汽車及自動駕駛系統(tǒng)

1、汽車與自動駕駛系統(tǒng)汽車與自動駕駛系統(tǒng) 一、自動駕駛汽車概括一、自動駕駛汽車概括 二、先進的車輛控制系統(tǒng)二、先進的車輛控制系統(tǒng)三、谷歌自動駕駛汽車的發(fā)展三、谷歌自動駕駛汽車的發(fā)展目錄目錄弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新一、自動駕駛汽車概括一、自動駕駛汽車概括弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新 自動駕駛汽車（Self-driving car），又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車、或輪式移動機器人，是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。 自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下，自動安全地操作機動車輛。定義介紹定義介紹研究意義研究意義功能介紹功能介紹構(gòu)成構(gòu)成弘

2、毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新定義介紹定義介紹研究意義研究意義功能介紹功能介紹構(gòu)成構(gòu)成減少交通事故減少交通事故提高運輸效率提高運輸效率完成特殊作業(yè)完成特殊作業(yè)國防軍事應(yīng)用國防軍事應(yīng)用弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新研究意義研究意義功能介紹功能介紹構(gòu)成構(gòu)成定義介紹定義介紹FUNCTION l能夠確認(rèn)自身的當(dāng)前位置，根據(jù)行駛目標(biāo)及途中情況，規(guī)劃、修改行車路線。l能夠可靠識別行車路線，并可通過自動轉(zhuǎn)向控制使自身按規(guī)定路線準(zhǔn)確穩(wěn)定行駛。l行駛過程中，能夠可靠實現(xiàn)車速調(diào)節(jié)、車距保持、換道、超車等各種必要基本操作。l能夠確保行駛安全，按時到達(dá)目的地。l能夠適應(yīng)不同的行駛環(huán)境。 功能介紹功能介紹弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新定義介紹定義介紹研究意

3、義研究意義功能介紹功能介紹構(gòu)成構(gòu)成1. 車輛自檢監(jiān)控系統(tǒng)車輛自檢監(jiān)控系統(tǒng) 通過實時獲取和處理車輛狀況傳感器的輸入信息如電壓、電流、溫度、壓力、油耗、轉(zhuǎn)向、制動、加速、停車、排放等，診斷車輛駕駛是否處于危險狀態(tài)或具有潛在的危險，并將診斷結(jié)果信息提供給駕駛員或車輛自動控制系，以便為做出正確的車輛控制決策提供依據(jù)。2. 車輛行駛環(huán)境信息獲取系統(tǒng)車輛行駛環(huán)境信息獲取系統(tǒng) 基于車輛自身傳感信息獲取系統(tǒng)、通用技術(shù)平臺和通信信息系統(tǒng)，獲取車輛外部周邊物體狀態(tài)、公路狀態(tài)、天氣、車流、電子地圖、停車場等信息，并將這些信息提供給駕駛員或車輛自動控制系統(tǒng)。弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新定義介紹定義介紹研究意義研究意義功能介紹功

4、能介紹構(gòu)成構(gòu)成3. 車道狀態(tài)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)車道狀態(tài)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 該過程對所輸入的各種車載及道路傳感器的數(shù)據(jù)進行有效處理，為車輛控制過程提供車輛所在車道、車輛在車道上的位置、車輛與車道的距離偏差及方位偏差等信息。4. 車輛輔助駕駛接口系統(tǒng)車輛輔助駕駛接口系統(tǒng) 提供了駕駛員可以用于啟動、監(jiān)視和終止車輛自動控制操作的接口。該接口可接收駕駛員控制請求、車輛行駛環(huán)境、車輛自檢、車輛控制狀態(tài)反饋等信息，對車輛控制方式作出選擇，并將選擇結(jié)果提供給車輛控制過程或需要此信息的其它過程。5. 車輛控制系統(tǒng)車輛控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)提供各種水平的車輛控制功能。它通過接收車輛控制方式選擇、車輛自檢、車輛自身及周邊車輛行駛狀態(tài)

5、、車輛行駛環(huán)境等信息，為實現(xiàn)車道跟蹤、車距保持、換道、巡航、定位停車等功能提供各種必要的基本操作。 弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新二、先進的車輛控制系統(tǒng)二、先進的車輛控制系統(tǒng)弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新 先進的車輛控制系統(tǒng)，是借助于車輛設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施或其協(xié)先進的車輛控制系統(tǒng)，是借助于車輛設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施或其協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的檢測設(shè)備來檢測輸入周圍對駕駛員和車輛產(chǎn)生影響的調(diào)系統(tǒng)中的檢測設(shè)備來檢測輸入周圍對駕駛員和車輛產(chǎn)生影響的各種因素，進行自動控制駕駛，以達(dá)到行車安全高效和增加道路各種因素，進行自動控制駕駛，以達(dá)到行車安全高效和增加道路通行能力的目的。通行能力的目的。 通過安裝智能控制裝置，使汽車具有自動轉(zhuǎn)向、自動制動、通過

