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2024年6月4日，工信部发布了首批智能网联汽车准入和上路通行试点名单。这一举措标志着我国自动驾驶行业进入商业化试点新阶段，是我国自动驾驶行业发展的重要里程碑，为智能网联新能源汽车产业的蓬勃发展注入新的动力。本文就浅谈一下典型L3自动驾驶系统方案的概念设计。L3级自动驾驶系统和关联系统应满足L3级自动驾驶功能安全设计要求，体现感知、决策、控制、供电、通讯等多方面的冗余设计要求。![]()
首先是自动驾驶计算平台的硬件设计需要满足冗余，以实现感知、决策和控制的冗余。计算平台硬件架构设计有以下4种方案：方案1：单ECU，单PCB双SOC。即在一个域控制器内放置两个SOC，分别作为主SOC和备SOC，两个SOC设计在同一块PCB板上，主SOC在系统无故障时实现L3自动驾驶功能，备SOC在主SOC失效或者主SOC所在的通讯链路失效时实现安全停车功能，达成最小风险策略。此方案成本最低、设计最优。方案2：双ECU。即有两个域控制器，主域控制器实现L3自动驾驶功能，备域控制器实现最小风险策略。 方案3：单ECU，双PCB，板间互联。此方案将两块PCB板子设计在一个硬件内，两个SOC通过板间互联通讯，从架构上看类似于方案2。方案4：单ECU+智能摄像头。此方案采用一个智能摄像头代替备自动驾驶域控制器，相比于前面3个方案，智能摄像头算力较低，实现最小风险策略难度较大。![]()
道路表面：适用于铺装路面，道路表面状态良好，无道路表面覆盖物：积雪、积水、树叶等。交通参与者：有能力应对常见机动车（乘用车、客车、货车、卡车、摩托车等）及弱势道路使用者（行人、自行车、电瓶车等）。环境条件：支持白天黑夜（综合光照度≥100lux）。标称功能如下：可在高速公路/城市快速道路上以ODD范围内的车速行驶。从入口到出口，可在所有车道行驶，并实现自主超车。驾驶员必须主动激活系统，但无需持续监视系统（可脱手脱眼），驾驶员可以在任何时候接管系统。当系统向驾驶员发出接管请求时，会给驾驶员预留足够的时间接管驾驶任务。如果驾驶员没有及时接管驾驶任务，那么系统会适时执行最小风险策略，控制车辆安全停车。- 上匝道时，系统应自动开启转向灯，并充分考虑左后侧交通参与者状态，稳定进入主干道，避免干扰主干道运行车辆；
- 在汇入主路后，应第一时间平稳加速，并变道至快车道；
- 本车在将要驶出匝道时，如不满足汇入主路安全条件，应报警提示；
- 根据导航行驶路径，在需要驶入匝道时，本车应提前打开正确的转向灯，逐步换道至最右侧车道，并提前平稳减速，驶入匝道；
- 如因为本车无法提前变道至最右侧车道，导致无法驶入匝道，应报警提示；
- 如系统感知到最右侧车道有障碍物，导致主持无法驶入匝道，应请求驾驶员介入。若驾驶员没有及时接管，系统应放弃下匝道，并重新规划导航路线。
- 系统可根据导航路径控制车辆实现不同高速之间的互通，包括Y型路口互通和高速匝道互通。
- 在具有多条车道条件下，如前方遇到低速行驶的目标车，若判断具备超车条件，本车应打开正确的转向灯，自主向左变道，并在变道完成后加速超越前方目标车。在达到安全距离后，本车再打开正确的转向灯，自主向右变道，回到原行驶车道；
- 在超车完成后，若不具备变回原车道条件，允许本车在目标车道上继续行驶。
- 变道过程中，有车辆侵入目标车道，若系统判断侵入车辆影响本车行驶安全，应控制本车返回原车道。
- 驶入隧道前，系统应开启灯光，并按照限速要求提前减速；
- 驶出隧道后，本车应能自动关闭灯光，并按限速要求行驶；
- 进入收费站时，系统应能在收费停止线或闸机栏杆前平稳停车，避免跨越停止线或与闸机发生碰撞；
- 闸机完全升起后5s内，系统应控制车辆平缓起步，通过收费站。
- 系统有能力识别快速路上的信号灯，并按照交通规则控制车辆刹停、起步及通行。
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当主控系统出现失效时，系统可请求用户接管车辆，若用户在一定时间（标定值）内未接管，备份系统有能力控制车辆靠道路右边停车。![]()
典型L3自动驾驶方案概念设计还应当包括传感器方案设计，关联系统的设计，例如冗余电源、冗余通讯、冗余转向、冗余制动等，还包括功能安全与预期功能安全等方面的设计，以后有机会再展开。-- END --
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