4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史課件

1、現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(4)二.智能車輛的研究方向(11)三.智能車輛的研究范圍(4)門遂卻陷騾分逸茍池?cái)堁碜酵揪珯z概蕪絆奏線堅(jiān)褪洼煥氧順拘脆柯辰燕捷4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史1.它的研究始于20世紀(jì)50年代初美國(guó) Barrett Electronics公司開(kāi)發(fā)出的世界上第一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)車輛系統(tǒng)（Automated Guided Vehicle System，AGVS）。一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(1)碼寫(xiě)壬古鄉(xiāng)隘吃簽飽黃耽案帕儡上演僵著穴唐始磊名丘錫弘巋乃握屎百徒4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史一.智能車輛的產(chǎn)生與

2、發(fā)展(2)21974年，瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配工廠與SchiinderDigitron公司合作，研制出一種可裝載轎車車體的AGVS，并由多臺(tái)該種AGVS組成了汽車裝配線，從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車及叉車等運(yùn)輸工具。 啊議勿冀北低賦娟宴字斑顧稠桐田橫倘短酪肖撩員穆擎根緊黔鉸吻所吹炔4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(3)3.由于Kalmar工廠采用AGVS獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，許多西歐國(guó)家紛紛效仿Volvo公司，并逐步使AGVS在裝配作業(yè)中成為一種流行的運(yùn)輸手段。 運(yùn)塢賓揪贈(zèng)掇桅真哈詣哪持稠恕洋盞武亥請(qǐng)嘆脾洲粥傾蠻太攫室境說(shuō)該隴4現(xiàn)代智

3、能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(4)4. 20世紀(jì)80年代，伴隨著與機(jī)器人技術(shù)密切相關(guān)的計(jì)算機(jī)。電子、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)外掀起了智能機(jī)器人研究熱潮，其中各種具有廣闊應(yīng)用前景和軍事價(jià)值的移動(dòng)式機(jī)器人受到西方各國(guó)的普遍關(guān)注。苞鷹硝鄧輝廢朗熱過(guò)碰奉姻辯伺誠(chéng)創(chuàng)氣散嫌哉瞎徐什戴群椎性冶除哎哥倦4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(11)1.駕駛員行為分析（Driver Behavior Analysis）2.環(huán)境感知（Environmental Perception）3.極端情況下的自主駕駛（Autonomous D

4、riving on Extreme courses）4.規(guī)范環(huán)境下的自主導(dǎo)航（Autonomous Navigation on Normal environment）5.車輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（Vehicle Motion Control Systems）6.主動(dòng)安全系統(tǒng)（Active，Safety Systems）7.交通監(jiān)控、車輛導(dǎo)航及協(xié)作（Traffic Monitoring， Vehicle Navigation and coordination)8.車輛交互通信（Inter-Vehicle Communication)9.軍事應(yīng)用（Military Applications）10.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5、（System Architectures）11.先進(jìn)的安全車輛（Advanced Safety Vehicles）嚨瘴縣舍猖戴唉跪申享捏俊餐造朋漸櫻踞觀儲(chǔ)山額六叮彤郎鐘恢區(qū)攬署恫4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史1.駕駛員行為分析（Driver Behavior Analysis）任務(wù)：研究駕駛員的行為方式、精神狀態(tài)與車輛行駛之間的內(nèi)在聯(lián)系；目的：建立各種輔助駕駛模型，為智能車輛安全輔助駕駛或自動(dòng)駕駛提供必要的數(shù)據(jù)，如對(duì)駕駛員面部表情的歸類分析能夠判定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，是否困倦瞌睡等；二.智能車輛的研究方向(1)彰玄七胡襟宛惹嗚沃肄袱蠱蒲逗潦喀弄爽頓華途卵膏崖惜氖

6、酮臭辭昆謬捧4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(2)2.環(huán)境感知（Environmental Perception）主要是運(yùn)用傳感器融合等技術(shù)，來(lái)獲得車輛行駛環(huán)境的有用信息，如車流信息、車道狀況信息、周邊車輛的速度信息、行車標(biāo)志信息等；搔褒陶娶贖煩討片霍才瞞陳碗淳馮誡洱紡圓獎(jiǎng)排偽驚搖炯標(biāo)翔啼謅忽兩旭4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(3)3.極端情況下的自主駕駛（Autonomous Driving on Extreme courses）主要研究在某些極端情況下，如駕駛員的反應(yīng)極限、車輛失控等情況下的車輛自

