智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論- 課件全套 機(jī)械 領(lǐng)域1-7 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)概述-汽車電子電氣架構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論1智能網(wǎng)聯(lián)汽車概述2智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知3智能網(wǎng)聯(lián)汽車定位與導(dǎo)航4智能網(wǎng)聯(lián)汽車路徑規(guī)劃與行為決策CONTENT目錄5汽車通信技術(shù)6高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)7汽車電子電氣架構(gòu)CONTENT目錄智能網(wǎng)聯(lián)汽車概述PART1隨著人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的可實(shí)現(xiàn)性越發(fā)明顯。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是人工智能與信息通信技術(shù)賦能汽車產(chǎn)業(yè)的重要成果，是新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的推動(dòng)力。智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅可以提高交通效率和安全性，降低能源消耗和環(huán)境污染，還可以促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，增強(qiáng)國家競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，體現(xiàn)了中國人民對(duì)美好生活的向往，也展現(xiàn)了中國在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的自信和擔(dān)當(dāng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能環(huán)保、安全便捷等特點(diǎn)，其研究已在汽車行業(yè)掀起一股熱潮，將是未來汽車發(fā)展的必然方向。情景導(dǎo)入

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。１、定義(１)自動(dòng)駕駛能顯著減少人為因素導(dǎo)致的道路交通事故１)自動(dòng)駕駛?cè)绾谓档偷缆方煌L(fēng)險(xiǎn)２)自動(dòng)駕駛有利于破解道路交通出行難題2、自動(dòng)駕駛的優(yōu)越性１)自動(dòng)駕駛在汽車產(chǎn)業(yè)未來趨勢(shì)中是怎樣的角色２)自動(dòng)駕駛的發(fā)展將帶來哪些機(jī)遇3、汽車產(chǎn)業(yè)未來的趨勢(shì)(１)０級(jí)(無自動(dòng)駕駛)(２)１級(jí)(駕駛?cè)溯o助)(３)２級(jí)(部分自動(dòng)駕駛)(4)

3級(jí)（受條件制約的自動(dòng)駕駛）(５)４級(jí)(高度自動(dòng)駕駛)(６)５級(jí)(完全自動(dòng)駕駛)4、自動(dòng)駕駛汽車的分級(jí)學(xué)習(xí)單元一智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展背景一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義學(xué)習(xí)小結(jié)1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。2.車輛到一切（V2X）是車輛與任何可能影響該車輛或可能受該車輛影響的實(shí)體之間的通信。3.全球范圍內(nèi)，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)“四化”趨勢(shì)，即電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化。4.自動(dòng)駕駛是汽車智能化+網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的高級(jí)形態(tài)，智能化、網(wǎng)聯(lián)化范疇中的環(huán)境感知、高精度定位與地圖、通信與信息交互平臺(tái)、車載智能終端及HMI（人機(jī)交互）產(chǎn)品、集成控制與執(zhí)行系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件，多源信息融合、車輛協(xié)同控制、電子電氣架構(gòu)、信息安全、人機(jī)交互共駕、道路基礎(chǔ)設(shè)施等共性技術(shù)是自動(dòng)駕駛發(fā)展的基礎(chǔ)。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固學(xué)習(xí)單元二單車智能與車路協(xié)同

雖然L4-L5級(jí)的自動(dòng)駕駛最理想模式是實(shí)現(xiàn)“車端-路端-云端”的高度協(xié)同，智能的車配合聰明的路，車端智能和路側(cè)智能協(xié)同呼應(yīng)，但車端智能和路端智能的發(fā)展不完全是同步的關(guān)系，自動(dòng)駕駛路線的選擇面臨感知能力、決策能力（算力）等不同能力在車側(cè)和路側(cè)分配的問題，所對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛成本也不同。由于單車智能的成本高昂，若用路側(cè)設(shè)備代替部分技術(shù)讓路“變聰明”，可降低不少車載成本，這樣一來，就衍生出了自動(dòng)駕駛的兩大方向：?jiǎn)诬囍悄芎蛙嚶穮f(xié)同。一、單車智能自動(dòng)駕駛１.單車智能自動(dòng)駕駛發(fā)展現(xiàn)狀

自動(dòng)駕駛有單車智能自動(dòng)駕駛（AD）和車路協(xié)同自動(dòng)駕駛（VICAD）兩大技術(shù)路線。單車智能自動(dòng)駕駛的環(huán)境感知是通過車上安裝的傳感器完成對(duì)周圍環(huán)境的探測(cè)和定位功能。計(jì)算決策一方面將傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別；另一方面進(jìn)行行為預(yù)測(cè)和全局路徑規(guī)劃、局部路徑規(guī)劃和即時(shí)動(dòng)作規(guī)劃，決定車輛當(dāng)前及未來的運(yùn)行軌跡?？刂茍?zhí)行主要包括車輛的運(yùn)動(dòng)控制以及人機(jī)交互，決定每個(gè)執(zhí)行器如電機(jī)、油門、剎車等控制信號(hào)，如圖1-1所示。(１)全球自動(dòng)駕駛處于Ｌ２商用落地發(fā)展階段(２)高等級(jí)自動(dòng)駕駛主要聚集于限定區(qū)域應(yīng)用場(chǎng)景（1）自動(dòng)駕駛安全依然面臨著巨大挑戰(zhàn)(２)單車感知長(zhǎng)尾問題限制了車輛可運(yùn)行設(shè)計(jì)域(ＯＤＤ)(３)自動(dòng)駕駛的經(jīng)濟(jì)性問題還未得到充分解決2.高等級(jí)自動(dòng)駕駛規(guī)模商業(yè)化落地存在的挑戰(zhàn)

二、車路協(xié)同自動(dòng)駕駛

單車智能自動(dòng)駕駛?cè)菀资艿秸趽?、惡劣天氣等環(huán)境條件影響，在全量目標(biāo)檢測(cè)、軌跡預(yù)測(cè)、駕駛意圖“博弈”等方面存在困難。而車路協(xié)同自動(dòng)駕駛通過信息交互協(xié)同、協(xié)同感知與協(xié)同決策控制，可以極大地拓展單車的感知范圍、提升感知的能力，引入高維數(shù)據(jù)為代表的新的智能要素，實(shí)現(xiàn)群體智能?？梢詮谋举|(zhì)上解決單車智能自動(dòng)駕駛遇到的技術(shù)瓶頸，提升自動(dòng)駕駛能力，從而保證自動(dòng)駕駛安全，擴(kuò)展自動(dòng)駕駛ODD。12車路協(xié)同自動(dòng)駕駛是一個(gè)由低至高的發(fā)展過程，主要包括以下三個(gè)大的發(fā)展階段，各個(gè)階段的具體要求如下：1）階段1：信息交互協(xié)同2）階段2：協(xié)同感知3）階段3：協(xié)同決策控制(１)高維數(shù)據(jù)(２)算力高維(３)算法高維(４)新智能車路協(xié)同自動(dòng)駕駛內(nèi)涵概念與定義三、車路協(xié)同實(shí)踐—百度ACE1.百度ACE智能交通引擎

ACE分別指AutonomousDriving、ConnectedRoad、EfficientMobility，即自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同、高效出行。從2013年開始大力投入無人駕駛汽車的研發(fā)，2017年，百度基于在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和積累經(jīng)驗(yàn)，正式面向全球推出首個(gè)自動(dòng)駕駛開放平臺(tái)“Apollo（阿波羅）”，Apollo是一個(gè)開放的無人駕駛平臺(tái)或者是一個(gè)開放的無人駕駛的生態(tài)系統(tǒng)，目的是幫助汽車行業(yè)及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的合作伙伴結(jié)合車輛和硬件系統(tǒng)，快速搭建一套屬于自己的完整的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。2021年，Apollo開放平臺(tái)已升級(jí)到6.0版本，平臺(tái)擁有全球生態(tài)合作伙伴超過210家，匯聚全球開發(fā)者55000名，開源代碼數(shù)70萬行。2.Ａｐｏｌｌｏ車路協(xié)同自動(dòng)駕駛實(shí)踐

(１)Ａｐｏｌｌｏ共享無人車規(guī)模化測(cè)試運(yùn)營(２)ＡｐｏｌｌｏＡｉｒ計(jì)劃ApolloAir計(jì)劃有三大典型特征：①依靠純路側(cè)感知實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同自動(dòng)駕駛；②持續(xù)降維反哺車路協(xié)同產(chǎn)品；③標(biāo)準(zhǔn)開源開放實(shí)現(xiàn)業(yè)界共享。ApolloAir計(jì)劃是行業(yè)發(fā)展到無人化、規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營新階段的必然需求，也是對(duì)現(xiàn)有的車路協(xié)同技術(shù)的一次全面升級(jí)，只有以高可靠性、高準(zhǔn)確率的路側(cè)感知技術(shù)的提升來加強(qiáng)車路協(xié)同的融合感知框架，才能更好地為自動(dòng)駕駛提供安全保證。學(xué)習(xí)小結(jié)1.自動(dòng)駕駛有單車智能自動(dòng)駕駛（AD）和車路協(xié)同自動(dòng)駕駛（VICAD）兩大技術(shù)路線。2.L2級(jí)的ADAS是現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛汽車商用落地的核心，由車輛的一個(gè)或多個(gè)駕駛輔助系統(tǒng)依據(jù)駕駛環(huán)境信息，在特定工況下執(zhí)行轉(zhuǎn)向或加速/減速，駕駛員執(zhí)行所有其余的各類動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。3.與傳統(tǒng)汽車相比，自動(dòng)駕駛汽車是一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)安全將提出更高的要求。單車智能自動(dòng)駕駛經(jīng)過多年的發(fā)展，安全問題依然是影響自動(dòng)駕駛規(guī)模商業(yè)化落地的關(guān)鍵原因。4.車路協(xié)同自動(dòng)駕駛通過信息交互協(xié)同、協(xié)同感知與協(xié)同決策控制，可以極大地拓展單車的感知范圍、提升感知的能力，引入高維數(shù)據(jù)為代表的新的智能要素，實(shí)現(xiàn)群體智能。5.VICAD可以使AD個(gè)體智能向VICAD協(xié)同智能或群體智能過渡，快速提高自動(dòng)駕駛的能力，并加快規(guī)模商業(yè)化落地臨界點(diǎn)的到來。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固演示完畢感謝觀看智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論智能網(wǎng)聯(lián)汽車

