无人驾驶汽车初学者学习参考课件.pptx

1、2022-10-221无人驾驶汽车初学者学习参考2022-10-2222022-10-222 第 2 页无人驾驶汽车概论无人驾驶汽车概论第第1章章 无人驾驶汽车基础知识无人驾驶汽车基础知识第第2章章 无人驾驶汽车环境感知系统无人驾驶汽车环境感知系统第第3章章 无人驾驶汽车无线通信系统无人驾驶汽车无线通信系统第第4章章 无人驾驶汽车网络系统无人驾驶汽车网络系统第第5章章 无人驾驶汽车导航定位系统无人驾驶汽车导航定位系统第第6章章 无人驾驶汽车先进驾驶辅助系统无人驾驶汽车先进驾驶辅助系统u练习与实训练习与实训2022-10-2232022-10-223 第 3 页第第1章章 无人驾驶汽车基础知识无

2、人驾驶汽车基础知识1.1 无人驾驶汽车的定义与分级无人驾驶汽车的定义与分级1.2 无人驾驶汽车的体系结构无人驾驶汽车的体系结构1.3 无人驾驶汽车的关键技术和发展趋势无人驾驶汽车的关键技术和发展趋势1.4 我国无人驾驶汽车的发展规划我国无人驾驶汽车的发展规划2022-10-2242022-10-224 第 4 页2022-10-2252022-10-225 第 5 页2022-10-2262022-10-226 第 6 页1.1 无人驾驶汽车的定义与分级无人驾驶汽车的定义与分级定义定义 无人驾驶汽车无人驾驶汽车是指搭载先进的车载是指搭载先进的车载传感器传感器、控制器控制器、执行器执行器等装置，

3、并融合等装置，并融合现代通信与网络现代通信与网络技术，实现技术，实现车与车与X（车、路（车、路、行人、云端等）智能信息交换、共享，具备、行人、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知复杂环境感知、智能决策智能决策、协同控制协同控制等功能，可实现车辆等功能，可实现车辆“安全、高效、安全、高效、舒适、节能舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽新一代汽车车2022-10-2272022-10-227 第 7 页1.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义智能汽车智能汽车 智能汽车智能汽车是在一般汽车上增加是在一般汽车上增加雷达雷达和和摄像头摄像头

4、等先进传感器、等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的实现与车、路、人等的信息交换信息交换，使车辆具备，使车辆具备智能环境感知智能环境感知能力能力，能够，能够自动分析车辆行驶自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的2022-10-2282022-10-2281.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义智能汽车智能汽车2022-10-22目前典型的智能汽车是具有先进驾驶

5、辅助系统（ADAS）的车辆，如前向碰撞预警系统、车道偏离预警系统、盲区监测系统、驾驶员疲劳预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统、自适应前照明系统、夜视辅助系统、平视显示系统、全景泊车系统等。ADAS在汽车上的配置越多，其智能化程度越高，其终极目标是无人驾驶。汽车2022-10-2292022-10-2291.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义智能汽车智能汽车2022-10-22奔驰2019款E 260 L运动型4MATIC轿车，配置了盲区监测系统、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、驾驶员疲劳预警系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统

6、等，属于智能化程度较高的智能汽车2022-10-22102022-10-22101.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义智能汽车智能汽车2022-10-222022-10-22112022-10-22111.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义网联汽车网联汽车 网联汽车网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现车内网络车内网

7、络与车外网络与车外网络之间的信息交互，全面解决之间的信息交互，全面解决人人车车外部环境之间外部环境之间的信息交流问题的信息交流问题 网联汽车网联汽车的初级阶段是以的初级阶段是以车载信息技术车载信息技术为代表为代表2022-10-222022-10-22122022-10-22121.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义网联汽车网联汽车2022-10-222022-10-22132022-10-22131.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义自动驾驶汽车自动驾驶汽车 自动驾驶汽车自动驾驶汽车是指汽车是指汽车至少至少在某些具有在某些具有关键安全性关键安全性的控制功能的控制功能方面（

