許多人會認(rèn)為自動駕駛技術(shù)是不需要進(jìn)行人工控制而實現(xiàn)車輛駕駛的技術(shù)，真的是這樣嗎？當(dāng)汽車不再需要司機的時候，你又對它了解多少呢？什么是汽車自動駕駛，如何通俗易懂地理解其功能及原理呢？想了解自動駕駛技術(shù)的功能和原理，首先我們要聊聊什么是自動駕駛技術(shù)。事實上，只要是依靠計算機、傳感器代替人進(jìn)行部分駕駛員操作，都可以被稱為自動駕駛技術(shù)。

但是談及自動駕駛技術(shù)，大多數(shù)人會認(rèn)為是不需要進(jìn)行人工控制而實現(xiàn)車輛駕駛的技術(shù)。當(dāng)然這在某種情況下是對的，這是自動駕駛技術(shù)最成熟的技術(shù)，即最完美情況下的自動駕駛技術(shù)。但是事實上，目前的科技水平、觀念限制還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到上述目標(biāo)，完全的自動駕駛不會出現(xiàn)在我們這一代人生活中。

既然無法實現(xiàn)完全的自動駕駛，自然也就有了不同程度自動駕駛的分類。目前自動駕駛按照機器介入程度分為五大階段，目前整體技術(shù)處于L2到L3的轉(zhuǎn)變階段。在L3階段后，機器會接管駕駛員主導(dǎo)車輛的感知和控制

比如目前已經(jīng)很成熟的自適應(yīng)巡航控制（Adaptive Cruise Control），該技術(shù)已經(jīng)在價格10W-20W的汽車上實現(xiàn)了普遍應(yīng)用。那么何為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)，它是一種自動保持穩(wěn)定車速的系統(tǒng)。在交通情況復(fù)雜的情況下，ACC 系統(tǒng)可以自動控制車輛的前進(jìn)速度。不過這只能屬于第二階段的自主駕駛，即駕駛輔助階段。用更通俗的話語講，就是用不同類型的傳感器、電機、處理器代替人的各個部位。

回到正題，談及自動駕駛技術(shù)的原理，現(xiàn)有大部分高校、智駕公司的自動駕駛都分為三個模塊：環(huán)境感知、智能決策、控制執(zhí)行。環(huán)境感知類似于人的眼睛和耳朵，從外界接受信息；智能決策相當(dāng)于人的大腦，根據(jù)感官得到的信息進(jìn)行處理；控制執(zhí)行類似于人的雙腳、雙手，決定如何轉(zhuǎn)向，加速或者減速。下圖即為自動駕駛技術(shù)結(jié)構(gòu)。

環(huán)境感知層一般包括各類車輛狀態(tài)傳感器和工控機，用以實現(xiàn)車輛及環(huán)境信息融合。常用的車輛狀態(tài)傳感器有：雷達(dá)（激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)為主）、圖像采集系統(tǒng)、相機、慣導(dǎo)、GPS等等用來定位車輛位置，感知前方物體及其距離。各類信息需要通過工控機實現(xiàn)信息融合，最終實現(xiàn)對環(huán)境信息的捕獲，并將該信息傳遞給智能決策層。

具體實現(xiàn)方式：通過車載環(huán)境感知技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)（RTK）,實現(xiàn)對車輛自身屬性和車輛外在屬性(如道路車輛和行人等)靜、動態(tài)信息的提取和收集，通過工控機完成多傳感器的數(shù)據(jù)篩選和融合，對道路、車輛、行人交通標(biāo)志和交通信號等進(jìn)行識別，通過CAN信號向智能決策層輸送道路情況、交通標(biāo)識、車輛自身狀態(tài)、行人車輛等必要的信息。

在各類傳感器中，雷達(dá)相當(dāng)于人體的眼睛，承擔(dān)了絕大多數(shù)定位和接受信息的功能，其他傳感器類似耳朵、觸覺、嗅覺等感知系統(tǒng)，輔助雷達(dá)共同完成探測工作。毫米波雷達(dá)RADAR全稱為Radio DetecTIon And Ranging，即用無線電波探測和定位物體。如下圖所示，短程雷達(dá)和長遠(yuǎn)程雷達(dá)結(jié)合起來可以起到最好的探測效果。

什么是LIDAR(激光雷達(dá))？如前所說，它是利用激光進(jìn)行探測和測距技術(shù)的簡稱。除了需要激光發(fā)射器，這一系統(tǒng)還需要有一個高精度的接收器。由于能通過獨特的方法提供被探測物體的三維影像，激光雷達(dá)主要被用于測量與固定或移動物體間的距離。這里給出一個常見的感知層包含的傳感器類型及其參數(shù)，便于認(rèn)識不同傳感器的類型及其大概功能。

智能決策層包括硬件部分和軟件部分控制程序。智能決策層會基于對安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的綜合考慮最終會得出一個實時的處理信號，該信號傳送給控制執(zhí)行層。智能決策層包括硬件層面的整車控制器和軟件層面的整車控制程序。具體實現(xiàn)方式為：接收環(huán)境感知層融合后的信息，根據(jù)車輛自身狀態(tài)及車輛周邊環(huán)境決策判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，同時可以向控制執(zhí)行層輸送指令并調(diào)用相關(guān)的子系統(tǒng)如自適應(yīng)巡航（ACC）、自動緊急制動（AEB）和車道保持（LKA）等。

控制執(zhí)行層主要控制包括電驅(qū)動系統(tǒng)和電控化底盤?？刂茍?zhí)行層通過電驅(qū)動系統(tǒng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、制動系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)、能源資源管理動態(tài)協(xié)調(diào)完成最后的駕駛和控制動作，并對空調(diào)、熱管理、電機、液壓制動進(jìn)行調(diào)控。具體實現(xiàn)方式為：控制縱向的制動力矩、油門踏板開度、擋位和橫向的方向盤轉(zhuǎn)角。制動部分、轉(zhuǎn)向角度、油門踏板開度和擋位的控制需要對各部分實現(xiàn)改裝，并進(jìn)行標(biāo)定。改裝和標(biāo)定完成后，往汽車相應(yīng)接口發(fā)送對應(yīng)的CAN信息可完成汽車轉(zhuǎn)向、制動、加速、換擋等基本動作。且能夠按照智能決策層的指令，對車輛進(jìn)行操作和人機協(xié)同控制，并為聯(lián)網(wǎng)汽車提供道路交通信息、安全信息等，保障汽車安全行駛和舒適駕駛。

綜上，自動駕駛技術(shù)即為代替人進(jìn)行駕駛動作和其他操縱動作的自動化和智能化技術(shù)。這只是最基本的功能，出于基本的駕駛行為的自動化。隨著技術(shù)的發(fā)展，會有越來越多的智能化技術(shù)應(yīng)用到汽車的經(jīng)濟(jì)化、舒適性上。作為年輕人，大可以幻想未來的都市里，每個人都可以坐在專屬的車座上，車子會張開翅膀飛在空中，音樂響著，咖啡溫著，喜歡的人在身邊，美好的景色在眼前，每段旅程都是享受。