環(huán)境感知PART2要實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛，需要讓汽車具備感知周圍環(huán)境的能力。人類在駕駛時(shí)，可以通過眼睛來觀察路況和其他車輛，而汽車則可以借助多種傳感器來感知周圍環(huán)境，例如毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)等。這些傳感器可以采集車輛環(huán)境數(shù)據(jù)，檢測(cè)道路基礎(chǔ)設(shè)施和目標(biāo)物的距離、方位和形狀，然后將數(shù)據(jù)傳送給微控制器和汽車電子控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)駕駛輔助或自主式自動(dòng)駕駛。除了傳統(tǒng)的雷達(dá)技術(shù)，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵。在實(shí)現(xiàn)感知的過程中，需要運(yùn)用大量的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。情景導(dǎo)入計(jì)算機(jī)視覺是指計(jì)算機(jī)看待和理解世界的方式，它通過處理數(shù)字圖像來識(shí)別圖像中的物體和它們之間的關(guān)系。對(duì)于人類來說，識(shí)別圖像中的物體和場(chǎng)景是一件輕松的事情，但是對(duì)計(jì)算機(jī)來說，并非如此簡(jiǎn)單。圖像只是由紅色、綠色和藍(lán)色值的集合組成，如何將這些顏色值解讀成有意義的圖像內(nèi)容對(duì)計(jì)算機(jī)來說是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。因此，需要使用各種計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，如圖像處理、特征提取、目標(biāo)檢測(cè)和目標(biāo)跟蹤等，來對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的準(zhǔn)確感知。作為當(dāng)代大學(xué)生，我們應(yīng)該關(guān)注國家的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，了解自動(dòng)駕駛技術(shù)的原理和應(yīng)用，積極參與相關(guān)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，為推動(dòng)我國汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)自己的力量。情景導(dǎo)入任務(wù)描述視覺識(shí)別技術(shù)利用攝像頭傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像中的目標(biāo)物及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相關(guān)信息進(jìn)行識(shí)別。攝像頭傳感器是重要的車載傳感器，攝像頭傳感器與視覺識(shí)別技術(shù)結(jié)合，可識(shí)別車輛的安全行駛區(qū)域、道路基礎(chǔ)設(shè)施、道路目標(biāo)物、交通標(biāo)志的信息和交通信號(hào)燈的信號(hào)等，它們與預(yù)警系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)L1-L2級(jí)別的駕駛輔助功能，與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)結(jié)合可用于實(shí)現(xiàn)L3級(jí)別及以上的自動(dòng)駕駛。學(xué)習(xí)單元一基于視覺的環(huán)境感知一、視覺傳感器1.視覺傳感器工作原理視覺傳感器由鏡頭、圖像傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、圖像處理器、圖像儲(chǔ)存器組成，如圖2-1所示，光線照到目標(biāo)上，反射后再穿過鏡頭傳到圖像傳感器，圖像傳感器將鏡頭的光線轉(zhuǎn)換為模擬圖像信號(hào)并傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器中，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)再發(fā)送至圖像處理器。圖像處理器將數(shù)字信號(hào)處理后變?yōu)閴嚎s圖像信號(hào)，最后在圖像儲(chǔ)存器里儲(chǔ)存起來。圖像傳感器的作用是將鏡頭所呈現(xiàn)的圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬信號(hào)輸出，是視覺檢測(cè)的核心部件，主要有CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器兩種，如圖2-2。

(１)攝像頭解析力(２)攝像頭靈敏度(３)攝像頭信噪比2.車載攝像頭的主要參數(shù)車載攝像頭中可以接受的信噪比是40db，當(dāng)信噪比達(dá)到55db的時(shí)候，這時(shí)候噪聲基本看不出來。

4.視覺傳感器的環(huán)境感知流程(１)圖像采集

(２)圖像預(yù)處理(３)圖像特征提取

(４)圖像模式識(shí)別(５)結(jié)果傳輸2.視覺傳感器的特點(diǎn)1.車載攝像頭的工藝需求相比工業(yè)級(jí)與消費(fèi)機(jī)攝像頭，車載類型在安全級(jí)別上要求更高，尤其是對(duì)前置攝像頭安全等級(jí)要求更高3.視覺傳感器的類型（1）單目攝像頭

(２)雙目攝像頭

(３)環(huán)視攝像頭二、汽車感知傳感器分布在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，前視安裝的攝像頭是必備的；車廠可根據(jù)其自動(dòng)駕駛的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，有選擇地安裝后視、側(cè)視和環(huán)視攝像頭，用于自動(dòng)泊車和盲區(qū)檢測(cè)等功能；內(nèi)置攝像頭可以對(duì)駕駛員疲勞度進(jìn)行檢測(cè)。由于攝像頭傳感器和視覺識(shí)別算法在大霧、強(qiáng)光和黑夜等環(huán)境下會(huì)失效，在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，攝像頭傳感器往往與其他車載傳感設(shè)備組合使用，以提升車輛環(huán)境和交通環(huán)境感知的冗余度。

1.Tesla感知傳感器布置2.攝像頭實(shí)現(xiàn)ＡＤＡＳ功能(圖２-５)車載攝像頭是ADAS系統(tǒng)的主要視覺傳感器，借由鏡頭采集圖像后，有攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對(duì)圖像進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為電腦能處理的數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)感知車輛周邊的路況情況，實(shí)現(xiàn)前向碰撞預(yù)警，車道偏移報(bào)警和行人檢測(cè)等ADAS功能，各類功能如表2-3，圖2-5所示。3.攝像頭布置

目前車上搭載的車載攝像頭根據(jù)安裝位置主要分為車載攝像頭主要分為前視攝像頭、環(huán)視攝像頭、后視攝像頭、側(cè)視攝像頭以及內(nèi)置攝像頭五種類別。

（7）側(cè)前視攝像頭（3）前視廣角攝像頭（5）環(huán)視攝像頭（8）側(cè)后視攝像頭（6）后視攝像頭（2）前視主攝像頭（4）前視窄角攝像頭（1）前視攝像頭（9）內(nèi)置攝像頭4.攝像頭核心感知指標(biāo)

ROI是RegionofInterest的縮寫，即感興趣區(qū)域。在不同的情況下用戶關(guān)心的圖像區(qū)域是不同的，因此ROI所指含義也不同。對(duì)于物體檢測(cè)的目標(biāo)ROI，ROI就是要找到對(duì)象在圖像的方框，在行人檢測(cè)中，ROI即圖2-6中的黃色方框。

(1)車輛檢測(cè)（2）行人檢測(cè)（3）車道線檢測(cè)（含停止線及斑馬線）（4）交通標(biāo)識(shí)檢測(cè)（5）交通燈檢測(cè)（6）可行獨(dú)區(qū)域?qū)W習(xí)小結(jié)1.圖像傳感器是視覺檢測(cè)的核心部件，主要有CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器兩種。2.攝像頭的解析力與分辨率是線性相關(guān)的。3.信噪比指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用S/N符號(hào)來表示，信噪比又分亮度信噪比和色度信噪比。4.視覺傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用是以攝像頭方式出現(xiàn)的，主要用于車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)剎車輔助系統(tǒng)中的障礙物檢測(cè)和道路檢測(cè)等。5.特斯拉在其自動(dòng)駕駛車上配備了眾多傳感器，傳感器主要以攝像頭為主，雷達(dá)為輔，具體包括8個(gè)單目攝像頭、1個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)，共同組成車輛感知系統(tǒng)。6.目前車上搭載的車載攝像頭根據(jù)安裝位置主要分為車載攝像頭主要分為前視攝像頭、環(huán)視攝像頭、后視攝像頭、側(cè)視攝像頭以及內(nèi)置攝像頭五種類別。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固學(xué)習(xí)單元二基于雷達(dá)的環(huán)境感知

雷達(dá)（RadioDetectingandRanging，Radar）英文是指無線電探測(cè)和測(cè)距。車載雷達(dá)包括：毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)，其主要任務(wù)是采集車輛環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施（道路、橋梁、立交橋、隧道、交叉路口等）和道路目標(biāo)物（車輛、行人、道路障礙物等）的距離、方位和形狀進(jìn)行檢測(cè)。這些數(shù)據(jù)傳送給微控制器（MCU）和汽車電子控制系統(tǒng)，可用于實(shí)現(xiàn)駕駛輔助；傳送給車載計(jì)算平臺(tái)，可用于實(shí)現(xiàn)自主式自動(dòng)駕駛。一、毫米波雷達(dá)

毫米波雷達(dá)屬于主動(dòng)型傳感設(shè)備，它通過發(fā)射毫米波信號(hào)（波長(zhǎng)1-10mm，頻率30-300GHz），并從目標(biāo)物接收反射信號(hào)，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)而探測(cè)物體之間的距離、方位和相對(duì)速度等，可用于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警和盲區(qū)檢測(cè)等功能。1.毫米波雷達(dá)工作原理（1）集成度高（2）測(cè)量精度高（3）具備多目標(biāo)連續(xù)跟蹤功能（4）精度高、實(shí)時(shí)性好（5）傳輸距離遠(yuǎn)（6）性價(jià)比優(yōu)勢(shì)顯著2.毫米波雷達(dá)的分類

汽車毫米波雷達(dá)也可根據(jù)毫米波頻率細(xì)分為24GHz、77GHz和79GHz毫米波雷達(dá)，如表3-1所示。根據(jù)美國FCC和歐洲ESTI規(guī)劃，24GHz的寬頻段（21.65-26.65GHz）將在2022年過期。且77GHz頻段的集成度和速度測(cè)量精度更佳，以ACC自適應(yīng)巡航為例，77GHz毫米波雷達(dá)的體積僅為24GHz毫米波雷達(dá)的33.3%，識(shí)別率是其3倍，精準(zhǔn)度則達(dá)到24GHz毫米波雷達(dá)的3-5倍，因此全球范圍內(nèi)77GHz及79GHz毫米波雷達(dá)是主流產(chǎn)品。

但中國國產(chǎn)77GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)品還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，截至2019年10月，中國毫米波雷達(dá)生產(chǎn)企業(yè)中只有華域汽車及森思泰克具備77GHz量產(chǎn)能力，此外，中國79GHz頻率還未開放民用，因此中國市場(chǎng)上的多數(shù)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品為24GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，2018年其市場(chǎng)份額占比為51.2%。3.毫米波雷達(dá)的布置

