01第一章-智能网联汽车技术综述

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智能网联汽车基础(一)——基础概述

智能网联汽车基础(一)——基础概述

一、智能汽车汽车的环境感知、智能决策、自动控制以及协同控制等功能一般称为智能功能,具备智能功能的汽车称为智能汽车。

智能汽车配备了多种传感器,比如,摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等,实现对周围环境的自主感知,通过一系列传感器信息识别和决策操作,汽车按照预定控制算法的速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行驶。

二、网联汽车汽车的协同控制功能一般需要网联功能支持。

车辆利用通信技术实现与外界信息交互的功能称为网联功能,具备网联功能的汽车称为网联汽车。

网联汽车采用新一代移动通信技术,实现车辆位置信息、车速信息、外部信息等汽车信息之间的交互,并由控制器进行计算,通过决策模块计算后控制车辆按照预先设定的指令行驶,进一步增强汽车的智能化程度和自动驾驶能力。

GB/T《道路车辆网联车辆方法论第1部分通用信息》中描述了网联车辆如下文。

1.车辆系统满足车辆制造厂的规范要求,但是超出了道路车辆的物理范围,由道路车辆、外部接口、网联附件,以及通过外部接口产生的数据通信组成的车辆系统。

在描述中,同时给出了两个相关解释:①网联车辆可以没有网联附件(实现网联功能的车外系统);②当通信对象为非网联附件(例如道路基础设施、其他交通参与者)时,网联车辆由道路车辆、外部接口,以及通过外部接口产生的数据通信组成,道路基础设施和其他交通参与者不属于网联车辆。

◆文/江苏 周晓飞智能网联汽车基础(一)——基础概述2.网联车辆概念网联车辆是指能够实现车辆功能的所有技术部件,包括配置此功能所需的车载和车外数据以及系统。

因此,网联车辆也包括外部接口,图1所示为网联车辆的整体概念和代表性接口。

①由于道路车辆是网联车辆的一部分,因此,网联车辆的一些接口同时也是道路车辆的物理接口。

②网络服务接口是网联车辆的代表性外部接口之一,网络服务通过网络服务接口实现网联车辆与服务器的交互,服务提供商管理的服务器不属于网联车辆,第三方可以通过该服务器进行通信。

三、智能网联汽车1.智能网联汽车定义与传统汽车相比较,智能网联汽车是功能上的体现,新能源1-红色表示物理连接接口;2-蓝色表示网络服务接口;3-黄色表示无线实时通信接口;4-灰色表示所有接口或网联车辆的所有其他接口(此类接口无标准化要求)。

第一章-智能网联汽车技术综述

第一章-智能网联汽车技术综述

智能网联汽车定义
• 我国在智能化的定义中分为哪五个层次?
智能化等级 等级名称
等级定义
人监控驾驶环境
控制
1(DA)
驾驶辅助
通过环境信息对方向和加减速中的一项操作提供支 援,其他驾驶操作都由人操作。
人与系统
2(PA)
部分自动驾 通过环境信息对方向和加减速中的多项操作提供支

援,其他驾驶操作都由人操作
人与系统
无服用禁止精神药品麻醉品记录 法律、法规规定的其他条件
试验车辆注册登记 强制性项目检查 人机控制模式转换
数据记录 实时回传 特定区域测试 第三方机构检测验证
中国汽车工程研究院推出来的i-VISTA功能场景建设标准
02 •智能网联汽车的发展趋势
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
• 2.德国自动驾驶汽车技术发展现状
• 欧盟于2012年颁布法规,要求所有商用车在2013年11月之前安装AEB紧急自动刹车系统。自2014年起,在 欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB,没有该系统的车辆不符合E-NCAP五星级安全认证。
国外智能网联汽车的发展现状
• 《维也纳道路交通公约》与《道路交通法修订案》
自动驾驶系统(“系统”)监控驾驶环境
监视 人 人
失效应对
典型工况
车道内正常行驶,高速公

