目录

前言 1.1

汽车概述 1.2

汽车通用逻辑 1.3

汽车分类 1.4

燃油车 1.5

电动车 1.6

氢能车 1.7

自动驾驶 1.8

不同等级和常见功能 1.8.1

TJA交通拥堵辅助系统 1.8.1.1

硬件 1.8.2

摄像头 1.8.2.1

毫米波雷达 1.8.2.2

激光雷达 1.8.2.3

汽车芯片 1.8.2.4

软件 1.8.3

操作系统 1.8.3.1

数据 1.8.3.2

附录 1.9

参考资料 1.9.1

前言

扩大你的生活半径：汽车

最新版本：v0.3

更新时间：20210501

简介

介绍能扩大你的生活半径的汽车。主要介绍一些大的宏观的概念和逻辑。包括汽车的概述；汽车的通用逻辑；汽车的分类；燃油车；电动车；氢能车；自动驾驶，包括不同等级和对应常见功能，以及详细解释了TJA交通拥堵辅助系统；以及硬件，包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、汽车芯片等；和相关软件，包括操作系统和数据等。最后给出参考资料。

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汽车概述

汽车概述

此处介绍汽车相关知识。

主要目的是搞懂关于汽车的一些大的、宏观的概念和逻辑。

为何要买车？

扩大生活半径 = 扩大活动半径

活动半径

步行：约5km

骑车：约20km

公交车：约40km

开车：约100km

开车能省时间

省时间就是省钱

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汽车通用逻辑

汽车通用逻辑

此处介绍关于汽车方面的通用的逻辑和概念。

汽车通用的操作逻辑

左右转向灯

雨刮器

空调

冷风

热风

空气循环

内循环

外循环

等等

养车花费

保险费

交强险

商业险

保养费

平均每 3~12月 保养一次

每次平均 500元~5000元+

具体取决于保养类型（大保、小保）和你的车子档次=价位

举例

豪车

部分豪车5万公里大保的费用对比

加油费

停车费

维修费

举例

某人2015款奔驰C300

换大灯：4S店要4.8万，最后修理厂花8千

换散热器：4S店要7千+人工3千共1万，最后修理厂花3千

换后窗玻璃：直接修理厂花3千

其他

罚款

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汽车分类

汽车分类

车子分类

功能？外形？

轿车、SUV、越野 等

级别

A、B、C等

动力系统

燃油车

清洁能源

电动

混电HEV

插电PHEV

纯电EV

氢能汽车

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燃油车

燃油车

燃油车

名称

简称：汽车 = 普通汽车

别称：传统燃油车

全称：ICEV=传统内燃机汽车

分类

根据燃油类型分

汽油

传统汽油车

柴油

柴油车

组成

总体架构

三大件：底盘、发动机、变速箱

概述

架构

详解

底盘

发动机

变速箱

其他

VCU=Vehicle Control Unit=车辆控制单元=整车控制器

别称：ECU=发动机控制器

作用：从驾驶意图的获取到能源的供给再到能量的转化，几乎全部功能都由发动机控制器来完成

架构

BMS=电池管理系统

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电动车

电动车

分类

组成

电动车的三大件 = 三电系统 ：电机、电控、电池

架构

原因

三电系统的成本占据整辆纯电动车总成本的75%以上

超过90%的纯电动车机件故障，也都是由三电系统引起

对比

电动车 | 燃油车 | 人
电机 | 发动机 | 心脏
电控 | ECU=动力控制单元=发动机控制器 | 大脑
电池 | 汽油=油箱 | 血液+肌肉

详解

电机 = 电驱

电控

含义

狭义：VCU

广义：VCU + BMS + 等

作用：采集油门、制动等多种信号，并作出相应判断和发出指令

架构

电池

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氢能车

氢能车

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自动驾驶

自动驾驶

ADS vs ADAS

ADS=Automated Driving System=自动驾驶系统

通过配置的软硬件，车辆在行驶时完全实现自动控制，自动驾驶系统仅适用于L3,L4,L5

只要驾驶员还需要实时监控车辆和周围的环境，自动驾驶就依然停留在L3以下的层次

ADAS=Advanced Driving Assistant System=高级驾驶辅助系统

车辆通过在车身布置传感器，帮助驾驶员以最快时间察觉危险，是提高安全性的主动安全技术

ADS vs ADAS

