无人驾驶汽车原理培训(PPT22张)
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无人驾驶PPT课件
未来展望
无人驾驶的商业前景
快递用车和工业应用
快递用车和“列队”卡车将是另一个可能较快采用无人车的领域。在线 购物和电子商务网站快速兴起，给快递公司带来利好。人们喜欢在网上 订购物品（如食品、货物和服务），几小时就能送货上门。中国电商 2015 年销售总额达到 5900 亿美元，很多产品承诺同日送达。这促进 了电动车和卡车快递。
由一辆中型面包车改装而成，通过车载计算机、检测传感器和液压控制系统， 使其既有人工驾驶性能也有自动驾驶性能。 • 2000年4 月，国防科技大学研制的第4 代无人驾驶汽车试验成功。 • 2003年，在中国第一汽车集团公司的赞助下，国防科技大学完成的红旗旗舰 CA7460无人驾驶平台试验，标志着我国第一辆自主驾驶汽车的诞生。
过去状况
国外发展状况
• 2008 年，一辆由大众帕萨 特轿车改装的无人驾驶汽车， 斯坦福大学的“Junior”以 40 km／h 的速度驶过两个 街区，在一个写有“停”的 指示牌前停止了信号接收， 如图 所示。
过去状况
国外发展状况
• 2010年，Google 公司研制的无人驾驶车辆开始了城市道路的行驶测试， 截 止2012年8月8日，这些无人驾驶汽车已经安全行驶了48 万km，超过了大部 分普通轿车的生命周期。
• 2012年，美国内华达州机动车辆管理局为一辆搭载谷歌智能驾驶系统的汽车 颁发了牌照， 这也使得无人驾驶汽车开始真正驶入普通人的视线。
过去状况
国内发展状况
• 1980年，“遥控驾驶的防核化侦察车”由国家立项。 • 1989年，我国首辆智能小车在国防科技大学诞生。 • 1992年，国防科技大学研制成我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。该车
未来展望
无人驾驶的商业前景
人工智能无人驾驶ppt课件
04
自动驾驶汽车的软件设计
Software design of autonomous vehicle
控制算法：设计合适的控制算 法，实现车辆的平稳行驶和安 全驾驶。
传感器融合技术
通过将多种传感器（如激光雷达、摄像头、毫米波雷达等）的数据进 行融合，提高无人驾驶车辆对周围环境的感知能力。
深度学习算法
摄像头在无人驾驶中的作用不可忽视。
摄像头可以实时捕捉路况信息，如行人、车辆、交通信号等， 为无人驾驶决策提供重要依据。据统计，每万辆自动驾驶汽车 每天可产生约25TB的数据，其中大部分来自摄像头。
传感器技术的发展将推动无人驾驶的普及。
随着传感器技术的进步，无人驾驶的性能将得到提升，成本将 进一步降低，从而推动无人驾驶的广泛应用。据预测，到 2030年，全球无人驾驶市场规模将达到1.6万亿美元。
深度学习算法在无人驾驶系统中广泛应用，通过对大量数据的 学习，实现对环境的感知、理解和决策。
5G通信技术
5G通信技术为无人驾驶提供高速、低延迟的网络连接，保证数 据传输的实时性和可靠性，提高无人驾驶系统的性能。
03
自动驾驶汽车的硬件设计
Hardware Design of autonomous vehicle
激光雷达技术原理 激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的信号，实现对周围环境的高精度三维建模。 摄像头技术原理 摄像头通过捕捉连续图像，利用图像处理算法提取特征点，实现对周围环境的实时感知。 传感器布局的重要性 合理布置传感器，可以提高无人驾驶系统对周围环境的感知能力，降低误判率，提高行驶安全性。 传感器布局的挑战与趋势 随着自动驾驶技术的发展，传感器布局面临更多挑战，如如何实现多传感器融合、提高感知精度等。未来发 展趋势将朝着更智能化、集成化的方向发展。
2024年度无人驾驶汽车PPT课件
2024/2/3
仿真与实车结合的测试方法
先在仿真环境中进行初步验证，再在实车环境中进行精细化调试和优化。
19
性能评估指标体系构建
安全性指标
包括碰撞风险、交通规则遵守程度、 危险场景应对能力等。
舒适性指标