路无车道干涉路段,泊车
工况。
高速公路及市区无车道干

涉路段,换道、环岛绕行、
拥堵跟车等工况。
3(CA)
有条件自动 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作,根据系统请求, 驾驶 驾驶员需要提供适当的干预。
系统
4(HA) 5(FA)
智能网联行业背景分析

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第三章-雷达在智能网联汽车中的应用

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第三章-雷达在智能网联汽车中的应用

• 军工雷达探测扫描原理
No.10008
超声波雷达原理与应用
• 超声波雷达是汽车最常用的一种传感器, 可以通过接收到反射后的超声波探知周 围的障碍物情况,消除了驾驶员停车泊 车、倒车和起动车辆时前、后、左、右 探视带来的麻烦,帮助驾驶员消除盲点 和视线模糊缺陷,提高了行车安全性。
• 超声波雷达被广泛应用于倒车辅助系统 和自动泊车系统中。
FMCW毫米波雷达系统结构与原理
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 请探讨,并说说FWCW雷达的载波频率与天线调制频率的关系。
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 根据电磁波辐射方式的不同,毫米波雷达主要有两种工作 系统:脉冲系统和连续波系统。请说说车用毫米波雷达技 术原理。
Vbat | CAN
• ③灵敏度。超声波雷达的灵敏度与晶圆 的制造有关,机电耦合系数大,灵敏度 高。
No.10008
0 2 •毫米波雷达
No.10008
毫米波雷达组成与原理
• 1.车载毫米波雷达结构组成
• (1)毫米波雷达的种类有哪些?
• 毫米波雷达是通过发射和接收无线电波来 测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对 速度的装置。
• 毫米波雷达可实现自适 应巡航控制、前向防撞 报警、盲点检测、辅助 停车、辅助变道、自主 巡航控制等先进的巡航 控制功能。
No.10008
毫米波雷达在智能网联汽车中的应用
• 在汽车ADAS系统中,毫米波雷达应用于哪些领域?
• 自适应巡航控制(ACC)、前方避碰 报警(FCW)、盲点检测(BSD)、 辅助停车(PA)、辅助变道(LCA) 等领域。
ADAS毫米波雷达工作路径
No.10008

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第八章-ADAS与智能网联汽车的应用

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第八章-ADAS与智能网联汽车的应用

No.10008
高级驾驶辅助系统及应用
• ADAS的工作原理是什么?
• ADAS的工作原理是基于不同的传 感器技术。77GHz雷达传感器可以 测量前方车辆的速度和两辆车之间 的间隔,同时监测车辆的速度和间 隔。该传感器发射激光脉冲,并能 检测从其他物体反射的光束,与其 他物体的间隔可以通过信号延迟的 时间来计算。
No.10008
智能网联汽车的应用
• 在未来,汽车与人的关系也会更加机智,汽车就是一个人 工智能机器人,最终实现汽车与人的思维与行为意识的互 动以及语言的交流。
No.10008
感谢聆听
• 请回答:ADAS系统包含了哪些不同的 辅助驾驶技术?
参考:驾驶员辅助系统技术案例(图片源 自公开的一项技术改进型发明专利)
No.10008
高级驾驶辅助系统及应用
• ADAS技术应用还包括算法和软件以及人机界面的交互(视觉、听觉、触觉反 馈),算法和软件技术可以对传感器获得的数据进行处理和分析,以获得汽车周 围环境行为意识(例如其他车辆的技术动作轨迹等),并对交通状况进行分类。 通过检测目标物体,驾驶员可以及时得到通知或警告,提醒驾驶人员及时做出反应。
No.10008
高级驾驶辅助系统及应用
• 1)GPS模块和CCD摄像头检测模块(见左 图)。请说说GPS模块和CCD摄像头检测模 块的作用与功能是什么?
右图:Mobileye发布第四代ADAS视觉处理器芯片组技术原理框图
No.10008
高级驾驶辅助系统及应用
• 2)通信模块。请说说通信模块的作用 与功能是什么?
No.10008
高级驾驶辅助系统及应用
• 在实际的车辆传感器应用 中,通常一个传感器只能 实现一个功能,协作功能 允许系统通过软件轻松实 现。如果将复合传感器应 用到汽车上,这些传感器 提供的数据可以融合在一 起。在防碰撞系统中,检 测可靠性的提高使得系统 干预和预警更容易、有效, ADAS系统实际上是将车 辆视为一个完整能网联汽车的应用

