自动驾驶系统的多个级别介绍

自动驾驶是指通过人工智能、传感器和其他技术实现车辆在没有人为干预的情况下自主行驶的能力。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。2023年，武汉示范区拥有常态化运行自动驾驶车辆(含自动驾驶出租车和无人巴士)近500辆，全年自动驾驶出行服务订单73.2万单，服务90万人次 [1]。自动驾驶是指通过先进技术，使车辆能够在没有人类干预的情况下自主完成驾驶任务。该技术依赖于多种传感器，如激光雷达、摄像头和雷达，以实时感知周围环境，并通过复杂的算法进行决策。

自动驾驶系统通常分为多个级别，从完全手动驾驶到完全自动驾驶，最高级别的自动驾驶车辆能够在任何情况下自主行驶 [3]。国际自动机工程学会关于自动化层级的定义已经成为自动化/自动驾驶车辆的全球行业参照标准，用以评定自动驾驶技术级别。2021年8月，中国国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布《汽车驾驶自动化分级》，级别定义如下：L0：系统会提供警告，或者是短暂的控制。

驾驶员是车辆持续性行为的唯一决策者，需要控制方向盘，油门，刹车等一切控制装置。典型功能：车道偏离预警，自动紧急刹车，,BSD盲点预警等。L1：系统会提供横向(转向)或者纵向(制动和加速)的车辆控制。可以辅助驾驶员进行横向或者纵向的驾驶辅助控制。如车道保持辅助自适应巡航控制等。L2：系统可以主动保持和前车距离的同时，纠正车辆在车道内的横向位置，保持在车道中间行驶。如：车道居中辅助(LCC)，自动辅助驾驶(AP)。L2系统只提供辅助功能，驾驶员需始终对车辆的行驶安全负责。L3：在一定条件下，系统驾驶权与责任全部交给自动驾驶系统。不符合条件时，系统报出接管请求，由驾驶员接管车辆。该等级下事故责任可能归于厂商，然而，当系统提示驾驶员接管，但驾驶员未能及时反应导致事故时，责任仍可能由驾驶员承担。

L4：系统几乎不需要驾驶员监控路面和系统状况。当系统出现不能满足自动驾驶条件的工况时，若驾驶员无反应，可以自动执行动态驾驶任务接管，系统具备自动达到最小风险状态的能力。在该等级下，无人驾驶汽车的事故责任一般由厂商负责。L5：系统在任何可行驶条件下都能完成所有驾驶任务 [4]。

自动驾驶汽车(Autonomous vehicles;Self-driving automobile )又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。 [1]截至2024年8月27日，中国已累计发放自动驾驶汽车测试号牌1.6万张，开放了公共测试道路3.2万公里，有力支撑了自动驾驶技术验证和更新迭代。

性能3D霍尔传感器解决方案，在单个芯片上实现四种测量模式

出于安全、舒适和能效考虑，通常使用磁传感器对汽车进行位置检测(包括转向角检测)，磁传感器通过测量磁场的强度或变化来确定目标的位置或旋转。TDK提供HAL 39xy 3D霍尔传感器，该传感器符合ISO 26262自动驾驶车辆安全标准，具有出色的功能和灵活性。

3D霍尔传感器利用霍尔效应来测量x轴、y轴和z轴的磁场，从而检测线性运动以及磁场旋转。HAL 39xy是唯一一款能在单个芯片上提供以下四种测量模式的磁传感器：1.线性位置，2.旋转角度可达360°，3.旋转角度可达180°和4.3D测量。它不仅具有低功耗的特点，而且支持各种最新的数字接口*3，包括SENT/PSI5和Short PWM Code (SPC)，并且已被采用在自动驾驶汽车的转向角检测系统中。

单个芯片上的四种测量模式

传感器的另一个主要特点是其补偿杂散磁场*4的内置功能。随着汽车的计算机化和电气化程度越来越高，来自各种磁场的干扰已经成为一个日益突出的问题，但HAL 39xy用一项革命性的技术解决了这一难题：为传感器配备补偿功能。

此外，小巧轻便的HAL 39xy有望应用于线控转向系统的转向角检测等解决方案中。目前，线控转向系统正在进行实际应用开发，有望应用于高级自动驾驶。线控转向系统依靠电信号来实现转向，省去了驾驶员控制方向盘和轮胎转动之间的机械连接。此外，HAL 39xy还可以用于多种线控系统，从线控制动到线控换挡。