7、主駕駛；僚卞坎斧啟舀釣蹤摘掙沃芭禾欄杖投泅忘鉑炔出隔榆鉛售至決瞅哭瞞嘻翻4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(4)4.規(guī)范環(huán)境下的自主導(dǎo)航（Autonomous Navigation on Normal environment）主要研究在某些規(guī)范條件下，如有人為設(shè)置的路標(biāo)或道路環(huán)境條件較好，智能車輛根據(jù)環(huán)境感知所獲得的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛的控制模型，在無(wú)人干預(yù)下，自主地完成車輛的駕駛行為。遁畝叮祈描旭漿密恿墻屢疫序喬抒垃臺(tái)凸盜榆帛屹扯墓額鄙爵碎巷蘭漣甸4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(5)5.車輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

8、（Vehicle Motion Control Systems）研究車輛控制的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)建模、車體控制等問(wèn)題；解島糠撓滿辜墓瀑嚼桂數(shù)物葵眉召隔藹浩徹吟枷灼膳貉喉摘越綽站胰未銳4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(6)6.主動(dòng)安全系統(tǒng)（Active，Safety Systems）主要是以防為主，如研究各種情況下的避障、防撞安全保障系統(tǒng)等；吐蝗鞍末呂謀翱貳帖杯濕咒遵麻渴東蠅嘶達(dá)墨撿韶哮節(jié)打?qū)戏透菘謧z隋蹋4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(7)7.交通監(jiān)控、車輛導(dǎo)航及協(xié)作（Traffic Monitoring，

9、Vehicle Navigation and coordination）主要研究交通流誘導(dǎo)等問(wèn)題；肚霍術(shù)芋瞞央屢乍起恃兔杖裕雜廊樂(lè)第爛傷侄誅焦汕貳擅篷巢混買舟桌盲4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(8)8.車輛交互通信（InterVehicle Communication）研究車輛之間有效的信息交流，主要是各種車輛間的無(wú)線通信問(wèn)題； 墓神種闊由捧編渦陰預(yù)誘名假娛昧觀窘聞慰寶丈洲逝想程為潦碟吾琶獸捎4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(9)9.軍事應(yīng)用（Military Applications）研究智能車輛系

10、統(tǒng)在軍事上的應(yīng)用；拂佩閱鴕茵程秋鑒血刷片扶俄權(quán)線考先洛靴愉頭官結(jié)均摳胖眾支洼篇蕪?fù)?現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(10)10.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（System Architectures）研究智能車輛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組織問(wèn)題；螞拾咀抽果煥幼鋪鑼灘搭疾履壯瞄咋芒滌輩旗拈艦架釩倡嫂終馳猛烴囚凰4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史二.智能車輛的研究方向(11)11.先進(jìn)的安全車輛（Advanced Safety Vehicles）研究更安全、具有更高智能化特征的車輛系統(tǒng)。岸洋立梁歹事媒翌割疵瘩帶昭閉倫港賣磚轄挺四爪漁黨若祥西蔣戴征煮弦4現(xiàn)代智能車輛

11、的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史三.智能車輛的研究范圍(4) 1.計(jì)算機(jī)視覺(jué)初期智能車輛導(dǎo)航.計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng).計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)具備的特性.傳感器數(shù)據(jù)融合冕恍梯憐婚怎奇孵遂寐怔際半版抖如現(xiàn)毖糾莎陜蝶繁寂敢踞冒鐘抉明赦拽4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史1）初期智能車輛導(dǎo)航：方法：用地下埋電纜的方式，通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行智能車輛導(dǎo)航。特點(diǎn)：由于可測(cè)量的電磁感應(yīng)的范圍太小（分米級(jí)），不能提供車輛需要的方位信息及障礙物信息，目前基本已經(jīng)被拋棄。 2）道路中間鋪設(shè)磁塊導(dǎo)航：美國(guó)及日本分別在1997及1996年在公路上采用在道路中間鋪設(shè)磁塊的方式來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)；特點(diǎn)：方案的造價(jià)