第一章-智能网联汽车技术综述

第一章-智能网联汽车技术综述
无服用禁止精神药品麻醉品记录 法律、法规规定的其他条件
试验车辆注册登记 强制性项目检查 人机控制模式转换
数据记录 实时回传 特定区域测试 第三方机构检测验证
中国汽车工程研究院推出来的i-VISTA功能场景建设标准
02 •智能网联汽车的发展趋势
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
01 •智能网联汽车的发展背景
智能网联汽车定义
• 请观看视频,并说说未来的出行会是什么样?
智能网联汽车定义
• 请说说:什么是智能网联汽车?
• 根据《国家车联网产业标准体系建设指南》对智能网 联汽车定义:智能网联汽车是指搭载先进的车载传感 器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络 技术,实现车与X(人、车、路、云端等)智能信息 交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控 制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶, 并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
• 在美国、欧洲、日本等发达国家和地区,自动驾驶技 术是未来交通发展的重要方向。在技术研发、道路测 试、标准法规和政策等方面,为智能网联汽车的发展 提供了条件。为了加快自动驾驶商业化的政策支持, 我国在这方面的研究也很活跃,为自动驾驶技术的开 发和测试创造了坚实的基础。
• 问题思考:为什么大家都在发展自动驾驶,与传统的 汽车比较有哪些优势?
• 2.德国自动驾驶汽车技术发展现状
• 欧盟于2012年颁布法规,要求所有商用车在2013年11月之前安装AEB紧急自动刹车系统。自2014年起,在 欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB,没有该系统的车辆不符合E-NCAP五星级安全认证。
国外智能网联汽车的发展现状
• 《维也纳道路交通公约》与《道路交通法修订案》

智能网联车辆技术的研究与应用探索

智能网联车辆技术的研究与应用探索

智能网联车辆技术的研究与应用探索一、智能网联车辆技术的概述智能网联车辆技术是指将传统汽车与先进信息通信技术糅合,实现车辆之间、车辆与道路基础设施之间、车辆与云端之间的互联互通。