6、安裝智能控制裝置，使汽車具有自動轉(zhuǎn)向、自動制動、自動識別障礙物、自動報警等功能。自動識別障礙物、自動報警等功能。先進的車輛控制系統(tǒng)含義先進的車輛控制系統(tǒng)含義弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新安全預(yù)警系統(tǒng)安全預(yù)警系統(tǒng)0102防撞系統(tǒng)防撞系統(tǒng)03車道保持系統(tǒng)車道保持系統(tǒng)環(huán)保系統(tǒng)環(huán)保系統(tǒng)08緊急報警系統(tǒng)緊急報警系統(tǒng)0605巡視控制系統(tǒng)巡視控制系統(tǒng)自助導(dǎo)航系統(tǒng)自助導(dǎo)航系統(tǒng)0704視野擴展系統(tǒng)視野擴展系統(tǒng)先進的車輛控制技術(shù)基本功能子系統(tǒng)包括：先進的車輛控制技術(shù)基本功能子系統(tǒng)包括：弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新 車輛安裝的車載設(shè)備，包括安裝在車身各個部位的傳感器、車輛安裝的車載設(shè)備，包括安裝在車身各個部位的傳感器、激光雷達(dá)、紅外雷達(dá)

7、、盲點探測器、超聲波傳感器、電波雷達(dá)等激光雷達(dá)、紅外雷達(dá)、盲點探測器、超聲波傳感器、電波雷達(dá)等設(shè)施具有事故檢測功能，由計算機控制，在超車、倒車、變換車設(shè)施具有事故檢測功能，由計算機控制，在超車、倒車、變換車道、雨霧天氣等容易發(fā)生事故的情況下，隨時以聲音、圖像等方道、雨霧天氣等容易發(fā)生事故的情況下，隨時以聲音、圖像等方式向駕駛員提供車輛周圍及車輛本身的必要信息，并可以以自動式向駕駛員提供車輛周圍及車輛本身的必要信息，并可以以自動或半自動的進行車輛控制，從而有效的防止事故發(fā)生?；虬胱詣拥倪M行車輛控制，從而有效的防止事故發(fā)生。01安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)

8、創(chuàng)新 02 通過安裝在車輛前后的雷達(dá)探測器或者激光傳感器等分別探通過安裝在車輛前后的雷達(dá)探測器或者激光傳感器等分別探測前后潛在的碰撞隱患或即將發(fā)生的碰撞事件，為駕駛員提供及時測前后潛在的碰撞隱患或即將發(fā)生的碰撞事件，為駕駛員提供及時地回避操作指令，并自動控制車輛的加速，以保持適當(dāng)?shù)能囕v間距，地回避操作指令，并自動控制車輛的加速，以保持適當(dāng)?shù)能囕v間距，防止車輛與車輛、車輛與其它障礙物之間的正面或者追尾碰撞。防止車輛與車輛、車輛與其它障礙物之間的正面或者追尾碰撞。環(huán)保安全預(yù)警車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保防撞弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新03 防止車輛偏移，其目的是當(dāng)駕駛員疏忽時，保持車輛仍在控

9、制下防止車輛偏移，其目的是當(dāng)駕駛員疏忽時，保持車輛仍在控制下行駛。它采用警告系統(tǒng)告知駕駛員正在偏移，必要時，啟動自動控制行駛。它采用警告系統(tǒng)告知駕駛員正在偏移，必要時，啟動自動控制裝置，自動控制轉(zhuǎn)向。裝置，自動控制轉(zhuǎn)向。 裝有車道保持系統(tǒng)的汽車，可以自動的沿道路行駛，而不用駕駛裝有車道保持系統(tǒng)的汽車，可以自動的沿道路行駛，而不用駕駛員操作。當(dāng)汽車行駛中偏離了車道，如果駕駛員沒有及時作出反應(yīng)，員操作。當(dāng)汽車行駛中偏離了車道，如果駕駛員沒有及時作出反應(yīng)，系統(tǒng)會自動使汽車回到原來車道。系統(tǒng)會自動使汽車回到原來車道。安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新04 在車道

10、保持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了雷達(dá)。雷達(dá)不斷測量本車與在車道保持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了雷達(dá)。雷達(dá)不斷測量本車與前車的距離，并計算出兩車的相對速度傳給車上的計算機，由計算前車的距離，并計算出兩車的相對速度傳給車上的計算機，由計算機操縱節(jié)氣門和控制裝置，從而與前車自動保持安全距離。機操縱節(jié)氣門和控制裝置，從而與前車自動保持安全距離。安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新05 該系統(tǒng)也稱為視覺強化系統(tǒng)。車輛裝有檢測設(shè)備、屏幕顯示該系統(tǒng)也稱為視覺強化系統(tǒng)。車輛裝有檢測設(shè)備、屏幕顯示設(shè)備及計算機處理設(shè)備，加強黃昏、黑夜、雨霧天氣的視覺可知性，設(shè)備及計算機處理設(shè)備，加強黃昏、黑夜、