包括乘坐舒适度、行驶平稳性、噪音 水平等。
2024/2/3
效率性指标
包括行驶速度、行程时间、交通流量 等。
制定详细的维护与升级计划，确保系统始终 处于最佳工作状态。
16
04
无人驾驶汽车测试
与评估
2024/2/3
17
测试场景及测试用例设计
城市道路测试场景
包括交通信号灯、行人、非机动车、机动车等混 合交通流场景。
复杂环境测试场景
包括雨雪雾等恶劣天气、夜间行驶、隧道桥梁等 特殊路段场景。
ABCD
2024/2/3
冗余设计
关键部件采用冗余配置， 提高系统可靠性。
13
硬件平台选择及搭建
传感器选型
选用高精度雷达、激光雷达、摄像头等传感器， 实现环境感知和目标识别。
计算平台搭建
采用高性能计算机或嵌入式系统，满足实时处理 和决策需求。
通信系统建立
实现车与车、车与基础设施、车与行人的全面互 联。
2024/2/3
14
软件系统开发与集成
感知算法开发
研究并开发适用于无人驾驶的感知算法，如 目标检测、跟踪和识别等。
控制算法开发
研究并开发精确的车辆控制算法，保障行驶 稳定性和安全性。
2024/2/3
决策与规划算法开发
基于感知结果，开发智能决策和规划算法， 实现自主驾驶。
软件系统集成与测试
将各功能模块集成到统一的软件平台中，并 进行严格的测试和验证。
2024年度无人驾驶技术PPT课件pptx
应用领域
无人驾驶技术可应用于个人出行 、公共交通、物流运输等多个领 域，提高交通效率和安全性。
市场前景
随着技术的不断发展和应用场景 的不断拓展，无人驾驶技术市场 具有巨大的发展潜力，预计未来 几年将保持高速增长。
6
02
传感器与感知系统
2024/3/24
7
传感器类型及作用
激光雷达（LiDAR）
毫米波雷达
伦理道德挑战
自动驾驶决策过程中的道德困境、数据隐私保护、算法偏见等。
应对策略
建立伦理道德决策框架、加强数据隐私保护、消除算法偏见等。
企业实践
谷歌Waymo、特斯拉等公司的伦理道德原则及实践案例。
2024/3/24
29
社会责任担当意识培养
技术研发者的责任
关注技术对社会、环境的影响，积极参与相关法 规制定。
27
国内外相关法律法规解读
国际法规
联合国《维也纳道路交通公约》、国际汽车工程师学会（SAE） 自动驾驶分级标准等。
国内法规
《中华人民共和国道路交通安全法》、《智能网联汽车道路测试管 理规范（试行）》等。
法规内容
明确自动驾驶定义、分级、测试、上路许可及事故责任认定等。
2024/3/24
28
伦理道德挑战及应对策略
和优化，确保执行器能够快速、准确地响应控制指令。
执行器性能提升
03
通过改进执行器结构、优化控制策略等方法，提高执行器的性
能和使用寿命，降低维护成本。
22
06
安全性与可靠性保障措施
2024/3/24
23
安全防护装置设计原则
冗余设计原则
在关键部件和系统中采用冗余设计，确保在单个部件或系统失效时 ，备份部件或系统能够及时接管，保证无人驾驶车辆的正常运行。
无人驾驶PPT课件
无人驾驶PPT课件
汇报人： 2023-12-22
• 无人驾驶技术概述 • 传感器与感知技术 • 定位与导航技术 • 路径规划与决策技术 • 控制与执行系统设计 • 安全性与可靠性保障措施 • 法律法规与伦理道德问题探讨
01
无人驾驶技术概述
定义与发展历程
定义
无人驾驶技术是一种通过先进的感知 、决策和控制技术，使车辆在不需要 人类驾驶的情况下，能够自动、安全 、高效地行驶的技术。
在实际道路上对无人驾驶车辆进行测 试和验证，以检验其在真实环境中的 可靠性和安全性表现。同时，通过与 人类驾驶员的对比测试，评估无人驾 驶系统的性能优劣。
07
法律法规与伦理道德问题探讨
国内外相关法律法规介绍
国际法规
联合国《维也纳道路交通 公约》、国际汽车工程师 学会（SAE）自动驾驶分 级标准等。
超声波传感器
利用超声波的反射进行近距离障碍物 检测，常用于泊车辅助系统。
环境感知与信息融合
1 2 3
多传感器融合
将不同传感器的信息进行融合，提高感知系统的 准确性和鲁棒性。
SLAM技术
同时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping），利用传感器数 据实时构建环境地图并确定自身位置。