1）前方碰撞預(yù)警（FCW）和行人碰撞預(yù)警（PCW）等預(yù)警類駕駛輔助功能；2）與汽車電子控制功能結(jié)合，可用于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航（ACC）、自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）和行人保護(hù)（PP）等執(zhí)行類駕駛輔助功能。1）盲區(qū)檢測(cè)（BSD）和追尾碰撞預(yù)警（RCW）等預(yù)警類駕駛輔助功能，如果后方車輛快速接近，通過快閃雙跳等提醒后方駕駛員；2）與汽車電子控制功能結(jié)合，可用于實(shí)現(xiàn)車道變換輔助（LCA）等執(zhí)行類駕駛輔助功能。（1）前置雷達(dá)（2）后置雷達(dá)二、激光雷達(dá)

激光雷達(dá)可以高精度、高準(zhǔn)確度地獲取目標(biāo)的距離、速度等信息或者實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成像。激光通過掃描器單元形成光束角度偏轉(zhuǎn)，光束與目標(biāo)作用形成反射/散射的回波。當(dāng)接收端工作時(shí)，可產(chǎn)生原路返回的回波信號(hào)光子到達(dá)接收器，接收端通過光電探測(cè)器形成信號(hào)接收，經(jīng)過信號(hào)處理得到目標(biāo)的距離、速度等信息或?qū)崿F(xiàn)三維成像。1.激光雷達(dá)的組成及工作原理

激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射部分、掃描系統(tǒng)、激光接收部分和信息處理部分，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。從激光雷達(dá)的工作來看，主要分成四大部分，如圖2-14：（1）激光發(fā)射部分（2）激光接收系統(tǒng)（3）掃描系統(tǒng)（4）信息處理系統(tǒng)2.激光雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)

（1）線束（2）方位角（3）掃描幀頻（4）角分辨率（5）測(cè)量精度（6）探測(cè)距離（7）數(shù)據(jù)率3.激光雷達(dá)的分類

根據(jù)結(jié)構(gòu)，激光雷達(dá)分為機(jī)械式激光雷達(dá)、混合固態(tài)激光雷達(dá)（MEMS）和固態(tài)激光雷達(dá)。（1）機(jī)械式激光雷達(dá)（2）MEMS激光雷達(dá)三、超聲波雷達(dá)

超聲波雷達(dá)，是一種利用超聲波測(cè)算距離的雷達(dá)傳感器裝置。超聲波雷達(dá)通過發(fā)射、接收40kHz、48kHz或58kHz頻率的超聲波（頻率越高，a夾角越小，探測(cè)面積越小，因此40kHz為最常采用的頻率），根據(jù)時(shí)間差測(cè)算出障礙物距離，當(dāng)距離過近時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)聲以提醒司機(jī)。超聲波雷達(dá)具備防水、防塵性能，探測(cè)范圍在0.1-3.0米之間，多應(yīng)用于倒車、泊車場(chǎng)景。1.超聲波雷達(dá)的工作原理

超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知。測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時(shí)間。根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見。超聲波測(cè)距原理與雷達(dá)原理是一樣的。2.超聲波雷達(dá)的分類及其特點(diǎn)

常見的超聲波雷達(dá)有兩種。第一種是安裝在汽車前后保險(xiǎn)杠上的，也就是用于測(cè)量汽車前后障礙物的倒車?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)業(yè)內(nèi)稱為UPA；第二種是安裝在汽車側(cè)面的，用于測(cè)量側(cè)方障礙物距離的超聲波雷達(dá)，業(yè)內(nèi)稱為APA，如圖2-16。（1）等方性傳感器

水平角度與垂直角度相同。缺點(diǎn)：垂直角度過大，容易探測(cè)到地面，探測(cè)距離較近；優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生的超聲波波形穩(wěn)定。（2）異方性傳感器

水平角度與垂直角度不同。缺點(diǎn)：產(chǎn)生的超聲波波形不穩(wěn)定，易產(chǎn)生誤報(bào)情況；優(yōu)點(diǎn)：垂直角度小，因而探測(cè)距離長(zhǎng)，探測(cè)范圍大。3.超聲波雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)

超聲波傳感器主要有以下特性參數(shù)。(４)工作頻率（2）測(cè)量精度測(cè)量（1）測(cè)量范圍（3）波束角（5）抗干擾性能學(xué)習(xí)小結(jié)1.毫米波雷達(dá)根據(jù)接收和發(fā)射毫米波的時(shí)間差，結(jié)合毫米波傳播速度、載體速度及監(jiān)測(cè)目標(biāo)速度即可推算出毫米波雷達(dá)和監(jiān)測(cè)目標(biāo)之間的相對(duì)距離。2.毫米波雷達(dá)的布置可分為前置雷達(dá)和后置雷達(dá)。3.激光雷達(dá)可以高精度、高準(zhǔn)確度地獲取目標(biāo)的距離、速度等信息或者實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成像。4.根據(jù)結(jié)構(gòu)，激光雷達(dá)分為機(jī)械式激光雷達(dá)、混合固態(tài)激光雷達(dá)（MEMS）和固態(tài)激光雷達(dá)。5.超聲波雷達(dá)具備防水、防塵性能，探測(cè)范圍在0.1-3.0米之間，多應(yīng)用于倒車、泊車場(chǎng)景。6.常見的超聲波雷達(dá)有兩種。第一種是安裝在汽車前后保險(xiǎn)杠上的，也就是用于測(cè)量汽車前后障礙物的倒車?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)業(yè)內(nèi)稱為UPA；第二種是安裝在汽車側(cè)面的，用于測(cè)量側(cè)方障礙物距離的超聲波雷達(dá)，業(yè)內(nèi)稱為APA。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固演示完畢感謝觀看智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論智能網(wǎng)聯(lián)汽車

定位與導(dǎo)航PART3高精地圖在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中扮演著重要的角色，為定位、環(huán)境感知和駕駛規(guī)劃提供關(guān)鍵支持。在環(huán)境感知方面，高精地圖能夠提供大量有效的靜態(tài)環(huán)境信息以及部分動(dòng)態(tài)環(huán)境信息，為自動(dòng)駕駛控制器節(jié)省算力并進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。在定位方面，高精地圖結(jié)合GPS、北斗等全球衛(wèi)星導(dǎo)航方式，幫助無人駕駛汽車精確地找到自己在地圖上的位置。而在駕駛規(guī)劃方面，由于高精地圖包含實(shí)時(shí)、高精度的交通信息，可精確協(xié)助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行駕駛規(guī)劃。定位技術(shù)對(duì)于無人駕駛汽車至關(guān)重要，它需要在全球高精度地圖上準(zhǔn)確找到車輛的位置。情景導(dǎo)入為實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車定位，有多種常見的定位方法，如GNSS-RTK、慣性導(dǎo)航、LiDAR定位和視覺定位。這些方法共同協(xié)作，確保無人駕駛汽車在復(fù)雜的道路環(huán)境中能夠精確地找到自己在高精度地圖上的位置，從而實(shí)現(xiàn)安全、高效的自動(dòng)駕駛。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定位與導(dǎo)航技術(shù)不僅關(guān)乎車輛的安全和效率，也關(guān)乎國家的戰(zhàn)略和安全。我國在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用方面取得了舉世矚目的成就，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展提供了強(qiáng)大的支撐。我國也在不斷加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和國際化工作，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。情景導(dǎo)入任務(wù)描述高精地圖實(shí)際是一種數(shù)字地圖，用各種細(xì)節(jié)級(jí)別來表示對(duì)于世界的抽象。比如當(dāng)對(duì)道路進(jìn)行建模時(shí)，需要以不同的曲線表示無岔路的直道，而以連接點(diǎn)的方式來表示岔路節(jié)點(diǎn)，而以各種不同的連線及節(jié)點(diǎn)組合一起構(gòu)成道路網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，隨后在利用世界坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)定位。學(xué)習(xí)單元一高精度地圖一、高精度地圖的定義高精地圖即具有高精確度的地圖，一般需達(dá)到厘米級(jí)精確度，包含道路信息、交通標(biāo)識(shí)、障礙物等靜態(tài)信息及行人、車輛、交通路況、天氣等動(dòng)態(tài)信息。高精地圖主要應(yīng)用于自動(dòng)駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域，幫助車輛準(zhǔn)確識(shí)別道路信息，從而做出正確、適當(dāng)?shù)鸟{駛行為。

1.高精度地圖的由來地圖經(jīng)歷了四種主要的演變形式，從最初的紙質(zhì)地圖逐漸發(fā)展到高精度地圖，如圖3-1；高精度地圖比普通電子地圖更準(zhǔn)確，更新更快，涵蓋的信息范圍更廣，但收集數(shù)據(jù)更復(fù)雜。2.高精度地圖與傳統(tǒng)地圖的差異隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的升高，其對(duì)高精度地圖的要求也就更高，如表3-1。

3.高精度地圖的三大功能高精度地圖主要有以下三大功能：地圖匹配、輔助環(huán)境感知和路徑規(guī)劃。高精度地圖可以將車輛位置精準(zhǔn)的定位于車道之上、幫助車輛獲取更為準(zhǔn)確有效全面的當(dāng)前位置交通狀況并為無人車規(guī)劃制定最優(yōu)路線。

(１)地圖匹配(２)輔助環(huán)境感知(３)路徑規(guī)劃二、傳感器的局限性與高精度地圖的互補(bǔ)性1.傳感器的局限性（1）檢測(cè)范圍受限傳感器的探測(cè)距離如表3-3所示。特斯拉采用的是視覺為主的環(huán)境方案，其檢測(cè)距離如表3-4所示。（2）感知缺陷（3）先驗(yàn)信息缺失2.高精度地圖的互補(bǔ)性（1）更好的輔助自動(dòng)駕駛（2）提升感知算法效率（3）靜態(tài)對(duì)象識(shí)別三、高精度地圖采集以國外高精度地圖企業(yè)Here的地圖測(cè)繪車設(shè)備為例，該地圖測(cè)繪車車頂安裝的設(shè)備包括：四個(gè)廣角的24兆像素?cái)z像頭，旋轉(zhuǎn)式的激光雷達(dá)（掃描周圍300英尺范圍內(nèi)每個(gè)目標(biāo)上的700，000個(gè)點(diǎn)）、陀螺儀（計(jì)算間距）和GPS系統(tǒng)。車底部有一個(gè)50磅重的盒子，里面連接著一個(gè)1TB的硬盤用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，一臺(tái)運(yùn)行著分析軟件的平板電腦，還有一組用于供電的12V電源。國內(nèi)來看，百度的高精度地圖采集車的傳感器配置情況為：最頂部的32線激光雷達(dá)、三個(gè)360°全景攝像頭、一個(gè)前置的工業(yè)攝像頭、一個(gè)包含IMU和GPS裝置的組合式導(dǎo)航系統(tǒng)以及一個(gè)GPS天線。