8、如转向、油门或制动）方面（如转向、油门或制动）无须驾驶员直接操作无须驾驶员直接操作即可即可自动完自动完成控制动作成控制动作的车辆。自动驾驶汽车一般使用车载传感器、的车辆。自动驾驶汽车一般使用车载传感器、GPS和其他通信设备获得信息，针对安全状况进行决策规划，在某和其他通信设备获得信息，针对安全状况进行决策规划，在某种程度上恰当地实施控制种程度上恰当地实施控制 自动驾驶汽车自动驾驶汽车至少包括至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型还应该配备还应该配备交

9、通拥堵辅助系统交通拥堵辅助系统2022-10-222022-10-22142022-10-22141.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义自动驾驶汽车自动驾驶汽车 天籁天籁2019款款2.0T XV AD1智能领航版轿车配备了智能领航版轿车配备了并线辅助系统并线辅助系统、车道偏离预警系统车道偏离预警系统、车道保持辅助系统车道保持辅助系统、自动制动辅助系统自动制动辅助系统、驾驶员疲劳预警系统驾驶员疲劳预警系统、全速自适应巡航控制系统全速自适应巡航控制系统、自动泊车自动泊车辅助系统辅助系统等，属于等，属于L2级的级的自动驾驶汽车自动驾驶汽车2022-10-222022-10-2215202

10、2-10-22151.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车无人驾驶汽车 无人驾驶汽车无人驾驶汽车是通过车载环境感知系统是通过车载环境感知系统感知道路环境感知道路环境，自自动规划和识别行车路线动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目标的并控制车辆到达预定目标的智能汽智能汽车车。它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据。它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路状况、车辆位置和感知所获得的道路状况、车辆位置和障碍物障碍物信息等，控制信息等，控制车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶

11、道路上行驶 无人驾驶汽车无人驾驶汽车能够在能够在限定的环境限定的环境乃至乃至全部环境全部环境下完成全部下完成全部的驾驶任务的驾驶任务2022-10-222022-10-22162022-10-22161.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车无人驾驶汽车 与与智能汽车智能汽车相比，相比，无人驾驶汽车无人驾驶汽车需要具有需要具有更先进更先进的环境感的环境感知系统、中央决策系统以及底层控制系统知系统、中央决策系统以及底层控制系统 无人驾驶汽车无人驾驶汽车能够实现完全自动的控制，全程检测交通环能够实现完全自动的控制，全程检测交通环境，能够实现所有的驾驶目标。驾驶员只需境，能够实现所

12、有的驾驶目标。驾驶员只需提供目的地或提供目的地或输入导航信息输入导航信息，在，在任何时候均不需要任何时候均不需要对车辆进行操控对车辆进行操控2022-10-222022-10-22172022-10-22171.1.1 无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车的定义无人驾驶汽车无人驾驶汽车 无人驾驶汽车无人驾驶汽车是汽车智能化、网联化的终极发展目标是汽车智能化、网联化的终极发展目标，是是未来汽车发展的方向未来汽车发展的方向 无人驾驶汽车无人驾驶汽车是一种将检测、识别、判断、决策、优化、是一种将检测、识别、判断、决策、优化、执行、反馈、纠控功能融为一体，集微电脑、微电机、绿执行、反馈、纠控功能融为一体，集

13、微电脑、微电机、绿色环保动力系统、新型结构材料等顶尖科技成果为一体的色环保动力系统、新型结构材料等顶尖科技成果为一体的智慧型汽车智慧型汽车 无人驾驶汽车无人驾驶汽车发展还需要多方面共同努力发展还需要多方面共同努力2022-10-222022-10-22182022-10-22181.1.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的分级的分级2022-10-222022-10-22192022-10-2219第二节第二节 无人驾驶汽车技术分级无人驾驶汽车技术分级2022-10-222022-10-22202022-10-22201.1.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的分级的分级 在量产车型中，自动驾驶级别最高的是在