基于采样的路径规划算法
通过随机采样生成候选路径，然后评估每条路径的优劣，选择最优路径。如RRT（快速扩 展随机树）算法。这类算法适用于高维空间和复杂环境，能够快速找到可行路径，但可能 不是最优路径。
基于优化的路径规划算法
将路径规划问题转化为优化问题，通过优化算法求解最优路径。如梯度下降法、遗传算法 等。这类算法能够找到全局最优路径，但需要较长的计算时间。
汇报人： 2023-12-22
• 无人驾驶技术概述 • 传感器与感知技术 • 定位与导航技术 • 路径规划与决策技术 • 控制与执行系统设计 • 安全性与可靠性保障措施 • 法律法规与伦理道德问题探讨
01
无人驾驶技术概述
定义与发展历程
定义
无人驾驶技术是一种通过先进的感知 、决策和控制技术，使车辆在不需要 人类驾驶的情况下，能够自动、安全 、高效地行驶的技术。
在实际道路上对无人驾驶车辆进行测 试和验证，以检验其在真实环境中的 可靠性和安全性表现。同时，通过与 人类驾驶员的对比测试，评估无人驾 驶系统的性能优劣。
07
法律法规与伦理道德问题探讨
国内外相关法律法规介绍
国际法规
联合国《维也纳道路交通 公约》、国际汽车工程师 学会（SAE）自动驾驶分 级标准等。
超声波传感器
利用超声波的反射进行近距离障碍物 检测，常用于泊车辅助系统。
环境感知与信息融合
1 2 3
多传感器融合
将不同传感器的信息进行融合，提高感知系统的 准确性和鲁棒性。
SLAM技术
同时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping），利用传感器数 据实时构建环境地图并确定自身位置。
基于采样的路径规划算法
通过随机采样生成候选路径，然后评估每条路径的优劣，选择最优路径。如RRT（快速扩 展随机树）算法。这类算法适用于高维空间和复杂环境，能够快速找到可行路径，但可能 不是最优路径。
基于优化的路径规划算法
将路径规划问题转化为优化问题，通过优化算法求解最优路径。如梯度下降法、遗传算法 等。这类算法能够找到全局最优路径，但需要较长的计算时间。
无人驾驶汽车原理概述PPT课件
第18页/共22页
参考一些国内关于计算机视觉导航 的研究 ，研究 方向主 要可以 从此入 手。 1）基础矩阵是对来自同一景物的两幅 未标定 的图像 进行分 析的基 本工具 ，而对 于基础 矩阵的 估计是 诸如摄 像机标 定，运 动分析 等视觉 应用的 第一步 。似然 估计的 最优修 正来初 始LM 算法， 最终给 出基础 矩阵的 解，并 选取模 拟图像 与真实 图像分 别对不 同的算 法进行 仿真对 比实验 ，结果 表明所 给出的 改进算 法具有 更高的 精度与 效率。 2)在视觉导航系统中，对目标的运动 分析需 要获得 测量误 差的具 体描述 ，而在 成像过 程当中 ，计算 机视觉 的传感 器存在 三类不 同性质 的误差 ：首先 是光学 系统的 非线性 畸变， 这可在 摄像机 标定过 程中事 先校正 ；其次 是图像 噪声， 它主要 影响特 征检测 的定位 精度； 最后是 由于传 感器数 字图像 的空间 量化效 应带来 的特征 像素定 位误差 。 3)对于视觉导航系统，可以采用极线 几何约 束来求 解航天 器的位 置和姿 态，然 而该方 法的求 解精度 及稳定 性不高 。建立 了视觉 导航系 统的滤 波模型 ，将中 心差分 卡尔曼 滤波算 法应用 到视觉 导航系 统中， 并将该 算法与 极线几 何约束 的结果 进行了 仿真分 析比较 ，结果 表明该 算法具 有更高 的精度 和稳定 性，能 够很好 的估计 航天器 的相对 位置与 姿态信 息。
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Google无人驾驶汽车的原理
第6页/共22页
Google无人驾驶汽车的原理
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Google无人驾驶汽车的原理
车载雷达可以弥补激光发射器的一些 盲点， 可以准 确得到 汽车运 行的相 对速度 。