1.高精度地圖采集設(shè)備

（7）ADAS地圖采集車（3）IMU（慣性測(cè)量單元，陀螺儀）（5）輪測(cè)距器（8）HAD高精度地圖采集車（6）高精度地圖采集車（2）Camera（攝像頭）（4）GPS（全球定位系統(tǒng)）（1）LiDAR（激光雷達(dá)）2.高精度地圖采集流程(圖３-２)

（1）數(shù)據(jù)采集（2）數(shù)據(jù)處理（3）元素識(shí)別（4）人工驗(yàn)證學(xué)習(xí)小結(jié)1.高精地圖即具有高精確度的地圖，一般需達(dá)到厘米級(jí)精確度，包含道路信息、交通標(biāo)識(shí)、障礙物等靜態(tài)信息及行人、車輛、交通路況、天氣等動(dòng)態(tài)信息。2.高精度地圖可以分為兩個(gè)層級(jí)：靜態(tài)高精度地圖和動(dòng)態(tài)高精度地圖。3.高精度地圖的高精度體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是高精度地圖的絕對(duì)坐標(biāo)精度更高，地圖上某個(gè)目標(biāo)和真實(shí)世界的事物之間的精度更高；二是高精度地圖所含有的道路交通信息元素更豐富和細(xì)致。4.高精度地圖主要有以下三大功能：地圖匹配、輔助環(huán)境感知和路徑規(guī)劃。5.高精度地圖：最穩(wěn)定的傳感器。高精度地圖是最穩(wěn)定的傳感器，也是視覺范圍最大的傳感器。高精度地圖可以提供其他傳感器很多抽象的信息。6.從當(dāng)前高精度地圖采集設(shè)備發(fā)展情況來看，其實(shí)采集設(shè)備的主要核心是攝像頭、毫米波雷達(dá)和LiDAR（激光雷達(dá)）。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固學(xué)習(xí)單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定位技術(shù)

對(duì)于無人駕駛汽車來說，準(zhǔn)確、可靠地獲取汽車的位置、姿態(tài)和其他定位信息，是無人駕駛汽車導(dǎo)航的前提和基礎(chǔ)、是無人駕駛汽車導(dǎo)航的先決條件和基礎(chǔ)。無人駕駛汽車需要高可靠性和安全性的定位技術(shù)，并且對(duì)定位精度的要求達(dá)到厘米級(jí)。然而，使用普通的導(dǎo)航地圖和衛(wèi)星定位很難滿足其需求。因此，新的定位技術(shù)，如高精度地圖、多傳感技術(shù)融合定位技術(shù)，和無線通信輔助定位已成為無人駕駛汽車定位技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。一、衛(wèi)星定位系統(tǒng)

衛(wèi)星定位系統(tǒng)也叫全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS），是獲取車輛位置和行人位置數(shù)據(jù)的一個(gè)重要手段，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，可用于實(shí)時(shí)車輛環(huán)境感知地圖的創(chuàng)建、高精度地圖的制作和自動(dòng)駕駛決策子系統(tǒng)的路徑規(guī)劃、行為決策和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。目前全球有四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分別為美國的全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GLONASS）、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeidouNavigationSatelliteSystem，BDS）與歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GalileoSatelliteNavigationSystem，GALILEO）。1.衛(wèi)星定位原理

GPS定位系統(tǒng)是利用衛(wèi)星基本三角定位原理、GPS接收裝置以測(cè)量無線電信號(hào)的傳輸時(shí)間來測(cè)量距離。由每顆衛(wèi)星的所在位置，測(cè)量每顆衛(wèi)星至接受器間距離，便可以算出接受器所在位置的三維空間坐標(biāo)值。使用者只要利用接受裝置接收到3個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，就可以定出使用者所在的位置。在實(shí)際應(yīng)用中，GPS接受裝置都是利用4個(gè)以上衛(wèi)星信號(hào)，來定位出使用者所在之位置及高度。三角定位的工作原理如下：2.GPS的組成GPS由三部分組成：

（1）衛(wèi)星（2）控制站（3）GPS接收器3.北斗系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS，BeidouNavigationSatelliteSystem）是中華人民共和國自主研發(fā)、建設(shè)與運(yùn)營的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)是中國在國際上展現(xiàn)高技術(shù)實(shí)力、提升國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一，彰顯了中國在全球衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的重要地位。北斗系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、國家安全等領(lǐng)域具有重大意義。在社會(huì)主義核心價(jià)值觀的指導(dǎo)下，北斗系統(tǒng)不斷發(fā)展壯大，為中國人民謀福祉，為世界和平與發(fā)展作出貢獻(xiàn)。北斗系統(tǒng)分為三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)，如圖3-4所示。二、慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)

慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)（InertialNavigationSystem）是通過測(cè)量加速度來解算運(yùn)載體位置信息的自主導(dǎo)航定位方法，該方法不向外部輻射能量、不依賴于外部信息，因而具備不與外界交互而自主獨(dú)立工作的能力。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量位置、加速度及轉(zhuǎn)動(dòng)量（角度、角速度）等信息，是唯一可輸出完備六自由度數(shù)據(jù)的設(shè)備。1.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成

“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）+慣性測(cè)量單元（IMU）”是最常見的慣性導(dǎo)航組合方案，如圖3-5和3-6所示。2.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，利用IMU測(cè)量載體的比力及角速度信息，結(jié)合給定的初始運(yùn)動(dòng)條件，與GNSS等系統(tǒng)進(jìn)行信息融合，從而實(shí)時(shí)推算速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)?；谠摷夹g(shù)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可裝備于運(yùn)載體（如飛機(jī)、船舶、汽車、無人機(jī)等）并用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位，系統(tǒng)通過連續(xù)測(cè)得運(yùn)載體角速度和線速度并進(jìn)行積分運(yùn)算即可連續(xù)、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)運(yùn)載體的當(dāng)前位置。IMU是融合了陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)和壓力傳感器的多軸組合，如圖3-7所示。3.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部件

加速度計(jì)及陀螺儀等慣性傳感器為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心器件（以MEMS慣性導(dǎo)航為例，兩者成本占比約50%），分別用于測(cè)量運(yùn)載體的加速度和角速度，對(duì)系統(tǒng)精度起決定性作用，如圖3-8所示。(１)加速度計(jì)作用分析(２)陀螺儀作用分析4.慣性導(dǎo)航陀螺儀定義與分類

目前自動(dòng)駕駛常用的慣性測(cè)量單元（IMU），如圖3-9所示，按照精度分可以為兩類：第一類是基于光纖陀螺（FOG）的IMU，第二類是基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件的IMU。三、地圖匹配定位系統(tǒng)

無論是衛(wèi)星定位(GNSS)還是慣性導(dǎo)航定位(INS)，自動(dòng)駕駛定位系統(tǒng)的誤差都不可避免，定位結(jié)果通常偏離實(shí)際位置。引入地圖匹配可以有效消除系統(tǒng)隨機(jī)誤差，校正傳感器參數(shù)，彌補(bǔ)在城市高樓區(qū)、林蔭區(qū)、立交橋、隧道中長(zhǎng)時(shí)間GNSS定位失效而INS誤差急劇增大的定位真空期。1.地圖匹配定位技術(shù)原理2.地圖匹配定位誤差分析（1）路況引起的誤差（2）傳感器誤差（3）高精度地圖誤差（4）算法誤差四、多傳感器融合定位

多傳感器數(shù)據(jù)融合是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一門新興學(xué)科，它是將不同傳感器對(duì)某一目標(biāo)或環(huán)境特征描述的信息融合成統(tǒng)一的特征表達(dá)信息及其處理的過程。1.多傳感器融合簡(jiǎn)述2.多傳感器的配準(zhǔn)（1）時(shí)間配準(zhǔn)（2）空間配準(zhǔn)3.多傳感器融合誤差分析五、Apollo定位方法系統(tǒng)主要采用了三種定位方式，如圖3-13：（1）基于信號(hào)的定位它的代表就是GNSS，其實(shí)就是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；（2）航跡推算依靠IMU等，根據(jù)上一時(shí)刻的位置和方位推斷現(xiàn)在的位置和方位；（3）環(huán)境特征匹配基于Lidar的定位，用觀測(cè)到的特征和數(shù)據(jù)庫里的特征和存儲(chǔ)的特征進(jìn)行匹配，得到現(xiàn)在車的位置和姿態(tài)。4．IMU坐標(biāo)系2．導(dǎo)航坐標(biāo)系1．車輛坐標(biāo)系3．慣性坐標(biāo)系5．激光雷達(dá)坐標(biāo)系學(xué)習(xí)小結(jié)1.衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過三角測(cè)量原理定位，其包含控制臺(tái)、衛(wèi)星、接收器三個(gè)主要組成部分。2.衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過RTK（實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)定位）減小誤差，將定位誤差限定在10厘米以內(nèi)。3.衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）相比于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）的優(yōu)點(diǎn)為長(zhǎng)期精度高，成本低，缺點(diǎn)為數(shù)據(jù)輸出頻率低、短期精度低、抗干擾性差。4.GNSS+INS系統(tǒng)兩者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景和定位精度的互補(bǔ)，GNSS更新頻率低（僅有10Hz，其延遲達(dá)100ms），不足以支撐實(shí)時(shí)位置更新，IMU的更新頻率>100Hz（其延時(shí)<10ms），可彌補(bǔ)GNSS的實(shí)時(shí)性缺陷。5.地圖匹配可以有效消除系統(tǒng)隨機(jī)誤差，校正傳感器參數(shù)，彌補(bǔ)在城市高樓區(qū)、林蔭區(qū)、立交橋、隧道中長(zhǎng)時(shí)間GNSS定位失效而INS誤差急劇增大的定位真空期。6.傳感器的配準(zhǔn)主要包括時(shí)間配準(zhǔn)和空間配準(zhǔn)兩個(gè)方面。7.坐標(biāo)系的耦合包括車輛坐標(biāo)系、導(dǎo)航坐標(biāo)系、慣性坐標(biāo)系、IMU坐標(biāo)系和激光雷達(dá)坐標(biāo)系。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固演示完畢感謝觀看智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論智能網(wǎng)聯(lián)汽車路徑

