深入浅出讲解自动驾驶 - 自动驾驶系统构成

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文章目录

🐣 一、导言

车辆要实现自动驾驶，需要依靠传感器、算法、底盘动力软硬件协同配合才能完成。车辆道路以及周围环境通过传感器传输给感知和定位算法，根据自车和周围车辆以及道路可通行状态规划行驶路径，最后通过底盘控制完成车辆行驶。

🐤 二、自动驾驶系统构成

🔴 1、总体定义

对于自动驾驶系统的定义，尽管不同公司的定义有所差异，但也大体相同。自动驾驶系统包括硬件系统和软件系统，其中硬件系统包含传感器系统、域控制器、底盘动力系统和整车线束系统，软件系统包括感知系统、定位系统、规划控制系统以及驱动和中间件系统。硬件系统往往根据整车的配置直接看到结果，然后软件系统一般需要通过实际应用才能体会其作用，后面着重介绍下软件系统。

🟠 2、软件系统

🟥 2.1 感知系统

感知系统的主要作用是识别周围环境的车辆、行人、道路交通标识以及可通行区域。该系统包含了激光系统、视觉系统、毫米波系统、超声波系统以及感知融合系统。
由于激光、视觉这些传感器系统是不同且相互独立的，在实际应用过程中会存在以下难点：

• 1️⃣如何将不同传感器系统识别物体的相对位置和速度信息相互校准和匹配？
• 2️⃣不同传感器给出的信息权重如何设置？
• 3️⃣如何预测未来物体十几秒自车通行的轨迹？
• 4️⃣如何根据物体现在位置信息和其他物体预测轨迹，给出未来十几秒自车通行的行驶空间？

🟧 2.2 定位系统

接下来介绍定位系统，如果说感知系统是识别周围环境和车辆位置，那么定位系统就是给出自车的实时位置信息。定位系统主要看自身的位置是不是在去往目的地的路上，同时行驶的车道是否有压线等偏离车道的状态。定位方式包含了GPS（RTK）或组合导航定位、视觉定位、激光定位。
定位系统面临的难点和感知系统一样，存在以下几大难点：

• 1️⃣如何确保不同传感器给出的定位信息是匹配和相互校准的。
• 2️⃣不同传感器定位信息权重如何设置
• 3️⃣不同场景如何应用不同定位信息。

🟥 2.3 规划和控制系统

感知系统的他车信息和自车的定位信息都输入给规划和控制系统，由该系统实时规划车的行驶路径，并控制车的转向和速度大小，最终完成对车的自动驾驶。