L0的系統(tǒng)就像一個出生的嬰兒，站立就不用說了，連躺著打個滾都很困難。

L1的系統(tǒng)就像出生3-12個月的嬰兒，不高興的時候會在床上打滾，家長不在床上照看的話很容易滾到床下。

L2的系統(tǒng)就像1-2歲的嬰兒，站立不太穩(wěn)，自己能跌跌撞撞走動幾步，但還是需要家長在旁邊伸開雙手保護著。

L3的系統(tǒng)就像3-5歲的兒童，在平路上可以走動，甚至可以跑動，但是遇到坑洼爬山還是需要家長的幫扶。

L4的系統(tǒng)就像7-10多歲的少年，能自己獨立的走動玩耍、爬山涉水，但是出了本鎮(zhèn)就不太識路，不知道怎么走。

L5的系統(tǒng)就像18+的成人，再也不需要家長的照顧，可以自己走南闖北、傲游世界。

目前市場上量產(chǎn)的高級駕駛輔助系統(tǒng)還主要是L2系統(tǒng)如1-2歲嬰兒時刻需要有人在旁邊“呵護”著，主流的傳感器配置方案，為了實現(xiàn)加減速控制，搭配了毫米波雷達傳感器+動力控制系統(tǒng)+制動系統(tǒng)；對于轉(zhuǎn)向控制，需要檢測車道線并轉(zhuǎn)向，搭配了攝像頭傳感器+電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。

那如何才能從L2進階“修煉”到L3層級的自動駕駛系統(tǒng)？

多傳感器融合

L2系統(tǒng)傳感器主要使用前毫米波雷達+前攝像頭方案，即使車上裝了環(huán)視和超聲波雷達也沒有進行感知融合，功能有很多局限性，如與前車較近時檢測不到車道線，特殊車輛無法識別等問題，所以隨時需要駕駛員接管控制。但是對于L3系統(tǒng)要保證檢測和控制的準(zhǔn)確性，所以需要增加傳感器，融合車輛現(xiàn)有的環(huán)視和超聲波雷達數(shù)據(jù)。

以奧迪A8 TJP（Traffic Jam Pilot）功能傳感器配置為例：高速行駛時為提高對前方車輛檢測的準(zhǔn)確性新增前激光雷達傳感器和四個角毫米波雷達，同時對車道線的檢測新增車頂定位天線用于高精地圖定位，在無法檢測車道線時使用高精地圖提供車道線數(shù)據(jù)。在低速行駛時融合超聲波雷達和環(huán)視對周邊車輛、車道線檢測。

功能安全冗余備份

L3層級的自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)完全取代駕駛員的操作，只是在緊急不可控情況下留給駕駛員6-8s以上的時間接管車輛即可。這個時候你可以坐在駕駛位上放飛自我：玩手機、看報紙、喝個咖啡、聽聽音樂、看看視頻，但是不能睡覺，因為一旦駕駛員睡著了想在6-8s內(nèi)把他喊醒并能正確的控制車輛這確實有點難，所以系統(tǒng)絕對是不允許駕駛員睡覺的。

在系統(tǒng)正常工作時要準(zhǔn)確的檢測周邊障礙物和車輛，在系統(tǒng)某一零件出現(xiàn)故障時也要繼續(xù)正常工作一段時間讓駕駛員有足夠的時間來接管控制車輛。這對于整個自動駕駛系統(tǒng)而言是一個嚴(yán)峻的考驗，要保證在整個感知、決策和執(zhí)行層面都要有冗余。以奧迪A8 TJP為例：

整車多個毫米波雷達、超聲波雷達、前視攝像頭、環(huán)視攝像頭互補融合和冗余，除中央控制單元（zFAS）之外，前毫米波雷達在感知前方信息之外也扮演成精簡版冗余控制器功能。在執(zhí)行層面有車身穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC）+線控制動助力器、前輪轉(zhuǎn)向+后輪轉(zhuǎn)向互為冗余。

HMI人機交互

在L2及以下駕駛輔助功能時，駕駛操作的主體還是人，控制的對象就是汽車，所以要把本車的運行狀態(tài)信息顯示給駕駛員，經(jīng)典由人控制的界面的顯示主要方式：轉(zhuǎn)速表圓盤+車速表圓盤。

而L3系統(tǒng)控制的主體是汽車，此時人無需進行加減速和轉(zhuǎn)向控制，儀表只需要顯示L3的控制狀態(tài)即可。

但對于具備L3的系統(tǒng)要具備三種不同的儀表界面：經(jīng)典人控制的界面，L3控制界面，經(jīng)典人控制的界面+L3控制界面，對于經(jīng)典人+L3控制界面用途是什么呢？就是在系統(tǒng)退出或人主動接管時儀表既要顯示L3系統(tǒng)控制狀態(tài)和車輛運行狀態(tài)，以保證較好的實現(xiàn)人機駕駛的切換。

功能降級控制

我們自己開車的過程中經(jīng)常會遇到各種的整車異常情況：如故障時助力直接退出導(dǎo)致轉(zhuǎn)不動方向盤，制動異常導(dǎo)致無剎車。人開車的過程中出現(xiàn)的這些緊急情況還可以采取各種緊急措施避險，但是對于L3系統(tǒng)駕駛員未注視前方未手扶方向盤，功能控制直接退出是非常要命的，系統(tǒng)供應(yīng)商要承擔(dān)全部責(zé)任。

所以系統(tǒng)設(shè)計過程中有充分考慮這些情況并采取冗余設(shè)計，一旦主零部件出現(xiàn)故障，備用零部件會在較短時間內(nèi)替代主零部件工作，保證從故障到駕駛員接管這段“真空期”內(nèi)功能不退出，此時L3系統(tǒng)會分級提示駕駛員接管，還是以奧迪A8 TJP為例：

第一級，報警。儀表、抬頭顯示器和AI按鈕會同時開始進行紅色視覺報警，之后發(fā)出急促的報警聲。

第二級，急促報警。警告信號變得更加明顯，儀表盤會顯示信息：“擁堵路況下的自動駕駛功能：結(jié)束。請重新全面控制車輛！”。

第三級，安全停車。警告信號變得刺耳，安全帶完全收緊，A8制動后在車道上停車，同時打開雙閃。15s之后激活緊急呼叫服務(wù)，解鎖車門。

從以上可以看出第一級和第二級報警主要是視覺+聽覺提醒，第二級聽覺上提醒更急促同時視覺提醒更嚴(yán)厲，在第三級報警中新增觸覺提醒（安全帶收緊）+主動安全救助。

寫在最后

以上只是拋磚引玉提到要實現(xiàn)L3需要考慮的幾個問題，寫的比較簡單通俗易懂，也歡迎大家與我留言互動一起探討更深層次的問題。