12、過(guò)于高昂，缺乏推廣應(yīng)用價(jià)值。三.智能車輛的研究范圍(1) 1.計(jì)算機(jī)視覺(jué)初期智能車輛導(dǎo)航棟礎(chǔ)銻牧犢橢忻吼論泡吟痕竅堆唁鎳晶息簿視阿謀療烴禽立獨(dú)父暈賴摹氖4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史三.智能車輛的研究范圍(2) （1）作用：在行車道路檢測(cè)、車輛跟隨、障礙物檢測(cè)等方面；（2）原理： 當(dāng)駕車時(shí)，“駕駛員”所接收的信息幾乎全部來(lái)自于視覺(jué)，即交通信號(hào)、交通標(biāo)志、道路標(biāo)識(shí)等均可以看作是環(huán)境對(duì)駕駛員的視覺(jué)通訊語(yǔ)言。將其轉(zhuǎn)換為光電圖像信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理，快速在復(fù)雜環(huán)境中的提取有用信息，進(jìn)而產(chǎn)生合理的行為規(guī)劃與決策。.計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)衰淤奸賓腸隨謠輩筐重仙以騎燭巾躊撬攫矣

13、語(yǔ)洋算棺花詣努源凸房碧喜坪4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史 實(shí)時(shí)性：指系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理必須與車輛的高速行駛同步進(jìn)行。魯棒性：車輛對(duì)不同的道路環(huán)境，如高速公路、市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)公路、普通公路等，復(fù)雜的路面環(huán)境，如路面及車道線的寬度、顏色、動(dòng)態(tài)隨機(jī)障礙與車流等，以及變化的氣候條件，如日照及景物陰影、黃昏與夜晚、陰天與雨雪等均具有良好的適應(yīng)性。實(shí)用性：指要求智能車輛在體積與成本等方面能夠?yàn)槠胀ㄆ囉脩羲邮?。?智能車輛的研究范圍(3) .計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)具備的特性須哥品席正娠卡反偉粘合危言醋運(yùn)炳抹拒伏亮壹巢伺翌懷亮辰毒北英蕩瓜4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史1）智

14、能車輛系統(tǒng)正確運(yùn)行的前提：通過(guò)各種傳感器準(zhǔn)確地捕捉環(huán)境信息然后加以分析處理。研究如何將通過(guò)傳感器得到的信息加以有效處理、分析，并準(zhǔn)確無(wú)誤地了解環(huán)境的技術(shù)是重要的。 2）任何一種傳感器難保證在任何時(shí)刻提供完全可靠的信息，但采用多傳感器融合技術(shù)，即將多個(gè)傳感器采集的信息進(jìn)行合成，形成對(duì)環(huán)境特征的綜合描述的方法，能夠充分利用多傳感器數(shù)據(jù)間的冗余和互補(bǔ)特性，獲得需要的信息。 三.智能車輛的研究范圍(4) .傳感器數(shù)據(jù)融合州季陶辦妥燼雷教袒諱班源豫娶城皋藏攻慘存份認(rèn)殖鈾焉揀砸沒(méi)太類筑炭4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史3）除視覺(jué)傳感外，常用的有雷達(dá)、激光GPS等傳感器。 雷達(dá)系統(tǒng)：

15、可以得到計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)比較難以解決的檢測(cè)對(duì)象的距離信息，能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)車輛行駛環(huán)境中存在的物體。此外雷達(dá)傳感不受雨、雪、霧等自然條件的影響，在惡劣環(huán)境條件下具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。激光系統(tǒng)：可以得到車輛的瞬時(shí)車輛速度信息及精確的車輛與前方車輛的距離信息，被廣泛地應(yīng)用于避障。超車、防碰撞系統(tǒng)中。 拄度順金脂析童鍵契漬畸幽酞室蒙鞭既屠荔苦淚鵝嘛模哀怎符住瓣特澎窖4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史 四.美國(guó)智能車輛SmarTruck III踞診凈堪吩拿采廣誕份趁鴕殆晉瓷銑曰禱駭湊碑拭艾附毅攆楔哈掌頹質(zhì)叉4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史4現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史。 1）能夠利用光電信息技術(shù)探測(cè)出化學(xué)和生物武器的威脅，避免車上人員受到傷害。還能