以完全不关心驾驶，做到Minds Off。如果人类驾驶员没有达到所使用自动驾驶技术等级的要求，就有可能出现事故。
在SAE的分类标准中，目前日常使用的大多数汽车处在第0级和第1级之间，碰撞告警属于第0级的技术，自动防碰撞、定速巡航属于第1级的辅助驾驶，自动泊车功能介于第1级和第2级之间，特斯拉公司正在销售的Autopilot辅助驾驶技术属于第2级技术。
按照SAE的分级标准，第2级技术和第3级技术之间，存在相当大的跨度。使用第1级和第2级辅助驾驶功能时，人类驾驶员必须时刻关注路况，并及时对各种复杂情况做出反应。但在SAE定义的第3级技术标准中，监控路况的任务由自动驾驶系统来完成。这个差别是巨大的。技术人员也通常将第2级和第3级之间的分界线，视作“辅助驾驶”和“自动驾驶”的区别所在。
各个级别是特定汽车系统提供的用于描述自动化（相对于人类控制）程度的简略方法。NHTSA和SAE分级体系具体的级别划分和描述如下图表所示：
NHTSA标准分类中的五级分别代表了无自动化、驾驶支持、部分自动化、有条件自动化和高度自动化即无人驾驶，按照上面NHTSA的分类，各阶段的功能可以为：
· L0：辅助驾驶系统；ADAS驾驶系统，主要有LDW、FCW、PCW、MOD等，这些都是起到辅助驾驶，提醒和警示作用，不干涉驾驶员的驾驶
- L1：干预性辅助驾驶；AEB，检测前方的障碍物，并提供刹车制动，ACC，跟随模仿前方车辆驾驶，保持安全距离
- L2：半自动驾驶；LKA车道保持，人在良好交通状况下选择性的启动自动驾驶，这个阶段以人驾驶为主，车自动驾驶为辅助
- L3：人车交互驾驶；车自动控制驾驶，人参与指挥车辆驾驶，车自动驾驶为主，人驾驶为辅助
- L4：全自动驾驶：人不做任何指挥或控制车辆驾驶，由车辆全自助驾驶
而SAE还对对高度自动化进行了细分，分成了高度自动化和完全自动化， 所以形成了SAE六级分类。现在，包括汽车制造商、技术公司，甚至监管机构在内的几乎各个方面都采用了汽车工程师学会（SAE）的广泛定义。
• L0级自动驾驶：人类驾驶员负责汽车工程师学会所称的“动态驾驶任务”的所有环节。“动态驾驶任务”是指控制车辆所采取的行动。可能有些系统（如自动紧急制动系统）会为司机提供帮助，甚至在特定情况下进行干预。但是，由于这些系统没有持续参与完成“动态驾驶任务”，因此它们还不能称为“自动化”系统。
• L1级自动驾驶是辅助驾驶系统，能持续提供转向或加速和制动控制，但只在限制条件和特定情况下提供。自适应巡航控制系统被认为属于1级自动驾驶：该系统可控制加速和制动，从而使汽车在公路上与前方车辆保持一定距离，但人类驾驶员仍然需要负责驾驶中的所有其他方面。
• L2级自动驾驶也是辅助驾驶系统，但既提供转向，也提供加速和制动控制，同样是在限制条件下提供。由于人类驾驶员需要定时干预，该级别的自动驾驶程度仍然不高。特斯拉最初的Autopilot虽然是比较先进的一个系统，但被认为属于2级自动驾驶系统。
• L3级自动驾驶是我们开始进入实际自动驾驶的级别。该级别的自动驾驶是“有条件的自动驾驶”，这意味着只有在一定条件下自动驾驶系统才能运行。但一旦开始运行，汽车就完全自动驾驶。通用汽车公司新的SuperCruise系统就属于3级自动驾驶。同样，特斯拉最新版本的Autopilot也属于该级别。3级与2级自动驾驶的差异在于自动驾驶的程度：系统运行时，人类驾驶员通常无需进行干预，但仍需在一定程度上保持警惕，以在系统提示需要人类接管时介入。
•L4级自动驾驶属于“高度自动驾驶”。一般来说，我们使用4级自动驾驶来描述完全自动驾驶的系统。除了某些特殊情况，一般无需人类干预。依靠特殊地图工作的自动驾驶汽车（如目前正在研发中的大多数汽车）属于4级自动驾驶：只要是有地图的地方，这类汽车都能实现完全自动驾驶，而无需人类干预，但并非在任何地方都能自动驾驶。
• L5级自动驾驶属于完全自动驾驶：只要是人类能够驾驶的地方，该类型汽车都能驾驶。只要有可通行的道路，这种车能去任何地方，任何时候都无需人类驾驶员干预。
不同Level等级对与车辆驾驶主体的控制、观察和支持有不同的要求，比方说Level 1实现了主动刹车控制，解放了驾驶员的双脚，做到Feet Off；Level 2，系统接着控制了车辆方向，解放了驾驶员的双手，做到HandsOFF；Level 3 在特定条件下，系统能够掌控环境感知，这时解放了驾驶员的眼睛,做到Eyes Off；到了level 4 ，进入无人驾驶，驾驶员可以完全不关心驾驶，做到Minds Off。如果人类驾驶员没有达到所使用自动驾驶技术等级的要求，就有可能出现事故。
在SAE的分类标准中，目前日常使用的大多数汽车处在第0级和第1级之间，碰撞告警属于第0级的技术，自动防碰撞、定速巡航属于第1级的辅助驾驶，自动泊车功能介于第1级和第2级之间，特斯拉公司正在销售的Autopilot辅助驾驶技术属于第2级技术。
按照SAE的分级标准，第2级技术和第3级技术之间，存在相当大的跨度。使用第1级和第2级辅助驾驶功能时，人类驾驶员必须时刻关注路况，并及时对各种复杂情况做出反应。但在SAE定义的第3级技术标准中，监控路况的任务由自动驾驶系统来完成。这个差别是巨大的。技术人员也通常将第2级和第3级之间的分界线，视作“辅助驾驶”和“自动驾驶”的区别所在。
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