汽车自动驾驶技术及应用-

汽车自动驾驶技术智能网联简述1900197019901990200020102020现在Ageofmechanic机械时代Ageofelectronic电子时代Ageofsoftware软件时代AgeofCloud/data/newbusinessmodels云计算/大数据/新商业模式时代+++$$$$+产品技术性能汽车产业正在发生重大变革ADAS高级驾驶辅助系统ECU：ABSESC/EPS（电稳）…汽车取代马车成为主要道路交通工具智能网联汽车自动化网联化自动驾驶汽车智能网联汽车将重新定义“汽车”ADAS（高级驾驶辅助系统）提升道路交通安全人机共驾改善驾驶体验V2X进一步提升道路交通安全性单车的智能化：自动驾驶？有云服务的网联汽车自动驾驶汽车任务：观看视频，从视频中获取自动驾驶汽车是哪些部件组成。答案：汽车大脑+硬件组成，硬件包括传感器、激光雷达、摄像头和导航系统。环境感知技术01汽车的传感器车辆状态感知传感器动力电子控制系统传感器（位置、转速、与力矩、爆震）动力电子控制系统传感器（温度、压力）动力电子控制系统传感器（流量、气体组分/浓度）底盘电子控制系统传感器（转角）底盘电子控制系统传感器（转速、力矩）底盘电子控制系统传感器（加速度）智能汽车环境感知传感器超声波雷达毫米波雷达激光雷达单目摄像头双目摄像头24Ghz雷达0.2-10m100-200km/h77Ghz雷达1-150m180-200km/h单目摄像头激光雷达ADAS已产业化的传感器L0/L1/L2双目摄像头智能汽车的基础：环境感知传感器超声波雷达车载环境传感器(Perceptionsensors)雷达概述雷达RADAR(RadioDetectionAndRanging)基本功能：利用目标对电磁波的反射而获得目标信息（距离，速度，方位角，俯仰角，目标类型。雷达系统使用调制波形和方向性天线来发射电磁能量到空间的特定区域以搜索目标。第一个车用雷达什么是电磁波雷达？雷达基本工作原理一个雷达基本上由如下几个部分构成，一台发射机，用来产生射频信号；这个射频信号经由天线转变为电磁波辐射到空气当中，电磁波在空气中传播，碰到物体发生反射回来后再次被天线接收变成射频信号，该射频信号被接收机放大，变频，数字化后变成数字信号，经过信号处理器处理后，计算出目标的距离，速度和角度等目标信息，最后在显示器等终端上显示出来。当然终端不一定是显示器，可能是一个信号灯，或者是车辆的中央处理单元，根据雷达传递来的目标信息进行判断，并控制车辆做出相应的动作。雷达检测干扰问题（Inteference）车载图像传感器/v/XMjI0MTg4NTExMg==.html?__fr=oldtd摄像头传感器人的视觉系统与摄像头传感器双目摄像头双目视觉无需建模就可直接提取障碍物，利用视差精准测距而非识别后估距，并采用单路图像识别障碍物类型及交通标识双目方案既有类似激光雷达的高密度距离点云直接提取障碍物并精准测距的特点，又具备视觉识别与机器学习的能力扫描式车载激光雷达环境传感器比较道路交通专用通信02遮挡引发事故的案例分析通过行车记录仪得到的数据可知，目标车遮挡消除时事故车辆的速度为37km/h，车辆纵向行驶方向距离为11.1米；由于遮挡，司机发现目标车辆时的有效制动时间为1.08秒，已经处于非常危险的状态。目标车被遮挡目标车遮挡消除时V2VV2IV2BV2VV2X示例V2VV2VV2X要点：1、谁是信息发出者；2、谁是信息接收者；3、时延？4、通信可靠性高精度地图SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping)03高精地图的作用什么是高精地图——自动驾驶环境什么是高精地图——内容高精地图和导航地图的关联关系自动驾驶需要HDMap解决的问题高精定位——道路指纹方案高精定位高精定位——基于千寻RTK级绝对定位高精地图应用线控技术04智能汽车的执行机构智能汽车的转向装置（电动助力转向）新型执行机构智能汽车的传动装置（无级变速和自动换挡）新型电液制动装置如果把汽车的车轮比作人的手和脚，那么需要再造的智能汽车新型执行机构则相当于人的胳膊和腿＋＋智能汽车对制动系统的要求传统制动系统—ESC功能需求驾驶辅助自动驾驶传统制动助力√不适用√主动增压制动√√√线控与制动能量回收√√×制动踏板感觉模拟√不适用√失效备份人力制动√不适用√智能安全技术05汽车需要智能化缺乏智能的传统汽车安全性存在“空白”正常行驶偏离正常行驶进入危险状态进入极限状态碰撞无法避免发生碰撞道路交通安全法：惩罚违章者