規(guī)劃與行為決策PART4在全球化的時(shí)代背景下，人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅是科技創(chuàng)新的必然趨勢(shì)，也是國家競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。隨著人工智能技術(shù)的興起，以自動(dòng)駕駛車輛為研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃問題越來越受到重視。而避障路徑規(guī)劃是自動(dòng)駕駛車輛的關(guān)鍵部分，對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的研究具有重大意義。在自動(dòng)駕駛汽車行駛過程中，準(zhǔn)確地避開障礙物是智能車輛的基本要求。一個(gè)好的避障路徑規(guī)劃算法可以安全實(shí)時(shí)地避開障礙物，且具有較高的乘坐舒適性，從而提高出行效率。如何安全有效的規(guī)劃行駛路線，是自動(dòng)駕駛汽車需解決的最大的難題之一。路徑規(guī)劃之所以如此復(fù)雜，是因?yàn)槠浜w了自動(dòng)駕駛的所有技術(shù)領(lǐng)域，從最基礎(chǔ)的制動(dòng)器，到感知周圍環(huán)境的傳感器，再到定位及預(yù)測(cè)模型等等。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)單元一路徑規(guī)劃

無人駕駛汽車路徑規(guī)劃是指在一定的環(huán)境模型基礎(chǔ)上，給定無人駕駛汽車起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)后，按照性能指標(biāo)規(guī)劃出一條無碰撞、能安全到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的有效路徑。行為決策模塊相當(dāng)于無人駕駛系統(tǒng)的大腦，保障無人車的行車安全，同時(shí)也要理解和遵守交通規(guī)則。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車路徑規(guī)劃一般來說，自動(dòng)駕駛汽車的路徑規(guī)劃按照層級(jí)劃分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃兩種。全局路徑規(guī)劃很好理解，即根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)信息，生成一條導(dǎo)航路徑，屬于道路級(jí)別的規(guī)劃。局部路徑規(guī)劃則是自車根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境信息，生成具有局部行車及避讓等功能的路徑便于控制模塊進(jìn)行跟蹤。圖4-1展示了全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃之前的區(qū)別和聯(lián)系。1.基于采樣的路徑規(guī)劃算法基于采樣的路徑規(guī)劃算法很早便開始用于車輛的路徑規(guī)劃中，比較常見的基于采樣的規(guī)劃算法有概率圖算法（ProbabilisticRoadMap，PRM）和快速隨機(jī)擴(kuò)展樹算法（Rapidly-exploringRandomTree，RRT）。（1）概率圖算法是在規(guī)劃空間內(nèi)隨機(jī)選取N個(gè)節(jié)點(diǎn)，之后連接各節(jié)點(diǎn)，并去除與障礙物接觸的連線，由此得到一個(gè)可行路徑。顯然，當(dāng)采樣點(diǎn)太少，或者分布不合理時(shí)，PRM算法是不完備的，但可以增加采樣點(diǎn)使該算法達(dá)到完備，所以PRM是概率完備但不是最優(yōu)的，如圖4-3所示。

（2）快速隨機(jī)擴(kuò)展樹最初主要用于解決含有運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的路徑規(guī)劃問題。2.基于搜索的路徑規(guī)劃算法

基于搜索的路徑規(guī)劃算法通過搜索表示環(huán)境信息的環(huán)境地圖來獲得最終的路徑。比較有代表性的算法有Dijkstra算法和A*算法。（1）Dijkstra算法是典型的廣度優(yōu)先搜索算法。它是一個(gè)按路徑長(zhǎng)度遞增的次序產(chǎn)生的最短路徑的方法，是求解最短路徑的經(jīng)典算法之一，如圖4-6。Dijkstra算法是一種貪心算法，它在每一步都選擇局部最優(yōu)解，以產(chǎn)生一個(gè)最優(yōu)解。這也會(huì)導(dǎo)致該算法的時(shí)間復(fù)雜度較高，在圖規(guī)模較大時(shí)，該算法的計(jì)算速度慢，很難滿足路徑規(guī)劃實(shí)時(shí)性的要求。（2）A*算法是經(jīng)典的啟發(fā)式搜索算法，它是由Dijkstra算法改進(jìn)而來的。3.智能仿生學(xué)算法

智能仿生學(xué)是源自于對(duì)自然界的研究，從自然的發(fā)展規(guī)律出發(fā)進(jìn)行仿生學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等一系列算法。（1）蟻群算法（AntColonyAlgorithm，簡(jiǎn)稱ACA）是對(duì)蟻群覓食行為的學(xué)習(xí)，螞蟻在覓食時(shí)的路上會(huì)留下一定的信息，后到來的螞蟻就會(huì)沿著這條含有信息的道路繼續(xù)前進(jìn)，再次留下自己的信息，逐漸地通向目的地的路徑會(huì)成為含有信息量最高的路徑，這個(gè)過程體現(xiàn)在算法中就是迭代的過程，如圖4-7所示。（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是對(duì)動(dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為的學(xué)習(xí)，類似于動(dòng)物的學(xué)習(xí)過程。（3）遺傳算法（GeneticAlgorithms，簡(jiǎn)稱GA）是對(duì)自然界生物優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化過程的學(xué)習(xí)。二、傳感器的局限性與高精度地圖的互補(bǔ)性1.傳感器的局限性（1）檢測(cè)范圍受限傳感器的探測(cè)距離如表3-3所示。特斯拉采用的是視覺為主的環(huán)境方案，其檢測(cè)距離如表3-4所示。（2）感知缺陷（3）先驗(yàn)信息缺失2.高精度地圖的互補(bǔ)性（1）更好的輔助自動(dòng)駕駛（2）提升感知算法效率（3）靜態(tài)對(duì)象識(shí)別學(xué)習(xí)小結(jié)1.自動(dòng)駕駛汽車的路徑規(guī)劃按照層級(jí)劃分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃兩種。2.與普通導(dǎo)航單純提供指引的性質(zhì)不同，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的路徑規(guī)劃模塊需要提供能夠引導(dǎo)車輛正確駛向目的地的軌跡。3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車路徑規(guī)劃問題可以分為兩類。一類是基于環(huán)境先驗(yàn)信息的全局路徑規(guī)劃，主要方法有基于采樣的算法、圖搜索算法、智能仿生學(xué)算法；另一類是基于傳感器信息的局部路徑規(guī)劃，常用的方法有柵格法、人工勢(shì)場(chǎng)法、遺傳算法、空間搜索法、層次法、動(dòng)作行為法、Dijkstra算法、Lee算法、Floyd算法等。學(xué)習(xí)小結(jié)4.基于采樣的路徑規(guī)劃算法很早便開始用于車輛的路徑規(guī)劃中，比較常見的基于采樣的規(guī)劃算法有概率圖算法（ProbabilisticRoadMap，PRM）和快速隨機(jī)擴(kuò)展樹算法（Rapidly-exploringRandomTree，RRT）。5.基于搜索的路徑規(guī)劃算法通過搜索表示環(huán)境信息的環(huán)境地圖來獲得最終的路徑。比較有代表性的算法有Dijkstra算法和A*算法。6.智能仿生學(xué)是源自于對(duì)自然界的研究，從自然的發(fā)展規(guī)律出發(fā)進(jìn)行仿生學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等一系列算法。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固行為決策模塊相當(dāng)于無人駕駛系統(tǒng)的大腦，保障無人車的行車安全，同時(shí)也要理解和遵守交通規(guī)則。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車軌跡預(yù)測(cè)

自動(dòng)駕駛中，軌跡預(yù)測(cè)一般位于感知模塊的后端，規(guī)控的前端，為承上啟下的模塊，如圖4-9和4-10所示。輸入為感知模塊提供的目標(biāo)軌跡的狀態(tài)信息、道路結(jié)構(gòu)信息，綜合考量高精地圖信息、目標(biāo)之間的交互信息，環(huán)境的語義信息及目標(biāo)的意圖信息，對(duì)感知到的各類目標(biāo)做出意圖預(yù)測(cè)(cutin/out、直行)以及未來一段時(shí)間的軌跡預(yù)測(cè)(0-5s不等)。學(xué)習(xí)單元二行為決策1.行人軌跡預(yù)測(cè)

行人作為現(xiàn)代交通的易受傷害道路使用群體，車輛前部碰撞行人頭部又往往是造成行人死亡的主要原因，每年死亡27.5萬人，占所有道路交通死亡人數(shù)的22%。在我國較為復(fù)雜的道路交通環(huán)境中，怎樣降低發(fā)生交通事故并且確保行人的生命安全是當(dāng)下智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要課題。目前最先進(jìn)的論文方法中，對(duì)行人軌跡的預(yù)測(cè)會(huì)出現(xiàn)預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。結(jié)合論文進(jìn)行分析可知，造成行人軌跡預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確的難點(diǎn)主要包括以下兩個(gè)方面：（1）行人運(yùn)動(dòng)方式靈活多變，預(yù)測(cè)其軌跡難度較大（2）行人之間的交互關(guān)系復(fù)雜且抽象，很難精確的進(jìn)行建模2.車輛軌跡預(yù)測(cè)

當(dāng)駕駛行為意圖產(chǎn)生后，無論是直行還是換道，車輛會(huì)進(jìn)入車輛行為的執(zhí)行階段，會(huì)產(chǎn)生一段未來軌跡。而在實(shí)時(shí)的交通流中，能夠精確地預(yù)測(cè)出車輛的未來軌跡，對(duì)于提高車輛行為預(yù)先評(píng)估及規(guī)劃系統(tǒng)的安全性和高效性具有重要意義，其主要內(nèi)涵為，通過一段歷史的軌跡，通過理論或者模型學(xué)習(xí)其內(nèi)在規(guī)律，預(yù)測(cè)出未來一定時(shí)長(zhǎng)車輛軌跡，如圖4-12所示。軌跡預(yù)測(cè)是一個(gè)極為復(fù)雜的問題，預(yù)測(cè)方法可分為基于數(shù)理模型和基于深度學(xué)習(xí)，如圖4-13。

二、汽車行為決策理論

行為決策理論是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域。其主要內(nèi)容就是以決策者的決策行為作為出發(fā)點(diǎn)，研究決策者的認(rèn)知過程，揭示決策者的判斷和選擇的原理解釋，而非對(duì)決策對(duì)錯(cuò)的評(píng)價(jià)；從認(rèn)知原理學(xué)的角度，研究決策者做決策過程中的信息處理機(jī)制及其所受的內(nèi)外部環(huán)境影響。簡(jiǎn)單說來，行為決策理論是探討“人們實(shí)際是怎樣進(jìn)行決策的”及“為什么會(huì)這樣決策”的理論。1.無人駕駛行為決策

