【自动驾驶工程师的自我修养】自动驾驶技术体系及相关术语(随时更新)
一、自动驾驶技术体系

一种可预期的自动驾驶方案主要依赖于:利用GPS等地图定位技术作为基础支持系统来完成车辆导航功能;其中核心环节包括两个关键阶段:首先确定一条从出发地到目的地的安全通路(如当今的一些导航软件所具备的功能),以规避可能存在的拥堵路段与施工区域;其次由自动驾驶系统的控制部分通过调节车辆油门与刹车装置来实现对预定行驶路线的有效跟踪;鉴于当前交通状况的动态性与复杂性这一特点往往使得全局路线计划无法完美适用;因此要求自动驾驶系统具备应对局部导航需求的能力;最后通过整合摄像头、雷达和其他传感器数据并与高精度地图信息相结合的方式实现对周围环境特征及自身位置状态的信息采集与解析工作。
1、感知
这里所说的感知技术涵盖了多种传感器的感知技术和地图定位技术。我认为,在自动驾驶汽车中运用GPS、RTK等手段的本质就是帮助其确定自身位置,并因此也被归入感知技术范畴内。
2、规划
全局路径规划也被广泛称为"路由规划";其基本功能与现代手机导航系统具有高度相似性;都旨在找到一条从起始点到目标点的有效路线。
局部路径规划:local path planning typically refers to the process by which vehicles perform lane changes and obstacle avoidance actions. It generally involves three main stages: first, a decision-making phase; second, a planning phase; and finally, a tracking and control phase.
行为决策:一般有“有限状态机”法和“行为树”法来制定决策。
行为规划:基于行为决策制定相应的路径规划方案,并将其应用于换道和避障等目标。
3、控制
控制方面现在主要分为纵向控制、横向控制、横纵向耦合控制。
Apollo系统中的纵向控制由多种控制策略构成:包括基于位移与速度的闭环PID控制器、基于速度与加速度的闭环PID控制器以及基于速度与加速度及刹车/油门的开环控制方式;该系统采用了多种控制策略以确保精确性和稳定性
横向控制的主要作用是指导车辆行驶方向。实现这一目标的方式包括调节方向盘扭矩或角度大小等变化。Apollo中的横向控制具体由前馈开环控制器和反馈闭环控制器两种类型构成。
二、自动驾驶技术相关术语
| 感知类 | 规划类 | 控制类 | 其他类 | 功能类 |
|---|---|---|---|---|
| GPS+IMU:全球定位系统+惯性导航系统 | A*:A star算法 | MPC:模型预测控制 | Automated Driving Vehicle:自动驾驶汽车 | ACC:自适应巡航 |
| SLAM: | D:Dijkstra算法 | LQR:线性二次规划 | Prescan:仿真软件,用于传感器和道路交通仿真 | AEB:自动紧急制动 |
| OpenCV: | RRT:快速拓展随机数算法 | PID:比例微积分控制 | Carsim:车辆动力学仿真软件 | LKA: Lane Keeping Assist 车道保持辅助 |
| HD Map:高精度地图 | Frenet:Frenet坐标系 | QP:标准二次规划问题 | Apollo:百度自动驾驶平台 | TJA: Traffic Jam Assist交通拥堵辅助 |
| GPU:图像处理器 | BCM: Body control module 车身控制模块 | FPGA: | ICA: Intelligent Cruise Assistant集成式巡航辅助 | |
| RTK: Real - time kinematic载波相位实时动态定位技术 | DC: Domain Controller域控制器 | ROS:机器人操作系统 | ABS:防抱死 | |
| AVM: Around View Monitor全景环视影像控制模块 | ECU: Electronic Control Unit 电子控制单元 | Tensorflow: | LCK: Lane Center Keeping车道中心保持 | |
| MRR: Mid Range Radar中距离毫米波雷达 | MCU: Micro Controller Unit 微控制单元 | Pytorch: | ELK: Emergency Lane Keeping紧急车道保持 | |
| SRR: Short Range Radar短距离毫米波雷达 | VCU: Vehicle Control Unit 整车控制单元 | Vrep: | HWA: High Way Assist高速公路辅助 | |
| DSP: Digital Signal Processor 数字信号处理器 | OBD | LDW: Lane Departure Warning车道偏离预警 | ||
| ISP:Image Signal Processor 图像信号处理器 | T-BOX: Telematics BOX车载盒子 | HWP: High Way Pilot高速公路领航 | ||
| EHR:地图信息重构 | TCU: Transmission Control Unit 变速器控制模块 | TJP: Traffic Jam Pilot交通拥堵领航 | ||
| RSDS: Rear and Side Detection System侧后方毫米雷达 | SAS:转向角传感器 | ESS: Emergency Steering Support紧急转向避让 | ||
| CR: Corner Radar 角雷达 | HUT:多媒体主机 | DMS: Driver Monitoring System驾驶员监控系统 | ||
| IFC: Intelligent Forward Carmra 智能前视摄像系统 | Ethernet:以太网 | BSD: Blind Spot Detection盲点检测系统 | ||
| SAS: Streering Angle Sensor 转向角传感器 | SOC: System On Chip | Cruise Chauffer:单车道自动驾驶(脱手) | ||
| Remmap: | PMIC: Power Management IC 集成电源管理电路 | FSRA: Full Speed Range ACC全速域自适应巡航 | ||
| ADAS map: | IP: Instrument Panel 仪表系统 | ESP: Electronic Stability Program车身电子稳定系统 | ||
| ABM: Air-bag Module 安全气囊模块 | HOD: Hand Off Detection脱手检测 | |||
| ECM: Engine Conrol Module 发动机控制模组 | NOH: Navigation On Highway pilot 自动跟随导航驾驶 | |||
| PCU: Powertrain Control Unit 动力控制单元 |