这一技术的研究与应用探索在近年来取得了长足的进展,为构建更加智能、高效、安全的交通系统提供了新的思路和解决方案。

二、智能网联车辆技术的关键技术1.车联网通信技术:智能网联车辆技术的核心之一是车辆之间的通信。

通过无线通信技术,车辆可以相互交换信息,实现实时的数据共享和协同控制。

常见的车联网通信技术包括车辆自组网技术、移动通信技术、网络协议等。

2.感知与识别技术:智能网联车辆需要通过感知与识别技术获取周围环境的信息,包括车辆、行人、交通信号灯等。

传感器技术、图像识别技术、激光雷达技术等都是实现车辆感知与识别的关键技术。

3.车辆控制与决策技术:基于感知与识别技术获取的信息,智能网联车辆需要进行决策和控制,包括自动驾驶技术、自适应巡航控制技术等。

这些技术可以使车辆自主、精确地控制速度、方向和跟车间距,提高交通系统的安全性和效率。

4.云计算与大数据技术:智能网联车辆通过与云端进行数据交互,实现车辆与道路基础设施、交通管理中心的连接。

云计算与大数据技术的应用可以实现对海量数据进行存储、管理和分析,将数据转化为有用的信息和智能决策,提供实时的交通状态监测、路线规划等服务。

三、智能网联车辆技术的应用探索1.交通流优化:智能网联车辆技术可以实时获取交通状况,并将信息传输给交通管理中心和其他车辆,实现交通流的优化调度。

通过智能化的交通信号灯控制、拥堵预警和路线规划等手段,可以减少交通拥堵,提高路网的通行效率。

2.智能驾驶:智能网联车辆技术的一个重要应用领域是智能驾驶。

通过感知与识别技术、车辆控制与决策技术的结合,智能网联车辆可以实现自主驾驶,提高驾驶安全性和舒适性。

智能驾驶技术正逐渐走向商用化,在自动驾驶出租车、公交车等领域的应用上取得了初步成果。

《智能网联汽车导论》教学课件—01智能网联汽车技术概述

《智能网联汽车导论》教学课件—01智能网联汽车技术概述

汽车技术发展趋势的内涵及相互关系
1.三大趋势的内涵
(1)低碳化。低碳化代表着汽车产业不断降低能源消耗和污染物排放 的技术趋势,主要包括传统动力技术和传动技术的升级、新能源技术 和混合动力技术的发展,以及汽车共性技术进步等。低碳化最终指向 的是节能汽车和新能源汽车产品。
(2)信息化。信息化代表着以网络、通信及电子技术为基础,信息技 术不断在汽车产品上得到更多应用的技术趋势,这一趋势实际上涵盖 了信息技术在汽车产品和汽车产业链整体两方面的应用,包括车联网, 基于网联的设计/制造/服务一体化等技术。
2.汽车技术的发展
(3)20世纪80年代中期到90年代中期是微型计算机在汽车上 应用日趋成熟并向智能化发展阶段。此阶段主要是开发可完成各种功 能的综合系统及各种汽车整体系统的微机控制,如集发动机控制与自 动变速器控制为一体的动力传动系统控制,制动防抱死与防滑转控制 系统等。
(4)20世纪90年代中期至今是汽车电控技术向汽车智能化、网 联化、自动化发展的阶段。此阶段微机运算速度和存储位数大大提高, 网络和通信技术迅速发展,车辆的智能控制和网络控制技术应运而生。 这一阶段具有代表性的系统主要有通讯与导航协调系统、安全驾驶检 测与警告系统、自动防追尾碰撞系统、自动驾驶系统和电子地图等。
(3)智能化。智能化代表着车载传感器、控制器、执行器等装置为基 础,实现车辆对复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能的技术趋 势。各级别的自动驾驶技术、人工智能在汽车上的应用都是这一趋势 的表征技术。
2.三大趋势间的关系
汽车技术低碳化、信息化、智能化的发展趋势是密切相关的。其中, 信息化技术与智能化技术相互关联,相互影响,信息化是智能化的基础, 没有充分的信息化作为支撑,智能化就不可能达到较高的水平。反之, 智能化技术的应用又对信息化起到了促进作用,使信息化技术可以得到 更好的效果。信息化和智能化两者共同指向高度信息化和高度智能化技 术在汽车产业和产品的有效集成,基于充分网联的智能工厂和智能汽车 是其最终的核心目标。与此同时,信息化和智能化又对低碳化具有极强 的推进作用,高度网联智能的汽车产品将实现更大程度的节能减排,从 而使汽车低碳化技术发挥更大的效用。