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参考一些国内关于计算机视觉导航 的研究 ，研究 方向主 要可以 从此入 手。 1）基础矩阵是对来自同一景物的两幅 未标定 的图像 进行分 析的基 本工具 ，而对 于基础 矩阵的 估计是 诸如摄 像机标 定，运 动分析 等视觉 应用的 第一步 。似然 估计的 最优修 正来初 始LM 算法， 最终给 出基础 矩阵的 解，并 选取模 拟图像 与真实 图像分 别对不 同的算 法进行 仿真对 比实验 ，结果 表明所 给出的 改进算 法具有 更高的 精度与 效率。 2)在视觉导航系统中，对目标的运动 分析需 要获得 测量误 差的具 体描述 ，而在 成像过 程当中 ，计算 机视觉 的传感 器存在 三类不 同性质 的误差 ：首先 是光学 系统的 非线性 畸变， 这可在 摄像机 标定过 程中事 先校正 ；其次 是图像 噪声， 它主要 影响特 征检测 的定位 精度； 最后是 由于传 感器数 字图像 的空间 量化效 应带来 的特征 像素定 位误差 。 3)对于视觉导航系统，可以采用极线 几何约 束来求 解航天 器的位 置和姿 态，然 而该方 法的求 解精度 及稳定 性不高 。建立 了视觉 导航系 统的滤 波模型 ，将中 心差分 卡尔曼 滤波算 法应用 到视觉 导航系 统中， 并将该 算法与 极线几 何约束 的结果 进行了 仿真分 析比较 ，结果 表明该 算法具 有更高 的精度 和稳定 性，能 够很好 的估计 航天器 的相对 位置与 姿态信 息。
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Google无人驾驶汽车的原理
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Google无人驾驶汽车的原理
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Google无人驾驶汽车的原理
车载雷达可以弥补激光发射器的一些 盲点， 可以准 确得到 汽车运 行的相 对速度 。
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无人驾驶汽车.ppt
• 无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮 式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为 主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。
• 无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能 、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、 模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是 衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标 志。
汽车的未来
之无人驾驶汽车
12物联网 黄明友
2013.03.11
无人驾驶汽车的定义
• 无人驾驶汽车：是指一辆汽车具有规划自己的行 车路线，感知周围环境，针对实时交通情况做出 合理决策，并辅助、甚至代替驾驶员进行车辆驾 驶的能力，从而减小驾驶员的劳动强度，使车辆 行驶过程变得更加安全、舒适、高效。
一 无人驾驶汽车的简介
• 2003年，研制成功我国首台高速无人驾驶轿车， 最高时速可达170km/h。
• 2007年，国防科技大学机电工程与自动化学院和 中国第一汽车集团公司联合研发的红旗旗舰无人 驾驶轿车。
• 2011年7月14日：我国自主研制的无人车——由国防科技 大学自主研制的红旗HQ3无人车，首次完从长沙到武汉 286公里的高速全程无人驾驶实验。历时3小时22分钟。
• 实验中，无人车自主超车67次，途遇复杂天气，部分路段 有雾，在咸宁还遭逢降雨。系统设定的最高时速为110公 里。在实验过程中，实测的全程自主驾驶平均时速为87公 里。