禁止酒驾

禁止超速

禁止超载

强制佩戴安全带汽车强制性标准：被动安全性能要求

安全车身

安全带

安全气囊汽车强制性标准：主动安全性能要求ABSESC违章分神误判道路交通安全管理现状：

违章仍然普遍存在

由于疲劳、使用手机等造成驾驶中分神而引发交通事故还没有有效的管理措施汽车的智能化安全技术：

帮助驾驶员保持正常行驶状态

帮助驾驶员有效地回避事故

为碰撞做好乘员保护传统的汽车被动安全技术汽车碰撞安全技术驾驶员失误占事故因素的93%传统的安全技术无法避免驾驶员失误引发的交通事故。事故危险疏忽被动安全技术自主的紧急控制技术自动驾驶技术汽车智能安全技术策略安全的汽车在危险时刻能帮助驾驶员避免或减轻事故安全的汽车在碰撞事故中能够保护乘员安全的汽车在驾驶员需要的时候能够代替驾驶员实现自动驾驶人机共驾06人机共驾（L2/L3）人机共驾DVD基于人机共驾过程中驾驶员与虚拟驾驶员冲突事件数据的自动驾驶控制策略迭代优化方法人机共驾的两种“双驾单控”模式——人主驾车辅驾&车主驾人辅驾VirtualDriverDriver在人机共驾过程中，驾驶员和虚拟驾驶员将根据各自的感知结果，经决策后输出一个对应的command，分别为DriverCommand（DC）和VirtualDriverCommand（VDC）根据DC、VDC及安全包络域边界的相对位置关系，定义人机共驾过程中驾驶员与虚拟驾驶员冲突事件（Event）VirtualDriverCommandDriverCommandaxay（m/s2）人机共驾的“双驾双控”模式——驾驶权的分配？DVDL2/L3：人机共驾的特点环境感知传感器感知能力和智能车的认知能力不足自动驾驶过程中随时需要驾驶员接管驾驶驾驶员与智能车之间的沟通智能汽车与驾驶员“争夺驾驶权”时，需要采用合理的措施化解矛盾一旦出现“放任不管”的情况，将在驾驶员毫不知情的情况下发生严重的交通事故短时间内完成驾驶权交接一旦驾驶员或者智能车传感器发现危险，驾驶员需要在5s-8s内就接管车辆的驾驶权车驾人驾车驾和谐共驾放任不管人驾争夺驾驶权和谐交接智能车驾驶员人机共驾存在的难点案例：特斯拉高速公路遇到施工区域发生的事故2016年11月4日晚，温州小伙小胡驾驶特斯拉70D在上海迎宾高速上行驶，并开启“自动驾驶”功能。在行经一处并道的隔离墩时，车子未做出任何避让动作直接撞上隔离墩。事故中车辆撞坏3个隔离墩和20多米长的钢管，车头严重变形。Source：/yczmt/20161114/2206685010.html无人驾驶07L4\L5的应用场景L4：高度自动驾驶---司机在开车时可以做其他事情了可以有效利用开车途中的时间VOLVO的DriveMe2017年将在瑞典、英国、美国和中国开展实际道路测试评价L5：无人驾驶---汽车共享，无人驾驶出租汽车不需要购买私家车2016.8.25，UnTonomy在新加坡推出了6辆无人驾驶出租汽车2016.9.14，Uber的4辆无人驾驶出租汽车在美国匹茨堡上路测试智能网联汽车的应用场景可期待的自动驾驶一名接受采访的乘客，表达了她的沮丧：“小巴士只是停在里那里，我们说，天哪，要撞上了，要撞上了，然后...真的被剐蹭了。这个小巴士无法倒车，他就只是静静的呆在那里。”2017年11月8日，在拉斯维加斯市中心，一款无人驾驶汽车行驶不到一小时，就发生了一场小事故。这是一辆名为Arma的小型巴士，可以搭载12名乘客，它不是为人类司机设计的，没有方向盘或刹车踏板。无人驾驶公交车2017年12月2日，4台“阿尔法巴智能驾驶公交系统”的深圳巴士集团公交车在福田保税区首发试运行车辆以低于40km/h的速度从停车场驶出，并在首站福田站自动停靠载客，待试乘人员上车后，车辆自动关门，缓慢向前行驶。试乘开始时，由于人员超载导致车辆无法正常前行，待部分体验乘客下车后，车辆开始正常前行。具有中国特色的智能网联汽车应用创意：电动汽车分时租赁智能网联汽车的创新一定是面向“应用”：建议瞄准电动汽车分时租赁的应用共享经济、共享出行是未来的大趋势电动汽车分时租赁是我国的创新，政府已经明确支持存在的问题：在城市地铁站、商业中心等共享车辆使用热点地区