结论：ADS > ADAS

ADS的各种功能

L0：AEB、CCS、BSW、LDW、NV&PD、TSR、RCTA、FCW、ESC、SLA

L1：ACC、LKA、LDP、LCC、Summon

L2：TJA、ICA、PA、IE

L3：自动驾驶（人在驾驶座）

L4：自动找车位（车上无人）

L5：完全自动驾驶

品牌对比

无论是理想，蔚来还是标准版特斯拉，都还在L2

特斯拉升级后可以达到L3甚至是准L4

原文中特斯拉在美国某些条件下可以到L4。暂时存疑

ADS=自动驾驶系统

概述

一句话解释

让车自己开，不需要人驾驶

相关概念

DDT: Dynamic Driving Task，动态驾驶任务。即车辆的行驶任务，包括加减速停车和大方向

ODD: Operational Design Domain，设计运行域。也就是应用场景，ODD-specific就是特定应用场景下，比如市区高速、封闭园区等

DTT fallback：Dynamic Driving Task fallback，动态驾驶任务应变计划

当系统失效时，需要有办法提供风险最小化的应对方案。L4 & L5的DTT fallback由机器应对，其余级别由人应对

对比

华为 vs 特斯拉

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不同等级和常见功能

不同等级和常见功能

自动驾驶的常见等级和功能

L0：完全人来驾驶

概述

但系统会提供短暂警示和车控。比如变道提醒、碰撞预警、夜视系统等警示和增强功能，或者自动紧急制动、定速巡航等短时车辆控制功能。人负全责

L0功能举例

AEB：自动紧急制动，Automatic Emergency Braking。

CCS：定速巡航，Cruise Control System。

BSW：变道盲点预警，Blind Spot Warning。

LDW：车道偏离警告，Lane Departure Warning。

NV&PD：夜视和行人检测，Night Vision & Pedestrian Detection。

TSR=交通标志识别=Traffic Sign Recognition

RCTA：后方横向来车警报，Rear-Cross Traffic Alert。

FCW：前向碰撞预警系统，Forward Collision Warning。

ESC=车身电子稳定系统，Electronic Stability Control

别称：ESP

SLA：限速辅助，Speed Limit Assist

L1：辅助驾驶

概述

系统能控制拐弯或加减速的一个，不能同时控制

炒的火热的ACC自适应巡航就是只能控制加减速，无法控制拐弯。

LDP车道偏离预防，也只是偏离车道时控制方向盘纠正一下轨迹，不能同时控制车速。

人负全责

L1功能举例

ACC=自适应巡航控制=Adaptive Cruise Control

ATC

LKA：车道保持辅助，Lane keep Assist

LDP：车道偏离预防，Lane Departure Prevention。

LCC：车道居中控制，Lane Center Control

别称：LCK=车道居中保持=Lane Center Keep

Summon：车辆召唤

视频

https://www.zhihu.com/video/1112394878348234752

L2：部分自动驾驶

概述

系统可以同时控制加减速和转弯了，但司机的眼和耳必须时刻监测路面和车辆，手脚做好随时接管准备。不管是TJA交通拥堵辅助、还是PA自动泊车、ICA智能巡航辅助，虽然实现了加减速和转向的同时控制，但会有很多失效情况发生，比如路口信号灯、前车直行而你却要转向等，所以需要司机时刻准备接管。人负全责

L2功能举例：

TJA：拥堵辅助驾驶，Traffic Jam Assist

ICA：智能巡航辅助，Intelligent Cruise Assist

功能：可自适应加减速并保持车道（ACC+LKA）

自动变换车道

视频

https://www.zhihu.com/video/1112394309332090880

PA：自动泊车，Parking Assist。司机确认要倒入车位后，车辆自动倒车入库（此时司机可下车监控车辆，随时准备用手机控车）

视频

https://www.zhihu.com/video/1112393657382154240

IE=智慧躲闪

相邻车道为大型车辆时（大货车、大客车等），车道内根据相对距离与车速向远离大车方向躲闪一定距离，有效降低刮蹭或碰撞风险。

HMA=智能灯光辅助

根据环境亮度自动开启大灯，同时行车时远近光灯智能自动切换，提高会车安全

L3：有条件自动驾驶

概述

某些道路、环境下，只要给个目的地，就可以完全让系统来完成从几点到终点的驾驶，司机不用观察路况，但必须坐在驾驶位置上

特殊情况时，系统提前会发出警报让司机接管车辆，在司机回过神到完全接管车的几秒内，系统依然保持对车辆的安全控制。系统驾驶时系统负全责，但系统提示需要接管的且几秒内司机未接管，则司机负全责