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第二章-视觉传感器在智能网联汽车中的应用

《智能网联汽车技术概论》课件 - 第二章-视觉传感器在智能网联汽车中的应用
• 在立体视觉的应用领域中,一般都需要 一个稠密的深度图。
• 场景流是空间中场景运动形成的三维运 动场。
No.10008
• 立体视觉一般有哪三类实现方式?请详细说明?
No.10008
• 4.视觉里程计算法
• 视觉里程计算法的一个非常重要的特点是它只关心局部运动,而且大部分时间 是指两个时刻之间的运动。当以一定的时间间隔采样时,可以估计运动物体在 每个时间间隔内的运动。由于该估计值受噪声的影响,故将前一时刻的估计误 差加入后一时刻的运动,会产生误差累计。
视觉传感器的基本认识
• 1.车载摄像头的功能
• 请说说智能网联汽车上的摄像头各有什 么功能?
• 单目传感器的工作原理是先识别后测距, 首先通过图像匹配对图像进行识别,然 后根据图像的大小和高度进一步估计障 碍物和车辆移动时间。
• 双目视觉传感器的工作原理是先对物体 与本车辆距离进行测量,然后再对物体 进行识别。
No.10008
双目视觉传感器的原理和特点
• 请说说双目视觉系统在应用上有哪些不 足?
• 争对双目视觉系统的不足,通常采用哪 些技术来补充?
No.10008
红外夜视视觉传感器的原理和特点
• 请说说电磁波的特征有哪些?
• 基于红外热成像原理,通过能够透过红外辐射的红外光学系统,将视场内景物 的红外辐射聚焦到红外探测器上,红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成 相应的电信号,然后经过放大和视频处理,形成可供人眼观察的视频图像。
• 智能网联汽车中使用的图像处理方法算 法主要来源于计算机视觉中的图像处理 技术。
计算机 视觉识 别流程
图像 输入
预处 理
特征 提取
特征 分类
匹配
完全 识别
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• 1.环境感知层 • 环境感知层的主要功能是通过车载环境感知技术、卫
星定位技术、4G/5G及V2X无线通信技术等,实现对 车辆自身属性和车辆外在属性(如道路、车辆和行人 等)静、动态信息的提取和收集,并向智能决策层输 送信息。
智能网联汽车的组成
• 2.智能决策层 • 智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进
智能网联汽车定义
• 那么,什么是车联网?
• 车联网产业是依托信息通信技术,通过车内、车与车、 车与路、车与人、车与服务平台的全方位连接和数据 交互,提供综合信息服务,形成汽车、电子、信息通 信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态。
智能网联汽车定义
• 根据我国《智能网联汽车技术路线图》的解释,智能 网联汽车具有两个层面:一是智能化,二是网联化。 请说说在智能化与网联化层面分别定义了哪些内容?
01 •智能网联汽车的发展背景
智能网联汽车定义
• 请观看视频,并说说未来的出行会是什么样?
智能网联汽车定义
• 请说说:什么是智能网联汽车?
• 根据《国家车联网产业标准体系建设指南》对智能网 联汽车定义:智能网联汽车是指搭载先进的车载传感 器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络 技术,实现车与X(人、车、路、云端等)智能信息 交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控 制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶, 并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
智能网联汽车定义
• 智能网联汽车将具备如下五大功能
个性化定 制
空中升级
安全提醒
紧急救援
车辆维修
请补充如下说明: • 空中升级包括哪些内容? • 安全提醒包括哪些内容? • 车辆维修包括哪些内容? • 紧急救援包括哪些内容? • 个性化定制包括哪些内容?
智能网联汽车的组成
• 智能网联汽车智能驾驶的核心技术由环境感知层、智能决策层以及控制和执行层组成。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学校/学院
智能网联汽车技术概述
◣ 第一章 智能网联车技术综述
授课教师:
学习目标
1 能够了解智能网联汽车的定义 2 能够知道智能网联汽车技术的组成 3 能够熟悉智能网联汽车行业背景 4 能够知道国外智能网联汽车的发展现状 5 能够知道国内智能网联汽车的发展现状 6 能够知道智能网联行业的发展潜力
• 在智能化层面,汽车配备了多种传感器(摄像头、超声波雷达、 毫米波雷达、激光雷达),实现对周围环境的自主感知,通过 一系列传感器信息识别和决策操作,汽车按照预定控制算法的 速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行驶。
• 在网联化层面,车辆采用新一代移动通信技术(LTE-V、5G 等),实现车辆位置信息、车速信息、外部信息等车辆信息之 间的交互,并由控制器进行计算,通过决策模块计算后控制车 辆按照预先设定的指令行驶,进一步增强车辆的智能化程度和 自动驾驶能力。
所有形式工况
智能网联汽车定义
• 我国在网联化方面等级是如何划分的?
网联化 等级 1
2
3
等级名称
等级定义
网联辅助 信息交互
基于车-路、车-后台通信,实现导航等辅助 信息的获取以及车辆行驶与驾驶员操作等数 据的上传。
基于车-车、车-路、车-人、车-后台通信,
网联协同感知
实时获取车辆周边交通环境信息,与车载传 感器的感知信息融合,作为车辆自动驾驶决
里程等信息。
传输实时性、可靠 性要求较低。
人与系 统
周边车辆/行人/非 机动车位置、信号 灯相位、道路预警
等信息。
传输实时性、可靠 性要求较高。
人与系 车-车、车-路间的 传输实时性、可靠