14、量产车型中，自动驾驶级别最高的是L3级，即奥迪级，即奥迪A8，它配备了它配备了4个鱼眼个鱼眼摄像头摄像头、12个个超声波雷达超声波雷达、4个个中程毫米中程毫米波雷达波雷达、1个个远程毫米波雷达远程毫米波雷达、1个个激光雷达激光雷达、1个前视个前视摄像摄像头头。其中，。其中，4个鱼眼摄像头用于个鱼眼摄像头用于360环视系统，环视系统，12个超声个超声波雷达用于自动泊车系统波雷达用于自动泊车系统2022-10-222022-10-22212022-10-22212022-10-222022-10-22222022-10-2222 第 22 页2022-10-22232022-10-22232022

15、-10-222022-10-22242022-10-22242022-10-222022-10-22252022-10-2225驾驶员拥有车辆全部控制权驾驶员拥有车辆全部控制权2022-10-222022-10-22262022-10-2226驾驶员拥有车辆部分控制权驾驶员拥有车辆部分控制权2022-10-222022-10-22272022-10-2227驾驶员没有车辆控制权驾驶员没有车辆控制权2022-10-222022-10-22282022-10-22282022-10-222022-10-22292022-10-2229 第 29 页2022-10-22302022-10-22302

16、022-10-222022-10-22312022-10-22311.1.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的分级的分级 主式驾驶辅助主式驾驶辅助依靠车载传感器进行环境感知并对驾驶依靠车载传感器进行环境感知并对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统员进行驾驶操作辅助的系统 网联式驾驶辅助网联式驾驶辅助依靠信息通信技术对车辆周边环境进依靠信息通信技术对车辆周边环境进行感知，并可对周围车辆未来运动进行预测，进而对驾驶行感知，并可对周围车辆未来运动进行预测，进而对驾驶员进行驾驶操作辅助的系统员进行驾驶操作辅助的系统 人机共驾人机共驾驾驶员和车辆智能系统同时共存，分享车辆驾驶员和车辆智能系统同时共存，分享车辆控制权，人

17、机一体化协同完成驾驶任务控制权，人机一体化协同完成驾驶任务 高度自动高度自动/无人驾驶无人驾驶驾驶员不需要介入车辆操作，车辆驾驶员不需要介入车辆操作，车辆将会自动完成所有工况下的自动驾驶将会自动完成所有工况下的自动驾驶2022-10-222022-10-22322022-10-22321.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的体系结构体系结构层次结构层次结构2022-10-222022-10-22332022-10-22331.2.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的层次结构层次结构 例如：汽车利用例如：汽车利用77GHz毫米波雷达毫米波雷达探测前方车辆的信息（探测前方车辆的信息（距离、速度等）和道路的信息

18、（车道线等），并把这些信距离、速度等）和道路的信息（车道线等），并把这些信息传递给智能决策层，判断车辆是否处于安全车距，是否息传递给智能决策层，判断车辆是否处于安全车距，是否偏离车道，再把判断结果向控制和执行层传输，发出预警偏离车道，再把判断结果向控制和执行层传输，发出预警信息，保障车辆安全行驶信息，保障车辆安全行驶2022-10-222022-10-22342022-10-22341.2.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的技术逻辑结构技术逻辑结构2022-10-222022-10-22352022-10-22351.2.3无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的技术架构技术架构2022-10-222022-

19、10-22362022-10-22361.2.3无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的技术架构技术架构2022-10-222022-10-22372022-10-22371.2.3无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的技术架构技术架构2022-10-222022-10-22382022-10-22381.2.3无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的技术架构技术架构2022-10-222022-10-22392022-10-22391.2.4无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的产品物理结构产品物理结构2022-10-222022-10-22402022-10-22401.3无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术及发展趋势关键技术及发展