無人駕駛行為決策技術(shù)需要在環(huán)境感知技術(shù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合自身任務(wù)需求等合理決策出當(dāng)前車輛的行為。無人駕駛行為決策方法目前主要分為基于規(guī)則的決策方法、基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的決策方法和基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的決策方法。（1）基于規(guī)則的行為決策（2）基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的決策算法（3）基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的行為決策三、決策規(guī)劃模塊1.決策規(guī)劃簡(jiǎn)述

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)作為一個(gè)涉及軟件硬件交互的復(fù)雜系統(tǒng)，如圖4-16，需要通過計(jì)算硬件、傳感器集成、感知、交通預(yù)測(cè)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制等不同的模塊相互合作來保證無人駕駛的安全性和可靠性。其中的車輛規(guī)劃與控制框架中包含了一種中間狀態(tài)的預(yù)測(cè)與路徑規(guī)劃模塊，該模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)感知模塊檢測(cè)到的周圍環(huán)境車輛及自身車輛的未來行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，其輸出的預(yù)測(cè)軌跡是下層的規(guī)劃與控制模塊的輸入，此時(shí)的路徑規(guī)劃模塊是指基于高精度地圖道路劃分的道路級(jí)別路徑規(guī)劃，這一規(guī)劃的結(jié)果是給出了到達(dá)終點(diǎn)索要經(jīng)過的一系列道路在高精度地圖上的位置。2.決策規(guī)劃的挑戰(zhàn)與上下游模塊的耦合：1）與上游模塊的耦合-感知感知并不是非黑即白的，現(xiàn)實(shí)中往往有諸多干擾因素，如紅綠燈被遮擋；盲區(qū)（包括追蹤丟失）；時(shí)滯與平滑的權(quán)衡；語義理解等。2）與上游模塊的耦合-預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)與決策規(guī)劃的本質(zhì)問題是類似的，即在給定周圍的環(huán)境的情況下，決策規(guī)劃解決自車怎么開的問題，預(yù)測(cè)解決其他車怎么開的問題3）與下游模塊的耦合-控制規(guī)劃和控制之間的接口汽車未來運(yùn)動(dòng)的軌跡。規(guī)劃的要求：軌跡應(yīng)當(dāng)是可實(shí)現(xiàn)的；控制的目標(biāo)：應(yīng)當(dāng)以盡可能小的誤差跟隨軌跡。學(xué)習(xí)小結(jié)1.行為決策模塊相當(dāng)于無人駕駛系統(tǒng)的大腦，保障無人車的行車安全，同時(shí)也要理解和遵守交通規(guī)則。2.無人駕駛行為決策方法目前主要分為基于規(guī)則的決策方法、基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的決策方法和基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的決策方法。3.主動(dòng)安全技術(shù)主要是指利用計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器視覺等技術(shù)判斷得出目前駕駛員處于高危狀況，避免事故發(fā)生車輛所采取的對(duì)應(yīng)措施。4.汽車在進(jìn)行決策時(shí)，會(huì)從環(huán)境感知模塊獲取環(huán)境信息，然后根據(jù)這些信息對(duì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)障礙物進(jìn)行行為預(yù)測(cè)。5.優(yōu)秀的行為預(yù)測(cè)能力對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛來說十分重要，它是連接感知模塊與決策控制模塊的橋梁。6.自動(dòng)駕駛系統(tǒng)作為一個(gè)涉及軟件硬件交互的復(fù)雜系統(tǒng)，需要通過計(jì)算硬件、傳感器集成、感知、交通預(yù)測(cè)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制等不同的模塊相互合作來保證無人駕駛的安全性和可靠性。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固演示完畢感謝觀看智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論

汽車通信技術(shù)PART5

在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車是展示國家科技實(shí)力、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的重要窗口。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，它保證了汽車各模塊、汽車和其他物體之間信息交流的高動(dòng)態(tài)、低延時(shí)的傳遞。根據(jù)通信所覆蓋的范圍，通信系統(tǒng)可以分為車內(nèi)通信、車際通信和廣域通信。車內(nèi)通信主要包括藍(lán)牙、WIFI、以太網(wǎng)通信、局部互聯(lián)協(xié)議（LIN）、CAN通信、高速容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（FlexRay）等，主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和對(duì)車輛的控制。車際通信主要存在專用短程通信技術(shù)（DSRC）和長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)（TLE-V）兩種，前者技術(shù)較為成熟，后者主要面向智能交通和車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)單元一車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車上采用的計(jì)算機(jī)數(shù)量越來越多，多個(gè)處理器之間相互連接、協(xié)調(diào)工作并共享信息構(gòu)成了汽車車載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱車內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)，也叫車載網(wǎng)絡(luò)。車載網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用多路傳輸技術(shù)，采用多條不同速率的，總線分別連接不同類型的節(jié)點(diǎn)，并使用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)整車的信息共享和網(wǎng)絡(luò)管理。一、車載網(wǎng)絡(luò)分類美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）提出將車載網(wǎng)絡(luò)劃分為5種類型，分別為A類低速網(wǎng)絡(luò)、B類中速網(wǎng)絡(luò)、C類高速網(wǎng)絡(luò)、D類多媒體網(wǎng)絡(luò)和E類安全應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，如表5-1所示。不同類型的車載網(wǎng)絡(luò)需要通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信號(hào)的解析交換，使不同的網(wǎng)絡(luò)類型能夠相互協(xié)調(diào)，保證車輛各系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4.D類網(wǎng)絡(luò)2.B類總線1.A類網(wǎng)絡(luò)3.C類網(wǎng)絡(luò)5.E類網(wǎng)絡(luò)二、CAN總線1.CAN系統(tǒng)概述

隨著汽車新技術(shù)的飛速發(fā)展，車輛動(dòng)力、安全和舒適系統(tǒng)的不斷完善，用于車輛中的電氣設(shè)備越來越多。許多汽車上都采用了CAN數(shù)據(jù)總線傳輸技術(shù)，使車上的各個(gè)控制單元（電腦）都能進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，形成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線，亦稱BUS線。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)則稱CAN，CAN是ControllerAreaNetwork（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）的縮寫。2.CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸

為避免通訊信號(hào)被干擾，CAN-H和CAN-L線相互纏繞在一起，構(gòu)成一個(gè)封閉的數(shù)據(jù)傳輸通道。如圖5-3所示，CAN-BUS兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V，另一條線就是0V，兩條線的電壓和總等于常值。通過該種力法，CAN總線得到保護(hù)而免受外界電磁場(chǎng)干擾，同時(shí)CAN總線向外輻射也保持中性，即無輻射。3.CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)相當(dāng)于翻譯轉(zhuǎn)換器。由于不同系統(tǒng)CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率不同（動(dòng)力CAN500K/b，舒適CAN100K/b）為了實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，以及車輛與診斷儀器（自診斷K線的讀取速率分別為9600/10400b的自診斷通訊，需要網(wǎng)關(guān)（Gate-way）系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。三、LIN總線

LIN（LocalInterconnectNetwork）是面向汽車低端分布式應(yīng)用的低成本（0.5美元），低速串行通信總線。它的目標(biāo)是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)提供輔助功能，在不需要CAN總線的帶寬和多功能的場(chǎng)合使用，降低成本。四、FlexRay

隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展和系統(tǒng)的集成化，我們可不需要傳統(tǒng)的機(jī)械傳遞控制信號(hào)而是通過電子手段來駕駛汽車，而這一電子手段即X-By-Wire（X代表汽車中的各個(gè)系統(tǒng)，By-Wire可稱為電子線控），如線控轉(zhuǎn)向（Steering-By-Wire），線控制動(dòng)（Brake-By-Wire），線控技術(shù)主要應(yīng)用在主動(dòng)安全等關(guān)鍵系統(tǒng)中，這些場(chǎng)合都對(duì)信息的實(shí)時(shí)性和安全性有很高的要求。FlexRay提供了傳統(tǒng)車內(nèi)通信協(xié)議不具備的大量特性，包括：（1）高傳輸速率（2）同步時(shí)基（3）確定性（4）高容錯(cuò)（5）靈活性五、MOST總線

隨著汽車智能化和電子化程度升高，車內(nèi)CAN總線越來越難以滿足電子系統(tǒng)的需求。因此，新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Ethernet、FlexRay、MOST網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。特別是今后的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)將不僅僅是獨(dú)立存在，其還將結(jié)合V2X技術(shù)與其他車輛或道路通信基站建立聯(lián)系，這為CAN總線帶來了巨大壓力。相對(duì)于傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸方式，MOST光學(xué)傳輸具有導(dǎo)線少、質(zhì)量小、傳輸速度快（可達(dá)20Mb/s）、不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)對(duì)電磁干擾也不敏感等優(yōu)點(diǎn)。

如圖5-6所示，對(duì)于奧迪A6L（C7）不帶后座娛樂系統(tǒng)的MOST網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要MOST控制單元包括信息電子控制單元1（J794）、DVD換碟機(jī)（R161）、組合儀表控制單元（J285）、TV調(diào)諧器（R78）、收音機(jī)（R）、數(shù)字音響控制單元（J525）以及數(shù)據(jù)總線診斷接口（J533）。六、以太網(wǎng)（Ethernet）

車載以太網(wǎng)是一種連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，在單對(duì)非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn)100Mbit/s甚至1Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)滿足汽車行業(yè)高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求。

車載以太網(wǎng)不僅具備了適應(yīng)ADAS、影音娛樂、汽車網(wǎng)聯(lián)化等所需要的帶寬，而且還具備了支持未來更高性能的潛力（如自動(dòng)駕駛時(shí)代所需要的更大數(shù)據(jù)傳輸），如圖5-7所示。它將成為實(shí)現(xiàn)多層面高速通信的基石，相對(duì)于20世紀(jì)90年代的控制器局域網(wǎng)（CAN）革命，它的規(guī)模將更大，意義將更深遠(yuǎn)。1.車載以太網(wǎng)的架構(gòu)