在当前全球技术革新的浪潮中，自动驾驶技术正迅速成为汽车行业的焦点。尤其是进入2024年，伴随各项利好政策的推动、端到端等新技术的应用、特斯拉FSD(完全自动驾驶)入华消息的催化，自动驾驶热度不断升温，2024年也因此被视为自动驾驶元年。

市场研究公司富士Chimera研究所发布的研究报告预测，2024年，L2级自动驾驶汽车产量将达到4513万辆，L3级自动驾驶汽车产量将达到30万辆。

自动驾驶领域是人工智能创新的主要方向之一，推动人工智能系统处理复杂且不可预测的现实场景。自动驾驶行业的发展，不仅推动了技术的创新，也为消费者带来了更加安全、便捷的驾驶体验。

然而，自动驾驶从起步到如今的变革性突破，已历经百年历史，未来自动驾驶将如何发展?AI大模型和北方工业大学汽车产业创新研究中心主任、教授纪雪洪分别给出了自己的答案。

AI看未来：自动驾驶将为交通带来革命性变化

自动驾驶行业的未来发展趋势究竟如何?

百度旗下AI大模型文心一言给出了它的预测：

自动驾驶行业正步入一个快速发展的黄金时期，其未来发展趋势展现出无限潜力与广阔前景。技术创新是推动自动驾驶行业发展的核心动力，包括传感器技术、人工智能算法、大数据处理以及5G通信等领域的突破，将显著提升自动驾驶系统的感知、决策与控制能力。

随着这些技术的不断成熟，自动驾驶汽车将实现从辅助驾驶到完全无人驾驶的跨越，为交通出行带来革命性变化。

在未来，自动驾驶汽车将广泛应用于智能交通、物流、共享出行等多个领域，不仅将大幅提升交通效率，减少交通拥堵，还将显著降低交通事故率，提升出行安全性。同时，自动驾驶技术与电动汽车的结合，将推动交通出行向更加环保、可持续的方向发展。

然而，自动驾驶行业的发展也面临诸多挑战，包括技术瓶颈、法规完善、基础设施建设以及社会接受度等问题。

解决这些问题需要政府、企业、科研机构及社会各界共同努力，通过加强技术创新、完善法规体系、加快基础设施建设以及提升公众对自动驾驶技术的信任度等措施，推动自动驾驶技术健康发展。

此外，随着全球各国对自动驾驶技术的重视程度不断提升，国际合作与交流也将成为推动自动驾驶行业发展的重要力量。通过加强国际合作，共同制定国际标准和法规，将有助于推动自动驾驶技术的全球化应用与普及。

专家展望：实现完全无人驾驶，还需5~10年时间

NBD：未来几年内，您认为自动驾驶行业将迎来哪些重要的技术突破?如何推动自动驾驶行业进入大规模商业化应用阶段?

纪雪洪：人工智能的发展，将对自动驾驶起到重大的推进作用。

随着大模型的发展，车辆数据收集会不断丰富，加上算力技术的进步，能够推动自动驾驶走向一个新的阶段。

NBD：特斯拉FSD系统的最新进展对整个行业有哪些影响?

纪雪洪：在自动驾驶领域，特斯拉是最早开始做的，特斯拉FSD系统的最新进展对行业具有引领作用，可以让大家对自动驾驶的信心逐步增强，更好地理解自动驾驶的发展方向。

NBD：未来，自动驾驶将如何重塑交通出行?是否会催生新的商业模式和就业机会?

纪雪洪：自动驾驶对交通出行的影响，最主要的在于它能够降低事故发生率，让人们的出行更加安全。同时，自动驾驶可以解放人类的双手，让人们能够更好地掌控自己的时间。

此外，自动驾驶还能催生新的商业模式和就业机会。例如，共享经济模式可能会更加成熟，上游产业链中的传感器、车路云协同等也会被带动发展。

NBD：自动驾驶的哪些场景最具商业化潜力?

纪雪洪：目前来看，自动驾驶技术会在一些相对简单的封闭场景中率先得到应用，例如矿山、码头、封闭的园区等。实际上，在这些领域，自动驾驶技术已经取得了一定的商业化效果。未来，自动驾驶会逐步过渡到比较简单的道路场景，包括物流场景等。不过，最终要实现完全的无人驾驶，可能需要5~10年的时间。

NBD：未来中国自动驾驶行业要实现领先，需要在哪些方面加强投入和创新?

纪雪洪：现在中国处于一个相对领先的位置。未来，需要在算力技术、软件的操作系统等领域持续创新突破，加大投入。未来3~5年，在自动驾驶领域，我们与美国的差距会进一步缩小。中国自动驾驶行业实现全球领先还是非常有可能的。