• 该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里，仅
占自主驾驶总里程的0.78%。
当前无人驾驶技术的研究热点及发展方向
车道偏离报警 碰撞报警 防撞系统/辅助驾驶系统 工业运输智能化
四 无人驾驶汽车的道德争议
• 优点：使出行更安全（因为去除了人为失误因素 ）、缓解交通压力、并减少环境污染。
• 无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能 、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、 模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是 衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标 志。
汽车的未来
之无人驾驶汽车
12物联网 黄明友
2013.03.11
无人驾驶汽车的定义
• 无人驾驶汽车：是指一辆汽车具有规划自己的行 车路线，感知周围环境，针对实时交通情况做出 合理决策，并辅助、甚至代替驾驶员进行车辆驾 驶的能力，从而减小驾驶员的劳动强度，使车辆 行驶过程变得更加安全、舒适、高效。
一 无人驾驶汽车的简介
• 2003年，研制成功我国首台高速无人驾驶轿车， 最高时速可达170km/h。
• 2007年，国防科技大学机电工程与自动化学院和 中国第一汽车集团公司联合研发的红旗旗舰无人 驾驶轿车。
• 2011年7月14日：我国自主研制的无人车——由国防科技 大学自主研制的红旗HQ3无人车，首次完从长沙到武汉 286公里的高速全程无人驾驶实验。历时3小时22分钟。
• 实验中，无人车自主超车67次，途遇复杂天气，部分路段 有雾，在咸宁还遭逢降雨。系统设定的最高时速为110公 里。在实验过程中，实测的全程自主驾驶平均时速为87公 里。
• 该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里，仅
占自主驾驶总里程的0.78%。
当前无人驾驶技术的研究热点及发展方向
车道偏离报警 碰撞报警 防撞系统/辅助驾驶系统 工业运输智能化
四 无人驾驶汽车的道德争议
• 优点：使出行更安全（因为去除了人为失误因素 ）、缓解交通压力、并减少环境污染。
无人驾驶ppt课件
计算机视觉在无人驾驶中的实现
1 2
场景理解
通过计算机视觉技术，对车辆周围环境进行感知 和理解，包括道路识别、障碍物检测、交通信号 识别等。
目标跟踪
对车辆周围的动态目标进行跟踪，包括其他车辆 、行人等，以实现对周围环境的动态感知。
3
行为预测
根据历史数据和当前环境信息，预测周围车辆和 行人的行为意图，为无人驾驶车辆的决策提供依 据。
决策技术
基于感知信息，通过深度学习、强化 学习等人工智能技术，实现车辆的自 主决策和规划，包括路径规划、行为 预测、风险评估等。
应用领域及市场前景
应用领域
无人驾驶技术可应用于多个领域，如城 市出行、物流运输、公共交通、特种车 辆等。
VS
市场前景
随着技术的不断成熟和政策的逐步放开， 无人驾驶市场将迎来爆发式增长。预计未 来几年内，无人驾驶车辆将逐渐实现商业 化落地，并在各个领域发挥重要作用。同 时，无人驾驶技术的发展也将带动相关产 业链的发展，包括传感器制造、人工智能 算法研发、高精度地图制作等。
伦理道德问题挑战
道德决策困境
无人驾驶汽车在面临紧急情况时，如何做出符合伦理道德 的决策，如选择保护乘客还是保护行人，成为一大挑战。
数据隐私保护
无人驾驶汽车需要收集和处理大量用户数据，如何确保数 据安全和隐私保护，防止数据泄露和滥用，是亟待解决的 问题。
责任归属问题
在无人驾驶汽车发生交通事故时，如何界定责任归属，是 驾驶员、汽车制造商还是技术提供商承担责任，需要明确 的法律法规进行规范。
V2X通信技术
车与车、车与基础设施之间的通信技术将实现更加高效和安全的交 通系统。
行业融合带来的机遇和挑战
汽车行业
无人驾驶技术将推动汽车行业的变革，从传统的 驾驶方式向智能化、电动化、共享化方向发展。