車載以太網(wǎng)技術(shù)是在我們消費(fèi)領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)上發(fā)展過來的，是在物理層進(jìn)行了優(yōu)化以適應(yīng)汽車電子要求的一種技術(shù)。與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)類似，車載以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)：（4）傳輸層（2）數(shù)據(jù)鏈路層（1）物理層（3）網(wǎng)絡(luò)層（5）應(yīng)用層2.Ethernet的優(yōu)點(diǎn)1）傳輸速率高，100Mbps（或1Gbps）2）利用Ethernet可簡(jiǎn)化車載網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，從而削減成本3）能在要求高速傳輸數(shù)據(jù)的用途削減線纜成本4）即插即用，擴(kuò)展性強(qiáng)5）滿足汽車的EMC/EMI/ESD/BCI要求

在車載電子系統(tǒng)連接和通信、自動(dòng)駕駛和ADAS系統(tǒng)方面，車載以太網(wǎng)與傳統(tǒng)汽車串行總線相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。學(xué)習(xí)小結(jié)1.美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）提出將車載網(wǎng)絡(luò)劃分為5種類型，分別為A類低速網(wǎng)絡(luò)、B類中速網(wǎng)絡(luò)、C類高速網(wǎng)絡(luò)、D類多媒體網(wǎng)絡(luò)和E類安全應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。2.一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線，亦稱BUS線。3.為避免通訊信號(hào)被干擾，CAN-H和CAN-L線相互纏繞在一起，構(gòu)成一個(gè)封閉的數(shù)據(jù)傳輸通道。4.LIN（LocalInterconnectNetwork）是面向汽車低端分布式應(yīng)用的低成本（0.5美元），低速串行通信總線。學(xué)習(xí)小結(jié)5.FlexRay已開始在單通道高速動(dòng)力傳動(dòng)、駕駛輔助和提高舒適程度的汽車電子應(yīng)用中大展身手。6.車載以太網(wǎng)是一種連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，在單對(duì)非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn)100Mbit/s甚至1Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)滿足汽車行業(yè)高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固V2X早期主要是基于DSRC，全稱是dedicatedshortrangecommunication，專用短距離通信技術(shù)。DSRC在美國已經(jīng)經(jīng)過多年開發(fā)測(cè)試，后期隨著蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展才出現(xiàn)了C-V2X（CellularV2X，即以蜂窩通信技術(shù)為基礎(chǔ)的V2X）技術(shù)。一、專用短程通信技術(shù)1.專用短程通訊技術(shù)概述專用短程通信，即DSRC（DedicatedShortRangeCommunication）技術(shù)是一種高效、專用的車輛無線通信技術(shù)，以IEEE802.11p為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)。DSRC物理層技術(shù)實(shí)際是WiFi的擴(kuò)展，其MAC層與WiFi相同，同樣采用載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞避免CSMA/CA（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance）技術(shù)控制移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)單元二車際無線通信網(wǎng)絡(luò)二、C-V2X1.概述

V2X，vehicletoeverything，其希望實(shí)現(xiàn)車輛與一切可能影響車輛的實(shí)體實(shí)現(xiàn)信息交互，目的是減少事故發(fā)生，減緩交通擁堵，降低環(huán)境污染以及提供其他信息服務(wù)。V2X主要包含vehicle-to-vehicle（V2V），vehicle-to-infrastructure（V2l），vehicle-to-network（V2N）以及vehicle-to-pedestrian（V2P）。2.C-V2X的技術(shù)特點(diǎn)（1）C-V2X是一項(xiàng)優(yōu)越的現(xiàn)代無線通信技術(shù)。

（2）C-V2X是唯一向5G演進(jìn)路線清晰且向后/向前兼容的V2X技術(shù)。（3）C-V2X比其他V2X技術(shù)更節(jié)省成本，在將來，大多數(shù)新車將具備嵌入式蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接功能，一些汽車制造商打算讓幾乎所有的汽車都能使用蜂窩調(diào)制解調(diào)器。（4）C-V2X是一種性能可估的安全技術(shù)。（5）C-V2X在多路頻譜通信以保障安全。（6）C-V2X的低延遲直接通信不依賴蜂窩網(wǎng)V2X直接通信提供了增強(qiáng)的范圍和可靠性，不依靠蜂窩網(wǎng)絡(luò)援助或覆蓋。（7）C-V2X是為高速汽車用例而設(shè)計(jì)的。（8）C-V2X即使在沒有GNSS的情況下也具有健壯的同步特性。（9）C-V2X的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是安全性。安全通信對(duì)于任何V2X應(yīng)用程序都非常重要。三、C-V2X技術(shù)應(yīng)用：智能公交實(shí)現(xiàn)車路云協(xié)同

以長(zhǎng)沙智能駕駛研究院（CIDI）在2018年開放的全國首條智慧交通公交示范線為例，其實(shí)現(xiàn)了車輛自動(dòng)啟停、紅綠燈路口轉(zhuǎn)彎、停靠等一系列功能，不僅做到了單車智能，更是實(shí)現(xiàn)了人、車、路的一體化運(yùn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)車路云協(xié)同。 長(zhǎng)沙智能駕駛研究院采用整套自主設(shè)計(jì)和研發(fā)的城市區(qū)域車路協(xié)同解決方案，對(duì)公交示范線沿線道路進(jìn)行網(wǎng)聯(lián)化改造，通過CIDIOBU2.0車載單元、CIDIRSU2.0路側(cè)單元、智能網(wǎng)聯(lián)數(shù)據(jù)管理云平臺(tái)之間的信息傳遞與交互，達(dá)到輔助駕駛目的，詮釋出智慧公交車路云一體化的精髓。4.C-V2X場(chǎng)景應(yīng)用2.動(dòng)態(tài)路況感知及多模態(tài)信息發(fā)布系統(tǒng)1.一體化車內(nèi)體驗(yàn)終端3.實(shí)時(shí)調(diào)度指揮中心（1）主動(dòng)安全告警判斷及路側(cè)信息提醒系統(tǒng)（1）實(shí)時(shí)交通狀態(tài)透?jìng)鞴蚕硐到y(tǒng)學(xué)習(xí)小結(jié)1.DSRC的基本原理是，裝有收發(fā)模塊的兩臺(tái)設(shè)備之間可以直接進(jìn)行高效的直連通信，無需任何中間設(shè)施。2.V2X主要包含vehicle-to-vehicle（V2V），vehicle-to-infrastructure（V2l），vehicle-to-network（V2N）以及vehicle-to-pedestrian（V2P）。3.從我國擁有全球最大的LTE網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和C-V2X演進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來看，C-V2X應(yīng)該是國內(nèi)V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的首選。4.C-V2X具有更好的視線范圍、更高的可靠性、更大的容量，以及在密集的環(huán)境中更好的擁塞控制。5.C-V2X比其他V2X技術(shù)更節(jié)省成本，在將來，大多數(shù)新車將具備嵌入式蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接功能，一些汽車制造商打算讓幾乎所有的汽車都能使用蜂窩調(diào)制解調(diào)器。6.C-V2X的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是安全性。安全通信對(duì)于任何V2X應(yīng)用程序都非常重要。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固演示完畢感謝觀看智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論

高級(jí)輔助

駕駛系統(tǒng)PART6

道路交通事故是全球公認(rèn)的重大安全問題，每年有120萬人死于交通傷害，而受傷者多達(dá)5000萬人。如果不采取強(qiáng)有力的預(yù)防措施，未來20年中道路交通事故的死亡和受傷人數(shù)將增加65%左右。研究表明，近80%的碰撞是由于駕駛員事發(fā)前3秒的疏忽造成。因此，智能輔助駕駛系統(tǒng)成為大勢(shì)所趨。該系統(tǒng)通過在車上搭載傳感器，感知周圍環(huán)境，并利用算法實(shí)現(xiàn)人類經(jīng)驗(yàn)難以比擬的判斷速度與精度，可以有效減少駕駛失誤，降低交通事故率，最終實(shí)現(xiàn)無人駕駛。麥肯錫預(yù)測(cè)，智能駕駛是2025年決定經(jīng)濟(jì)的十二大技術(shù)之一，每年可挽回3-15萬個(gè)生命。情景導(dǎo)入

智能輔助駕駛系統(tǒng)主要采用ADAS預(yù)警技術(shù)，它基于視覺圖像分析和毫米波雷達(dá)相結(jié)合的高科技預(yù)警產(chǎn)品，能夠即時(shí)分析前方汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)也能計(jì)算自駕駛車輛的情況，根據(jù)駕駛者的習(xí)慣，對(duì)行車過程中有可能發(fā)生駕駛危險(xiǎn)時(shí)進(jìn)行提醒。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)單元一ＡＤＡＳ預(yù)警類輔助駕駛功能

預(yù)警類輔助駕駛以提醒駕駛員為主要任務(wù)，主要包含駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、行人保護(hù)系統(tǒng)、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與夜視系統(tǒng)。一、預(yù)警類功能簡(jiǎn)述1.駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)

(１)駕駛?cè)似陬A(yù)警系統(tǒng)的組成(２)駕駛?cè)似陬A(yù)警系統(tǒng)的檢測(cè)原理2.前碰撞預(yù)警（FCWS）

FCWS（ForwardCollisionWarningSystem），核心功能：提醒車主前方存在碰撞到車輛的危險(xiǎn)。

前碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要是基于智能視頻分析處理的一種高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)，其原理是，通過動(dòng)態(tài)視頻攝像技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來監(jiān)測(cè)并辨別車輛周圍道路環(huán)境，可以用來監(jiān)測(cè)車距預(yù)防追尾、前車碰撞預(yù)警、導(dǎo)航和黑匣子等功能，如圖6-3。3.車道偏離預(yù)警（LDW）系統(tǒng)

車道偏離預(yù)警（LaneDepartureWarning）核心功能：車道保持，避免正常駕駛時(shí)壓車道線，即識(shí)別車道線自動(dòng)調(diào)整行駛位置的系統(tǒng)。車道偏離在在汽車行業(yè)的規(guī)范中有明確的規(guī)定，在偏離預(yù)警的過程中有預(yù)警等級(jí)的，對(duì)于車道線的彎道也是有識(shí)別距離的。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)主要由HUD抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成。當(dāng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)開啟時(shí)，攝像頭（一般安置在車身側(cè)面或后視鏡位置）會(huì)時(shí)刻采集行駛車道的標(biāo)識(shí)線，通過圖像處理獲得汽車在當(dāng)前車道中的位置參數(shù)。當(dāng)檢測(cè)到汽車偏離車道時(shí)，傳感器會(huì)及時(shí)收集車輛數(shù)據(jù)和駕駛員的操作狀態(tài)，之后由控制器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，整個(gè)過程大約在0.5秒完成，為駕駛者提供更多的反應(yīng)時(shí)間。而如果駕駛者打開轉(zhuǎn)向燈，正常進(jìn)行變線行駛，那么車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會(huì)做出任何提示，如圖6-4。4.行人保護(hù)（PCW）