20、趋势1.环境感知技术环境感知技术u车辆本身状态感知车辆本身状态感知u道路感知道路感知u行人感知行人感知u交通信号感知交通信号感知u交通标识感知交通标识感知u交通状况感知交通状况感知u周围车辆感知周围车辆感知2022-10-222022-10-22412022-10-22411.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术2.无线通信技术无线通信技术2022-10-222022-10-22422022-10-22421.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术3.智能互联技术智能互联技术2022-10-222022-10-22432022-10-22431.3.1无人驾驶汽车无人

21、驾驶汽车的的关键技术关键技术4.车载网络技术车载网络技术2022-10-222022-10-22442022-10-22441.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术5.先进驾驶辅助技术先进驾驶辅助技术2022-10-222022-10-22452022-10-22451.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术6.信息融合技术信息融合技术u信息融合技术是指在一定准则下，利用计算机技术对多源信信息融合技术是指在一定准则下，利用计算机技术对多源信息进行分析和综合，以实现不同应用的分类任务而进行的处息进行分析和综合，以实现不同应用的分类任务而进行的处理过程。理过程。2022-

22、10-222022-10-22462022-10-22461.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术7.信息安全与隐私保护技术信息安全与隐私保护技术u无人驾驶汽车无人驾驶汽车接入网络的同时，也带来了信息安全接入网络的同时，也带来了信息安全和行车和行车的的问题问题。2022-10-222022-10-22472022-10-22471.3.1无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的关键技术关键技术8.人机界面技术人机界面技术u语音控制语音控制u手势识别手势识别u触屏技术触屏技术2022-10-222022-10-22482022-10-22481.3.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的发展趋势发展趋

23、势 以深度学习为代表的以深度学习为代表的AI技术技术快速发展和应用快速发展和应用 激光雷达等先进传感器加速向激光雷达等先进传感器加速向低成本低成本和和小型化小型化发展发展 自主式智能自主式智能与与网联式智能网联式智能技术加速融合技术加速融合 高速公路高速公路自动驾驶与自动驾驶与低速区域低速区域自动驾驶系统将率先应用自动驾驶系统将率先应用2022-10-222022-10-22492022-10-2249 第 49 页1.4我国无人驾驶汽车我国无人驾驶汽车的的发展规划发展规划1.4.1无人驾驶汽车发展的总体思路无人驾驶汽车发展的总体思路u近期近期以自主环境感知为主，推进网联信息服务为辅的以自主环

24、境感知为主，推进网联信息服务为辅的部分自部分自动驾驶动驾驶（PA）应用）应用u中期中期重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的半自动驾驶半自动驾驶（CA）u远期远期推动可实现推动可实现V2X协同控制、具备协同控制、具备高度高度/完全自动驾驶完全自动驾驶功能功能的智能化技术的智能化技术2022-10-22502022-10-2250 第 50 页1.4.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的发展目标发展目标2022-10-22512022-10-2251 第 51 页1.4.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的发展目标发展目标2022-10-225220

25、22-10-2252 第 52 页1.4.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车的的发展目标发展目标2022-10-22532022-10-2253 第 53 页1.4.3无人驾驶汽车发展的重点产品无人驾驶汽车发展的重点产品2022-10-22542022-10-2254 第 54 页1.4.4无人驾驶汽车的关键零部件无人驾驶汽车的关键零部件2022-10-22552022-10-2255 第 55 页1.4.5无人驾驶汽车的共性关键技术无人驾驶汽车的共性关键技术2022-10-22562022-10-2256 第 56 页练习与实训练习与实训2022-10-22572022-10-2257 第 57 页练习与实训练习与实训2022-10-22582022-10-2258 第 58 页练习与实训练习与实训2022-10-22592022-10-2259 第 59 页练习与实训练习与实训2022-10-22602022-10-2260 第 60 页练习与实训练习与实训2022-10-2261THANKS!