协同控制信息。
性要求最高。
智能网联汽车定义
• 请参考下图说说智能网联汽车相关概念关系?
智能网联汽车定义
• 智能网联汽车关键技术
汽车传感器 技术
信息通信
感知系统 执行系统
交通运输
决策系统
请补充以下说明: • 环境感知技术包括哪些内容? • 智能决策技术包括哪些内容? • 控制执行技术包括哪些内容? • V2X通信技术包括哪些内容? • 云平台和大数据技术包括哪些内容? • 信息安全技术包括哪些内容? • 高精度地图和高精度定位技术包括哪些内容? • 标准与法规包括哪些内容? • 试验评价包括哪些内容?
策与控制系统的输入。
网联协同 决策与控制
基于车-车、车-路、车-人、车-后台通信, 实时并可靠获取车辆周边交通环境信息及车 辆决策信息,车-车、车-路等各交通参与者 之间信息进行交互融合,形成车-车、车-路 等各交通参与者之间的协同决策与控制。
控制典型信息传Fra bibliotek需求人
地图、交通流量、 交通标志、油耗、
行融合,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号 等进行识别,决策分析和判断车辆驾驶模式和将要执 行的操作,并向控制和执行层输送指令。
智能网联汽车的组成
• 3.控制和执行层 • 控制执行层的主要功能是根据功能决策层的指令对车
辆进行操作和协调,为联网车辆提供道路交通信息、 安全信息、娱乐信息、救援信息、商务办公、在线消 费等,以保护汽车安全、舒适驾驶。比较传统车辆, 智能网联汽车在功能上主要增加了环境感知和定位系 统、无线通信系统、车辆自组织网络系统和先进的驾 驶辅助系统。
高度自动驾 驶
由无人驾驶系统完成所有驾驶操作,特定环境下系 统会向驾驶员提出响应请求,驾驶员可以对系统请 求不进行响应。
完全自动驾 无人驾驶系统可以完成驾驶员能够完成的所有道路

环境下的驾驶操作。
系统 系统
系统 系统 系统

高速公路正常行驶工况, 市区无车道干涉路段。
系统 系统
高速公路全部工况及市区 有车道干涉路段。
智能网联汽车定义
• 我国在智能化的定义中分为哪五个层次?
智能化等级 等级名称
等级定义
人监控驾驶环境
控制
1(DA)
驾驶辅助
通过环境信息对方向和加减速中的一项操作提供支 援,其他驾驶操作都由人操作。
人与系统
2(PA)
部分自动驾 通过环境信息对方向和加减速中的多项操作提供支

援,其他驾驶操作都由人操作
人与系统
自动驾驶系统(“系统”)监控驾驶环境
监视 人 人
失效应对
典型工况
车道内正常行驶,高速公

路无车道干涉路段,泊车
工况。
高速公路及市区无车道干

涉路段,换道、环岛绕行、
拥堵跟车等工况。
3(CA)
有条件自动 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作,根据系统请求, 驾驶 驾驶员需要提供适当的干预。
系统
4(HA) 5(FA)
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