从无人驾驶体系的计划与实现，看智能汽车何时安详落地？

1.无人驾驶汽车的政策礼貌尚未完美

今朝，无人驾驶汽车遍及应用的最大挑衅是公共对其接管度较低，对其安详性、靠得住性的信赖度较低。但因国度对无人驾驶汽车的政策礼貌尚未完美，无人驾驶汽车还不能在果真阶梯上行驶。

鉴于以上两点，国创中心主导，整合行业资源配合打造了一款 L4 的无人驾驶汽车，今朝已经在首钢园区内不变运行。体系总体方案如图 1 所示。

2.无人驾驶体系的计划与实现

无人驾驶体系是通过多种车载传感器获取车辆自身、周围障碍物及阶梯等与驾驶使命相干的情形信息，并将这些信息提供应决定筹划，决定筹划再按照感知和定位获取的情形信息、车辆状态和用户需求，筹划出吻合的路径，然后通过这些信息来节制自车的行驶状态。

差异的自动驾驶级别和运营情形，自动驾驶的实现方案也差异。本项目针对首钢园区构筑物高峻、树木富强较多、路况伟大的特点，提出了基于 3 个激光雷达、1 个毫米波雷达、2 个摄像头、12 个超声波雷达和 1 套组合导航单位的传感器办理方案。传感器安装位置如图 2 所示。

2.1　传感器

3 个激光雷达中的 32 线激光雷达部署于车辆顶部，2 枚 16 线激光雷达部署于车辆顶部两侧。用于检测车辆周围的情形信息和障碍物信息，获取障碍物的尺寸和方位信息。具有测距精度高，方位精确，丈量范畴广、抗滋扰手段强等利益。

毫米波雷达回收 77GHz 中长距雷达，部署在车辆前保险杠内侧。用于检测车辆前线的行为方针，获取方针的速率和方位信息。具有较好的测速测距手段，且受外界影响较小，可以全天候事变。

主摄像头部署于车辆顶部，前视觉摄像头粘贴于挡风玻璃内侧中部，用于检测车辆前线障碍物信息、阶梯信息、标识牌信息和交通灯信息，获取障碍物的范例和阶梯情形信息。具有对障碍物分类精确的利益。

12 枚超声波雷达部署在车辆附近（前后 4+4，阁下 2+2），用于检测车辆周围近间隔障碍物信息，确保无人驾驶车辆可以自主进出库。

2 个 GPS 天线部署在车辆顶部，1 个惯性导航单位部署于车辆后备箱内。用于获取车辆的位姿和定位信息。

2.2　无人驾驶体系软件架构

本项目以纯电动汽车为平台，搭载上述 5 种传感器，实现阶梯情形信息精确感知，并通过多传感器信息融合技能将这些信息举办集成，低落误判概率，进步信息输出的不变性和精确性。

计划开拓了多传感器融合算法、定位组合算法、决定筹划算法和车辆节制算法，实现了开放园区和关闭园区阶梯上的自主跟车、自主超车与并线、车道保持、交通路口自动通行、障碍物规避等成果，编写了无人驾驶测试用例，拟定了无人驾驶测试类型，完成了无人驾驶体系的测试。

为了告竣该目标，将无人驾驶体系软件架构分为传感器接口层、感知层、定位层、决定层和车辆节制层。

传感器接口层包罗各类外围传感器的输入。感知层网络各类传感器的数据，举办多条理、多空间的信息互补和优化组合处理赏罚，最终实现对周围情形的全方位感知。多传感器融合方案如图 3 所示。

定位层：按照激光雷达和组合导航单位的数据信息构建出全局舆图。激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达的感知功效融合处理赏罚后成立以行驶车辆为中心的感知局部舆图。并通过 GPS 信息、车辆位置和姿态信息的叠加。提供一种直观相识行车情形各类信息处理赏罚功效的及时综合舆图。

决定层：在全局情形中，依赖路网、使命和定位信息天生一条最优全局路径；在局部情形中，依赖感知信息并在交通法则的束缚下，及时推理出公道的驾驶举动，并天生安详可行驶的地区；

按照车速、阶梯伟大度天生滑腻的也许行驶蹊径；说明静态、动态障碍物和交通规程形成局部路径筹划，并形成驾驶计策决定发送至车辆节制层。同时对体系妨碍举办处理赏罚和规复并接管高层节制等。

车辆节制层：按照路径筹划功效和车辆内部的各类传感器信息，天生对车辆档位、油门、偏向的节制呼吁，保持车辆安稳高速行驶，实现自主驾驶。

软件体系架构图如图 4 所示。

3.人 - 车 - 云三位一体的人机交互体系的计划与实现

人机交互体系是无人驾驶汽车投入商用的一道门槛，它对付无人驾驶汽车财富和用户来说都具有重要意义 [2]。今朝用户对无人驾驶汽车仍处于新颖和猜疑的立场，还远远无法到达信赖和接管的水平。在这样的配景下，无人驾驶汽车的人机界面就变得更为重要。

它必要成为用户与汽车之间雷同的桥梁，让用户相识汽车的及时状况，为用户缔造安详的驾驶体验；也必要辅佐用户成立起与无人驾驶汽车之间的信赖感，行使户越发调和的从传统汽车过渡到无人驾驶期间 [3]。

本项目人机交互子体系的研究方针正是通过对无人驾驶汽车人机交互界面的公道计划，满意用户的驾乘需求，为用户缔造出安详便捷的驾乘体验。

3.1　成果概述

无人驾驶车辆运行在园区内牢靠的行驶蹊径上，沿线会配置一系列的站点，每个站点的站牌上贴有约车二维码，位于任一站点四面的搭客可通过扫描站牌上的二维码进入约车界面，选择起始地和目标地，点击确定后即下单乐成。

订单直接发送到云端，云端按照订单环境对正在运营的无人驾驶车辆举办调治，同时发送订单的运营蹊径得手机端和车载端，无人驾驶车凭证吸取到的运营蹊径去起始地接搭客，并送达指定的目标地，用户可按照驾乘体验对处事举办评价，至此订单完成。

3.2　体系计划