L3功能

自动驾驶（人在驾驶座）

视频：

https://www.zhihu.com/video/1112398090291646464

L4：高度自动驾驶

概述

某些道路、环境下（园区、某段高速或某片政策允许的城市道路），只要给个目的地，就可以完全让系统来完成从起点到终点的驾驶，司机不用观察路况，也不必须坐在驾驶座，车上甚至可以不装方向盘和油门&刹车。车负全责

说明

Tesla在美国某些道路可以做到L4，但到中国就不行。跟地图精度、政策法规密切相关

L4功能

自动找车位（车上无人）

https://www.zhihu.com/video/1112396599535345664

L5：完全自动驾驶

概述

在所有道路所有环境下都可以实现全部由系统控制的自动驾驶。也就是大众心中自动驾驶最终的样子

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TJA交通拥堵辅助系统

TJA交通拥堵辅助系统

TJA

作用：在堵车时候，为驾驶员提供一定的辅助系统，缓解驾驶员的疲劳

它是ACC功能的一个拓展版，可以跟ACC一样走走停停，但增加了轻微转向调整的功能

触发和关闭的条件：在车速低于65km/hr的时候，系统可以触发该功能

功能安全性：TJA属于驾驶辅助系统，驾驶员要做好接管车辆超控的准备

功能演示

视频

https://www.zhihu.com/video/1196385126706307072

过程

TJA系统触发

在满足一定的条件后，TJA系统会在仪表盘上提示：“Traffic Jam Pilot available”

Audi车子上面会有一个“AUDI AI”的物理键，一键可触发TJA功能，系统接管车辆的控制，但是人必须将双手放于方向盘上，准备随时接管车辆的控制

这时候车辆控制系统可以控制汽车的转向和油门等活动

车辆会根据策略，保持跟车车距，并时刻监测是否有加塞的车辆插入，做车辆转向微调和跟车动作

同时，传感器也会监测驾驶员随时接管汽车控制系统的就绪状态，防止驾驶员过于信任TJA系统，而疏忽大意，放任自流

TJA系统关闭

在完成交通堵塞辅助任务后，系统会提示驾驶员：Traffic Jam Pilot will be deactivated, Please take full control!!"

传感器(感知的物理器件）

超声波雷达、毫米波雷达、前视摄像头等

传感器的覆盖区域

毫米波雷达感知车道线和路边的栅栏

哪些情况下TAJ功能无法激活

包括

驾驶员双手离开方向盘（在一个指定时间内，探测不到方向盘上有平衡力矩）

可供使用的车道宽度不足 （终于知道了为什么上文写到要监测路宽吗）

车道转弯半径<150m

车辆与车道边缘距离过小（终于知道了为什么上文写到要监测栅栏和路边界）

前行车道长度不足

当有上述情况达到系统策略的极限值时候，系统会发报警信息给驾驶员，请求驾驶员接管车辆控制。

如果驾驶员始终没有任何反应的时候，系统会以-2m/s²的加速度逐渐平稳减速，直至触发ESC停车，同时闪烁警告灯。

支持TJA的车型

长城 坦克300

一汽大众 探岳

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硬件

硬件

自动驾驶的采集路况，主要靠：

三大硬件：摄像头、毫米波雷达、激光雷达

概述

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摄像头

摄像头

摄像头=人的眼睛👁

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毫米波雷达

毫米波雷达

毫米波雷达

摄像头 + 毫米波雷达

摄像头 + 毫米波雷达

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激光雷达

激光雷达

激光雷达

功能和作用

缺点：成本高

现状

各家在努力降低成本

华为

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汽车芯片

芯片

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软件

软件

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操作系统

OS操作系统

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数据

数据

自动驾驶收集的数据

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附录

附录

下面列出相关参考资料。

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参考资料

参考资料

【整理】TJA 交通拥堵辅助系统

【整理】ADS vs ADAS

除了代步，汽车是怎样扩大生活半径成为幸福感来源的？ - 知乎 (zhihu.com)

【汽车学堂】新能源电动车的三大件搜狐汽车搜狐网 (sohu.com)

三电系统？纯电汽车的三大件！_易车 (yiche.com)

新能源电动车三大件都是电动，需要保养吗？车家号发现车生活_汽车之家 (autohome.com.cn)

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科普一下自动驾驶的不同等级

自动驾驶分级2019最新版|科普 - 知乎 (zhihu.com)

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