隨著深度學(xué)習(xí)和計算機(jī)視覺技術(shù)的興起,自動駕駛為提升交通安全與效率提供了新的解決方案。未來的自動駕駛汽車擁有全面的駕駛感知系統(tǒng),可以識別道路交通標(biāo)志、汽車、行人、路況等外部人和物,智能的決策系統(tǒng)對感知的信息快速處理和分析,執(zhí)行系統(tǒng)精確的執(zhí)行加速、制動、停車、轉(zhuǎn)向等命令。


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為了保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,智能駕駛的數(shù)據(jù)采集車輛搭載了攝像頭、雷達(dá)等大量不同的傳感器。這些傳感器從整車布置的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、FOV校核,再到實(shí)車的裝配標(biāo)定,都需要保證位置準(zhǔn)確和穩(wěn)定,從而支持不同位置傳感器數(shù)據(jù)可以順利拼接。
實(shí)車采集過程中,需要盡可能覆蓋各種用戶場景。一般來說,道路狀態(tài)、交通信號和標(biāo)識、各類車輛和行人目標(biāo)、天氣環(huán)境等,都是影響智能駕駛的關(guān)鍵因素,路試采集場景需要涵蓋城市、鄉(xiāng)村、高速、隧道以及白天和夜晚等,以確保盡可能覆蓋用戶各種實(shí)際場景。
采集過程中,全面的了解測試進(jìn)展以及測試車輛狀態(tài),保證測試數(shù)據(jù)的有效性,也是測試管理面臨的重要挑戰(zhàn)。因此需要用到車隊(duì)管理系統(tǒng),基于此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn):1、實(shí)時定位監(jiān)控,車輛位置實(shí)時展示,包括車輛實(shí)時運(yùn)動狀態(tài)、實(shí)時車速等;2、實(shí)時報警事件消息推送,并在地圖上動態(tài)展示報警的位置;3、車輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計,包括里程統(tǒng)計、告警統(tǒng)計、狀態(tài)統(tǒng)計等;4、駕駛員數(shù)據(jù)統(tǒng)計,具體包含駕駛員行車時間里程統(tǒng)計、告警統(tǒng)計、DMS監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)計等;5、駕駛員DMS監(jiān)測和報警,對于報警消息實(shí)時提醒。
通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可將自動駕駛車輛各類傳感器類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理,包括常見的CAN、CANFD、 ETH車載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等。用戶可以通過數(shù)據(jù)中心訪問數(shù)據(jù),進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)標(biāo)注、數(shù)據(jù)回注等,從而形成完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)。
自動駕駛汽車是集感知、決策和控制等功能于一體的自主交通工具,其中,感知系統(tǒng)代替人類駕駛?cè)说囊暋⒙牎⒂|等功能,融合攝像機(jī)、雷達(dá)等傳感器采集的海量交通環(huán)境數(shù)據(jù),精確識別各類交通元素,為自動駕駛汽車決策系統(tǒng)提供支撐。
攝像頭按視頻采集方式分為:數(shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭兩大類。
車載上一般使用的是數(shù)字?jǐn)z像頭,它可以將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,進(jìn)而將其儲存在計算機(jī)里。
模擬攝像頭只能將捕捉到的視頻信號,經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式,并加以壓縮后才可以轉(zhuǎn)換到計算機(jī)上運(yùn)用。

舉個例子來,我們使用的固定電話就屬于模擬信號,它在通話過程中容易產(chǎn)生噪音(電流聲或聽不清)的情況。而我們的手機(jī)為了保持很好的通話質(zhì)量,就將電話的模擬信號進(jìn)行了數(shù)字化,手機(jī)之間的通話質(zhì)量就非常清晰,同樣原理使用數(shù)字?jǐn)z像頭能有效減少圖像中的噪點(diǎn)和提升成像效果。
一句話概括:模擬視頻信號是在一定的時間范圍內(nèi)可以有無限多個不同的取值。而數(shù)字視頻信號是在模擬信號的基礎(chǔ)上經(jīng)過采樣、量化和編碼而形成的。模擬信號容易產(chǎn)生信號噪音和干擾,已逐步被數(shù)字信號取代。