11、雨霧天氣的視覺可知性，提高行車安全。提高行車安全。安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新06 在事故情況下縮短事故響應(yīng)時間，提高事故處理效率。使用在事故情況下縮短事故響應(yīng)時間，提高事故處理效率。使用GPS、GIS技術(shù)、技術(shù)、GSM通訊技術(shù)，當(dāng)事故發(fā)生時，自動發(fā)出包括車通訊技術(shù)，當(dāng)事故發(fā)生時，自動發(fā)出包括車輛位置的無線電信號。輛位置的無線電信號。安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新07 利用利用GPS、GIS、GSM等技術(shù)，提供最等技術(shù)，提供最佳行駛路線，避開交佳行駛路線，避開交通擁堵路段。通擁堵路段。 08 該系統(tǒng)由計算

12、機該系統(tǒng)由計算機監(jiān)測控制燃油、排放監(jiān)測控制燃油、排放等情況，以取得最佳等情況，以取得最佳環(huán)保效果。環(huán)保效果。安全預(yù)警防撞車道保持巡視控制視野擴展緊急報警自助導(dǎo)航環(huán)保弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新三、谷歌自動駕駛汽車的發(fā)展三、谷歌自動駕駛汽車的發(fā)展弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新l 2009年，有媒體曝光了自動駕駛汽車的雛形圖片。l2010年10月9日，谷歌公司在官方博客中宣布，正在開發(fā)自動駕駛汽車，目標(biāo)是通過改變汽車的基本使用方式，協(xié)助預(yù)防交通事故，將人們從大量的駕車時間中解放出來，并減少碳排放。l2011年10月，谷歌在內(nèi)華達(dá)州和加州的莫哈韋沙漠作為試驗場對汽車進行測試。 同年，美國內(nèi)華達(dá)立法機關(guān)允

13、許自動駕駛車輛上路，這也是美國首個類似法律。該法律2012年3月1日正式生效。l2012年4月，谷歌宣布自動駕駛汽車已經(jīng)開了20萬公里（離強制報廢不遠(yuǎn)）并已經(jīng)申請和獲得了多項相關(guān)專利。l2012年5月7日，內(nèi)華達(dá)州機動車輛管理局（DMV）批準(zhǔn)了美國首個自動駕駛車輛許可證。在頒發(fā)拍照前，有關(guān)官員此前曾在高速公路、卡森城街區(qū)和拉斯維加斯大道檢驗過這款汽車，并宣稱，先前在高速公路、市內(nèi)街道和拉斯韋加斯鬧市區(qū)域的測試顯示，自動駕駛汽車可以安全行駛，甚至比人工駕駛更加安全。l谷歌公司透露，自動駕駛汽車有望在2015年至2017年后推入市場銷售。【研發(fā)歷史研發(fā)歷史】 自動駕駛汽車技術(shù)由斯坦福大學(xué)教授、谷歌

14、副總裁塞巴斯蒂安特倫（SebastianThrun）研發(fā)。同時谷歌還聘請了來自美國國防高級研究計劃局挑戰(zhàn)賽的一些最好的工程師：克里斯厄姆森（ChrisUrmson），是贏得2007年城市挑戰(zhàn)賽的卡耐基梅隆大學(xué)技術(shù)團隊負(fù)責(zé)人；邁克蒙特梅羅（MikeMontemerlo），是贏得2005年大挑戰(zhàn)賽的斯坦福大學(xué)團隊軟件負(fù)責(zé)人。安東尼萊萬多斯基（AnthonyLevandowski），他在DARPA大挑戰(zhàn)賽中開發(fā)了全球首輛自動駕駛機動車，他還曾對一輛豐田普銳斯進行改裝，使其在無人駕駛的情況下送披薩。【研發(fā)團隊研發(fā)團隊】弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新【結(jié)構(gòu)性能結(jié)構(gòu)性能】 自動駕駛汽車使用視頻攝像頭、雷達(dá)傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況，并通過一個詳盡的地圖（通過有人駕駛汽車采集的地圖）對前方的道路進行導(dǎo)航。這一切都通過谷歌的數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)，谷歌的數(shù)據(jù)中心能處理汽車收集的有關(guān)周圍地形的大量信息。弘毅明德 篤學(xué)創(chuàng)新【車輛管理車輛管理】 2012年5月7日，內(nèi)華達(dá)車管局為一輛改裝版的汽車頒發(fā)“001”號車牌，號碼旁有“無窮大”標(biāo)志，寓意未來汽車的最