案例解析｜第一个量产L3级自动驾驶车型奥迪A8

今天介绍一下奥迪A8(图片|配置|询价)—第一个量产L3级自动驾驶车型。

结合传感器配置介绍相应的驾驶辅助功能，过程如有偏差，请多多指教！

Audi A8的驾驶辅助功能——传感器整体配置

1，奥迪 AI 交通拥堵驾驶系统（Audi AI Traffic Jam Pilot）

TJP（Traffic Jam Pilot）是针对行车过程常见的堵车工况开发的自动驾驶功能，驾驶员只需要按下中控台中的”Audi AI“按键。

在公路和物理屏障分离交通的双向多车道高速公路上，当车速不超过６０km/ｈ（缓慢交通路况）时，奧迪ＡI拥堵自动驾驶系统接管驾驶。系统接管包括停车、加速、转向、本车道上制动。如果驾驶员通过中控台的ＡＩ按钮激活了拥堵自动驾驶系统，则可以松开加速踏板和转向盘。驾驶员无需时时监控车辆，但是驾驶员必须保持警觉，并且要能够在收到系统提示时重新接管汽车。但是由于法律法规问题，国内的A8双手不能离开方向盘，如果离开方向盘，系统就会发出预警，提示你要手扶方向盘，否则就将退出巡航状态。

感知方面，A8会同时用3种方法判断自己处在车道内：

首先，多车道车道线检测（Multi-lane highway），前视摄像头会不停检测车道线。

然后，假如出现车道线遮挡情况，A8也能利用毫米波雷达确认前车与护栏的方位，保持在车道内行驶。

最后，激光雷达会不断探测车子到道路边沿的距离，根据这一参照，确保车辆不会偏离所在车道。

奧迪Ａ８的车型上，使用了法雷奥SCALA激光扫描仪。该款激光扫描仪具有145° 视野，并能够自动自清洁和加热的前屏幕，无论白天或黑夜、在恶劣的天气或遇到洒水车等情况下也能正常工作，监测150m以内的固定或移动障碍物。

奥迪A8

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除了感知环节的传感器冗余，传感器融合、决策规划和执行控制部分也都有两套备份。毫米波雷达和zFas都承担了传感器融合和决策规划的职责，执行控制部分也有ESC（ElectronicStability Control，电子稳定程序控制系统）和电子制动力放大器互为冗余，如下图所示。

奧地利的TTTech作为供应商与Audi 合作开发了这套与Ａutosar 兼容的网络传输架构，这套高实时性的以太网足以满足不同传感器的信息传输。TTTech与奧迪合作之前，其主要的业务领域是航天和航空，因此制作出满足车规级的通信网络架构对它来说，并不是难事。

2，智能车身平衡系统

当雷达探测到侧向有车辆以超过25km/h的速度冲过来，并无法避免要发生碰撞时，车身会在半秒钟内抬高同侧车身80mm，用更加坚固的底部框架应对碰撞，同时会关闭车窗。而相比悬架不上升的侧向碰撞，座舱变形程度和作用于驾乘人员（尤其是在胸部和腹部区域）的冲击力能减少50%。

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智能车身平衡系统需要感知系统提前对汽车侧面撞来的障碍物做感知。通过超声波雷达和环视摄像头检测车辆侧方的障碍物，它们的感知范围如下图：

3，开门预警系统

为了防止开门时与路过的车辆和行人发生碰撞，当系统探测到侧方有物体接近时，除了盲区警示辅助灯和车门上的氛围灯会亮起警示外，门锁也是不能马上被打开，而是要滞后2 s。

开门预警系统依赖三种传感器：后向角雷达、超声波雷达和环视摄像头。

对于汽车等高速运动的障碍物，需要感知范围足够远，且距离测量精度足够高的后向角雷达。毫米波雷达有着对金属、运动物体极其敏感的特性，因此像汽车、摩托车这种金属质感明显的障碍物，用角雷达的检测效果是极好的。

对于行人、自行车这些低速的障碍物，除了后雷达还需要超声波雷达和环视摄像头。
安装在汽车后保险杠上的4个加上车身后侧面的2个超声波雷达，完成汽车后0~2.5米的感知范围需求。当运动中的行人经过此区域时，系统有足够的时间告知乘客汽车后方有障碍物靠近。
对于超过2.5m的近距离障碍物，比如自行车等低速障碍物，可以通过后向的环视摄像头进行检测。安装在后向的环视摄像头与侧向类似，虽然测距和测速不够在准确，但是具有足够大的感知范围，完全可以应对开门预警这种功能。下图为后向环视摄像头的感知范围。

4，夜视系统

利用红外成像技术，使驾驶员在黑夜里看得更远更清楚。红外夜视相机稳定的感知范围是15~90米，即系统能够至少90米提前感知到前方的行人、动物等障碍物，并作出预警提示。。尤其是在雾、雪或雨天的条件下，利用汽车夜视系统可以非常清楚地观察前方路面情况，大大提高了驾驶安全性。

5，360影像

360°全景影像可在中央屏幕上高清地显示，通过触控屏幕就可进行任何方向的影像选择，而更加神奇的是还可以形成3D影像，通过在屏幕上滑动可以转动图像，双指还可以放大和缩小，无死角地掌握车辆周围状况。而3D影像的形成，能帮助驾驶员不用下车就能对自身车况进行自检，尤其是能实时显示车灯的状态。在路边停车时，当车轮距离路肩过近也会在屏幕上发出警示，避免磕碰。