圖片來源:博世官網(wǎng)
雷達(dá)能夠主動探測周邊環(huán)境,比視覺傳感器受外界環(huán)境影響更小,是自動駕駛汽車的重要傳感器之一。雷達(dá)通過向目標(biāo)發(fā)射電磁波并接收回波,從而獲取目標(biāo)距離、方位、距離變化率等數(shù)據(jù)。根據(jù)電磁波波段,雷達(dá)可細(xì)分為激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等3類。



A-事故場景
事故可以看做是交通安全的一個濃縮機(jī),能夠體現(xiàn)出實(shí)際交通環(huán)境的高危場景,事故場景研究目前以深度事故研究數(shù)據(jù)為主, 如GIDAS, CIDAS等
B-開放道路場景
開放道路場景來源于人們的日常駕駛數(shù)據(jù)以及實(shí)車道路測試數(shù)據(jù),道路場景能夠很好地體現(xiàn)隨機(jī)性、復(fù)雜性以及區(qū)域特征,可用于分析真實(shí)的交通環(huán)境和駕駛行為特征
C-法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)場景
國內(nèi)外法律法規(guī)涉及的場景, 如GB/ISO/ECE/NHTSA/SAE/Euro-NCAP等機(jī)構(gòu)組織的測試標(biāo)準(zhǔn),法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)場景是自動駕駛功能在研發(fā)和定義階段需要滿足的最基本要求
D-功能交互場景:
AD AS系統(tǒng)或自動駕駛系統(tǒng)是由橫向、縱向-預(yù)警或控制等多個子功能構(gòu)成的, 各個功能之間經(jīng)常存在功能交互區(qū)域, 如ACC和AEB系統(tǒng)都對車輛的縱向運(yùn)動進(jìn)行控制, 兩功能在交互場景區(qū)域作用時是否存在問題需要進(jìn)行驗(yàn)證;功能交互場景能夠測試智能系統(tǒng)功能邏輯交互上的重疊區(qū)與間隔區(qū),發(fā)現(xiàn)功能交互漏洞與邏輯混亂等問題
E-虛擬重構(gòu)場景
真實(shí)駕駛過程中場景數(shù)目是無限的,使用參數(shù)隨機(jī)生成算法可以重組場景:虛擬重構(gòu)場景,能夠補(bǔ)充大量來知工況的測試場景,打破數(shù)據(jù)采集的局限性。


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自動駕駛汽車的場地測試分有兩種,一種就是在開發(fā)的環(huán)境下進(jìn)行真實(shí)的道路測試,而另一種則是在自動駕駛仿真測試平臺上進(jìn)行虛擬測試。而目前幾乎所有車企和自動駕駛科技公司,均是以虛擬測試為主,真實(shí)的道路測試為輔。
結(jié)合工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部等三部委共同發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》,“考試項(xiàng)目”設(shè)置可以包含以下幾個方面:
?一是基本交通管理設(shè)施檢測與響應(yīng)能力測試,測試內(nèi)容應(yīng)包含《GB5768 道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》、《GB14887 道路交通信號燈》、《GB14886道路交通信號燈設(shè)置與安裝規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)要求的道路交通設(shè)施種類和安裝規(guī)范等內(nèi)容;
?二是前方車道內(nèi)動靜態(tài)目標(biāo)(機(jī)動車、非機(jī)動車、行人、障礙物等)識別與響應(yīng)能力測試,測試內(nèi)容應(yīng)包含感知識別不同目標(biāo)(非機(jī)動車、行人、障礙物)的類型和狀態(tài)、跟隨不同交通參與者(機(jī)動車、非機(jī)動車、行人)行駛、車速車距控制等內(nèi)容;
?三是遵守規(guī)則行車能力測試,測試內(nèi)容應(yīng)包含超車、并道、通過交叉口等內(nèi)容;
?四是安全接管與應(yīng)急制動能力測試,測試內(nèi)容應(yīng)包含靠邊停車與起步、應(yīng)急車道內(nèi)停車、人工接管等內(nèi)容;
?五是綜合能力測試,綜合考察自動駕駛汽車對交通語言認(rèn)知能力、安全文明駕駛能力、復(fù)雜環(huán)境通行能力、多參與對象協(xié)同行駛能力、網(wǎng)聯(lián)通訊能力等內(nèi)容。
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