行人碰撞預(yù)警（Pedestrianprotectionsystem）主要針對(duì)路面上的行人進(jìn)行偵測(cè)識(shí)別，測(cè)算距離，避免碰撞行人，如圖6-5。由于人的活動(dòng)的不確定性比較大，參與道路交通的方式比較多，比如騎自行車、摩托車、蹬三輪等，再加之行人本身的多態(tài)，高矮、胖瘦、著裝等參差不齊，造成行人的識(shí)別使用一般的方法的準(zhǔn)確率都不高，誤檢測(cè)和識(shí)別比較多。傳統(tǒng)使用的檢測(cè)方法是hog特征+SVM，深度學(xué)習(xí)的效果比較好。5.盲區(qū)檢測(cè)（BSD）

盲區(qū)檢測(cè)（BlindSpotDetection）針對(duì)的是車輛兩側(cè)后方A柱子遮擋的部分進(jìn)行的車輛檢測(cè)，避免駕駛員因?yàn)橐曈X盲區(qū)無法看到盲區(qū)的車輛而造成誤判變道，通過BSD可以幫助駕駛員更好的觀察車輛兩側(cè)后方的車輛狀態(tài)，如圖6-6。二、駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)1.AttentionAssist

AttentionAssist是德系車駕駛員疲勞狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的代表，屬于間接監(jiān)測(cè)，如圖6-7所示，它依據(jù)駕駛員駕駛行為、基于車輛狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)駕駛員狀態(tài)，例如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、橫擺角速度、側(cè)向加速度、轉(zhuǎn)向盤角速度和角加速度等及各信號(hào)的后處理參數(shù)，綜合考慮以上因素進(jìn)行分析計(jì)算得到駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果；AttentionAssist除覆蓋正常行駛工況外還考慮外部干擾對(duì)疲勞監(jiān)測(cè)的影響，例如側(cè)風(fēng)、路面凸起和斜坡等不均勻工況，使其適用范圍更廣、精度更高；AttentionAssist有效車速區(qū)間80-180km/h，在監(jiān)測(cè)到駕駛員疲勞時(shí)會(huì)主動(dòng)報(bào)警并在儀表盤上顯示提示信息，已于2011年應(yīng)用于梅賽德斯-奔馳B級(jí)車上。2.DriverAlertSystem

與德系車基于駕駛員駕駛行為監(jiān)測(cè)駕駛員疲勞狀態(tài)不同，福特公司采用直接監(jiān)測(cè)和間接監(jiān)測(cè)相融合的方法，從車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、駕駛行為、周圍環(huán)境和駕駛員生理信息4個(gè)維度出發(fā)，依靠大而全的數(shù)據(jù)源使監(jiān)測(cè)算法的準(zhǔn)確性得到較大提高。但是，大量數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)需要占用較大內(nèi)存，一般很難集成到某一電子控制系統(tǒng)的控制器里，需要額外增加一個(gè)控制器，用于DriverAlertsystem的數(shù)據(jù)運(yùn)算。DriverAlertsystem在后視鏡的后方安裝一個(gè)前置攝像頭，以獲取車輛運(yùn)動(dòng)軌跡信息?，F(xiàn)在福克斯、S-MAX和Galaxy系列車型都配備DriverAlertSystem，在監(jiān)測(cè)到駕駛員疲勞時(shí)提供報(bào)警功能，DriverAlertSystem的工作原理請(qǐng)見圖6-8。3.DriverMonitor

豐田公司在Lexus和商用車上配備的DriverMonitor由電裝株式會(huì)社提供，屬于直接監(jiān)測(cè)方法，利用攝像頭獲取駕駛員面部狀態(tài)信號(hào)和眼睛運(yùn)動(dòng)信號(hào)，結(jié)合紅外傳感器獲得的駕駛員頭部位置和運(yùn)動(dòng)信息來識(shí)別駕駛員狀態(tài)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)，車輛會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒駕駛員，DriverMonitor的工作原理請(qǐng)見圖6-9。DriverMonitor識(shí)別駕駛員疲勞狀態(tài)的精度相當(dāng)高，但是需要車輛額外安裝一個(gè)攝像頭和紅外傳感器，硬件成本較高。隨著車輛ADAS（AdvancedDriverAssistantSystem）和生物識(shí)別技術(shù)的普及，DriverMonitor應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣。4.DriverAlertControl

DAC（DriverAlertControl）是沃爾沃公司開發(fā)的駕駛員安全警告系統(tǒng)，其除了監(jiān)測(cè)駕駛員疲勞狀態(tài)外，還能監(jiān)測(cè)駕駛員注意力是否分散。DAC硬件包括攝像頭、各種車輛狀態(tài)傳感器、車輛軌跡傳感器和控制器，控制器綜合分析駕駛員頭部位置和角度、眼睛運(yùn)動(dòng)、車輛與車道的相對(duì)位置、轉(zhuǎn)向盤操縱等數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前的駕駛狀態(tài)，并與內(nèi)置于控制器中記錄器里駕駛員正常的駕駛狀態(tài)對(duì)比，判斷駕駛員是否處于疲勞或注意力分散狀態(tài)；如果是，則發(fā)出聲音信號(hào)提醒駕駛員，并在儀表盤上顯示提示信息。DAC還可以與其他駕駛輔助系統(tǒng)如車道保持、自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警等集成，除警報(bào)提醒外還能主動(dòng)對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有效干預(yù)。當(dāng)車速高于65km/h時(shí)，DAC激活；當(dāng)車速低于60km/h時(shí)，DAC休眠。駕駛員安全警告系統(tǒng)工作原理請(qǐng)見圖6-10。5.DriverMonitorSystem

DMS（DriverMonitorSystem）是捷豹F-Type在轉(zhuǎn)向盤里內(nèi)置一種駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由澳大利亞SeeingMachines公司提供，采集駕駛員面部運(yùn)動(dòng)和眼睛運(yùn)動(dòng)信息，監(jiān)測(cè)駕駛員狀態(tài)和注意力集中情況，控制器選擇英特爾酷睿i7處理器DMS與緊急制動(dòng)系統(tǒng)集成，如果判斷出駕駛員處于疲勞狀態(tài)或注意力分散狀態(tài)，并有可能發(fā)生碰撞事故時(shí)，將主動(dòng)制動(dòng)以確保行車安全。6.DriverDrowsinessDetectionSystem DDDS（DriverDrowsinessDetectionSystem—）是博世公司研發(fā)的駕駛員疲勞狀態(tài)間接監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其與德系車的疲勞狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理基本一致，博世的DDDS集成性好，可以和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、CAN網(wǎng)關(guān)、FlexRay網(wǎng)關(guān)等集成，應(yīng)用載體不受限于制造商。三、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1.盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是由感知單元、電子控制單元及執(zhí)行單元組成，感知單元包括攝像頭、探測(cè)雷達(dá)、超聲波傳感器，執(zhí)行單元為聲光報(bào)警器，如圖6-11。（1）影像（2）雷達(dá)2.高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車中的盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)四、夜視系統(tǒng)

所謂汽車夜視系統(tǒng)是一項(xiàng)源自軍用技術(shù)的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），主要作用為在夜間或其它弱光行駛環(huán)境中為駕駛員提供視覺輔助或警告信息，如圖6-12所示。根據(jù)工作原理的不同，目前夜視技術(shù)可以分為三大類：微光夜視、主動(dòng)紅外夜視和被動(dòng)紅外夜視，汽車用夜視系統(tǒng)主要為主動(dòng)紅外夜視與被動(dòng)紅外夜視。43121.微光夜視3.被動(dòng)紅外夜視技術(shù)2.主動(dòng)紅外夜視技術(shù)4.性能指標(biāo)對(duì)比學(xué)習(xí)小結(jié)1.駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)DFM（DriverFatigueMonitorSystem）主要是通過攝像頭獲取的圖像，通過視覺跟蹤、目標(biāo)檢測(cè)、動(dòng)作識(shí)別等技術(shù)對(duì)駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞、分心、打電話、抽煙等危險(xiǎn)情況時(shí)在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)報(bào)警以避免事故發(fā)生。2.前碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要是基于智能視頻分析處理的一種高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)，其原理是，通過動(dòng)態(tài)視頻攝像技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來監(jiān)測(cè)并辨別車輛周圍道路環(huán)境，可以用來監(jiān)測(cè)車距預(yù)防追尾、前車碰撞預(yù)警、導(dǎo)航和黑匣子等功能。3.車道偏離預(yù)警系統(tǒng)主要由HUD抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成。當(dāng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)開啟時(shí)，攝像頭（一般安置在車身側(cè)面或后視鏡位置）會(huì)時(shí)刻采集行駛車道的標(biāo)識(shí)線，通過圖像處理獲得汽車在當(dāng)前車道中的位置參數(shù)。學(xué)習(xí)小結(jié)4.行人碰撞預(yù)警（Pedestrianprotectionsystem）主要針對(duì)路面上的行人進(jìn)行偵測(cè)識(shí)別，測(cè)算距離，避免碰撞行人。5.盲區(qū)檢測(cè)（BlindSpotDetection）針對(duì)的是車輛兩側(cè)后方A柱子遮擋的部分進(jìn)行的車輛檢測(cè)，避免駕駛員因?yàn)橐曈X盲區(qū)無法看到盲區(qū)的車輛而造成誤判變道，通過BSD可以幫助駕駛員更好的觀察車輛兩側(cè)后方的車輛狀態(tài)。6.夜視系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別前方物體并在儀表盤、HUD抬頭顯示中發(fā)出警示。現(xiàn)有的夜視輔助系統(tǒng)可以做到識(shí)別超出遠(yuǎn)光燈范圍的行人，對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)知。知識(shí)鞏固知識(shí)鞏固控制類輔助駕駛主要目的是輔助駕駛員應(yīng)對(duì)汽車面臨的危險(xiǎn)，主要包括自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動(dòng)泊車系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)、自適應(yīng)燈光控制和自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)。一、控制類功能簡(jiǎn)述1.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制，ACC（AdaptiveCruiseControl），是一個(gè)允許車輛巡航控制系統(tǒng)調(diào)整速度以適應(yīng)交通狀況的控制系統(tǒng)。安裝在車頂?shù)睦走_(dá)能夠探測(cè)前方物體的距離，通過一系列算