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文档简介
现代智能车辆的研究与发展史一.智能车辆的产生与发展(4)二.智能车辆的研究方向(11)三.智能车辆的研究范围(4)1.它的研究始于20世纪50年代初美国BarrettElectronics公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(AutomatedGuidedVehicleSystem,AGVS)。
一.智能车辆的产生与发展(1)一.智能车辆的产生与发展(2)2.1974年,瑞典的VolvoKalmar轿车装配工厂与Schiinder-Digitron公司合作,研制出一种可装载轿车车体的AGVS,并由多台该种AGVS组成了汽车装配线,从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。
一.智能车辆的产生与发展(3)3.由于Kalmar工厂采用AGVS获得了明显的经济效益,许多西欧国家纷纷效仿Volvo公司,并逐步使AGVS在装配作业中成为一种流行的运输手段。一.智能车辆的产生与发展(4)4.20世纪80年代,伴随着与机器人技术密切相关的计算机。电子、通信技术的飞速发展,国外掀起了智能机器人研究热潮,其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注。二.智能车辆的研究方向(11)1.驾驶员行为分析(DriverBehaviorAnalysis)2.环境感知(EnvironmentalPerception)3.极端情况下的自主驾驶(AutonomousDrivingonExtremecourses)4.规范环境下的自主导航(AutonomousNavigationonNormalenvironment)5.车辆运动控制系统(VehicleMotionControlSystems)6.主动安全系统(Active,SafetySystems)7.交通监控、车辆导航及协作(TrafficMonitoring,VehicleNavigationandcoordination)8.车辆交互通信(Inter-VehicleCommunication)9.军事应用(MilitaryApplications)10.系统结构(SystemArchitectures)11.先进的安全车辆(AdvancedSafetyVehicles)
1.驾驶员行为分析(DriverBehaviorAnalysis)任务:研究驾驶员的行为方式、精神状态与车辆行驶之间的内在联系;目的:建立各种辅助驾驶模型,为智能车辆安全辅助驾驶或自动驾驶提供必要的数据,如对驾驶员面部表情的归类分析能够判定驾驶员是否处于疲劳状态,是否困倦瞌睡等;二.智能车辆的研究方向(1)二.智能车辆的研究方向(2)2.环境感知(EnvironmentalPerception)主要是运用传感器融合等技术,来获得车辆行驶环境的有用信息,如车流信息、车道状况信息、周边车辆的速度信息、行车标志信息等;
二.智能车辆的研究方向(3)3.极端情况下的自主驾驶(AutonomousDrivingonExtremecourses)主要研究在某些极端情况下,如驾驶员的反应极限、车辆失控等情况下的车辆自主驾驶;二.智能车辆的研究方向(4)
4.规范环境下的自主导航(AutonomousNavigationonNormalenvironment)主要研究在某些规范条件下,如有人为设置的路标或道路环境条件较好,智能车辆根据环境感知所获得的环境数据,结合车辆的控制模型,在无人干预下,自主地完成车辆的驾驶行为。
二.智能车车辆的研究究方向(5)5.车辆运运动控制系系统(VehicleMotionControlSystems)研究车辆控控制的运动动学、动力力学建模、、车体控制制等问题;;二.智能车车辆的研究究方向(6)6.主动安安全系统(Active,SafetySystems)主要是以防防为主,如如研究各种种情况下的的避障、防防撞安全保保障系统等等;二.智能车车辆的研究究方向(7)7.交通监监控、车辆辆导航及协协作(TrafficMonitoring,VehicleNavigationandcoordination)主要研究交交通流诱导导等问题;;二.智能车车辆的研究究方向(8)8.车辆交交互通信(Inter-VehicleCommunication))研究车辆之之间有效的的信息交流流,主要是是各种车辆辆间的无线线通信问题题;二.