自動駕駛汽車的環(huán)境感知規(guī)劃控制與協(xié)調(diào)

自動駕駛汽車在未來的城市交通系統(tǒng)將會扮演至關(guān)重要的角色，同時也提高了安全性、提高生產(chǎn)效率、更易用、行駛效率更高、對環(huán)境的負(fù)面影響更少。對自動駕駛汽車的研究有了突破性的進(jìn)展，這得益于計算能力增強和傳感器與處理器的成本降低，完全自動駕駛汽車的技術(shù)水平也變得成熟。介紹了自動駕駛汽車軟件系統(tǒng)的發(fā)展及軟件系統(tǒng)的基本組成。

環(huán)境感知是實現(xiàn)車輛自動駕駛的基本功能，可以給汽車提供駕駛環(huán)境的信息，包括開闊的駕駛區(qū)域、障礙物的位置、速度，以及預(yù)測上述信息未來的狀態(tài)。通過激光探測和攝像機可以實現(xiàn)環(huán)境感知的功能，在某些傳統(tǒng)方法中也運用了短/長范圍雷達(dá)和超聲波傳感器。

規(guī)劃包括任務(wù)規(guī)劃、行為規(guī)劃、運動規(guī)劃。任務(wù)規(guī)劃考慮到高層次目標(biāo)，如選取哪些道路來抵達(dá)目的地。行為規(guī)劃作出決定并與環(huán)境交互，如變換車道、超車、通過交叉路口等。運動規(guī)劃產(chǎn)生適當(dāng)?shù)穆窂交蛘咄ㄟ^一組動作來達(dá)到局部目標(biāo)，如在避免碰撞障礙物的同時到達(dá)目標(biāo)區(qū)域。

運動控制是將意圖轉(zhuǎn)化為行動的過程，控制器根據(jù)與現(xiàn)實世界的信息交互，考慮到速度和位置因素，使用車內(nèi)的傳感器檢測系統(tǒng)的運行狀況，并排除干擾信息，對車輛進(jìn)行動態(tài)的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)自動駕駛車輛。

隨著車輛通信的發(fā)展，可以進(jìn)行多個自動駕駛汽車的通信，可以從多個車輛進(jìn)行信息收集，車輛之間信息共享，使自動駕駛過程更加安全可靠。

刊名：Machines（英）

刊期：2017年第5，6期

作者：Scott Drew Pendleton et al

編譯：田甜