智能车车辆的研究究方向(9)9.军事应应用(MilitaryApplications)研究智能车车辆系统在在军事上的的应用;二.智能车车辆的研究究方向(10)10.系统统结构(SystemArchitectures)研究智能车车辆系统的的结构组织织问题;二.智能车车辆的研究究方向(11)11.先进进的安全车车辆(AdvancedSafetyVehicles)研究更安全全、具有更更高智能化化特征的车车辆系统。。三.智能车车辆的研究究范围(4)1.计算机机视觉-初初期智能车车辆导航2.计算机机视觉导航航系统3.计算机机视觉应具具备的特性性4.传感器器数据融合合1)初期智智能车辆导导航:方法法:用地下下埋电缆的的方式,通通过电磁感感应进行智智能车辆导导航。特点点:由于可可测量的电电磁感应的的范围太小小(分米级级),不能能提供车辆辆需要的方方位信息及及障碍物信信息,目前前基本已经经被抛弃。。2)道路路中间铺设设磁块导航航:美国及及日本分别别在1997及1996年在在公路上采采用在道路路中间铺设设磁块的方方式来进行行导航实验验;特点::方案的造造价过于高高昂,缺乏乏推广应用用价值。三.智能车车辆的研究究范围(1)1.计算机机视觉-初初期智能车车辆导航三.智智能能车车辆辆的的研研究究范范围围(2)(1))作作用用::在在行行车车道道路路检检测测、、车车辆辆跟跟随随、、障障碍碍物物检检测测等等方方面面;;((2))原原理理::当当驾驾车车时时,,““驾驾驶驶员员””所所接接收收的的信信息息几几乎乎全全部部来来自自于于视视觉觉,,即即交交通通信信号号、、交交通通标标志志、、道道路路标标识识等等均均可可以以看看作作是是环环境境对对驾驾驶驶员员的的视视觉觉通通讯讯语语言言。。将将其其转转换换为为光光电电图图像像信信息息,,通通过过计计算算机机对对其其进进行行处处理理,,快快速速在在复复杂杂环环境境中中的的提提取取有有用用信信息息,,进进而而产产生生合合理理的的行行为为规规划划与与决决策策。。2.计计算算机机视视觉觉导导航航系系统统①实实时时性性::指指系系统统的的数数据据处处理理必必须须与与车车辆辆的的高高速速行行驶驶同同步步进进行行。。②②鲁鲁棒棒性性::车车辆辆对对不不同同的的道道路路环环境境,,如如高高速速公公路路、、市市区区标标准准公公路路、、普普通通公公路路等等,,复复杂杂的的路路面面环环境境,,如如路路面面及及车车道道线线的的宽宽度度、、颜颜色色、、动动态态随随机机障障碍碍与与车车流流等等,,以以及及变变化化的的气气候候条条件件,,如如日日照照及及景景物物阴阴影影、、黄黄昏昏与与夜夜晚晚、、阴阴天天与与雨雨雪雪等等均均具具有有良良好好的的适适应应性性。。③③实实用用性性::指指要要求求智智能能车车辆辆在在体体积积与与成成本本等等方方面面能能够够为为普普通通汽汽车车用用户户所所接接受受。。三.智智能能车车辆辆的的研研究究范范围围(3)3.计计算算机机视视觉觉应应具具备备的的特特性性1))智智能能车车辆辆系系统统正正确确运运行行的的前前提提::通通过过各各种种传传感感器器准准确确地地捕捕捉捉环环境境信信息息然然后后加加以以分分析析处处理理。。研研究究如如何何将将通通过过传传感感器器得得到到的的信信息息加加以以有有效效处处理理、、分分析析,,并并准准确确无无误误地地了了解解环环境境的的技技术术是是重重要要的的。。2))任任何何一一种种传传感感器器难难保保证证在在任任何何时时刻刻提提供供完完全全可可靠靠的的信信息息,,但但采采用用多多传传感感器器融融合合技技术术,,即即将将多多个个传传感感器器采采集集的的信信息息进进行行合合成成,,形形成成对对环环境境特特征征的的综综合合描描述述的的方方法法,,能能够够充充分分利利用用多多传传感感器器数数据据间间的的冗冗余余和和互互补补特特性性,,获获得得需需要要的的信信息息。。三.智智能能车车辆辆的的研研究究范范围围(4)4.传传感感器器数数据据融融合合3))除除视视觉觉传传感感外外,,常常用用的的有有雷雷达达、、激
四.美美国智智能车车辆SmarTruckIII
。1)能能够利利用光光电信信息技技术探探测出出化学学和生生物武武器的的威胁胁,避避免车车上人人员受受到伤伤害。。还能能在完完全黑黑暗的的环境境下锁锁定目目标。。2))车上上装有有各种种拦截截和干干扰无无线电电通讯讯的电电子设设备以以及高高速上上网装装置和和DVD系系统。。在出出现紧
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