《智能网联汽车概论》高职全套教学课件

模块1走近智能网联汽车模块2智能网联汽车环境感知系统模块3智能网联汽车计算平台模块4智能网联汽车线控底盘模块5智能网联汽车车联网技术模块6智能网联汽车导航定位模块7-1智能网联汽车先进驾驶辅助系统模块7-2智能网联汽车先进驾驶辅助系统模块8智能网联汽车智能座舱全套可编辑PPT课件

模块导入智能网联汽车作为汽车发展百年以来的重大变革,使汽车未来不再是单一的交通工具,而成为可移动的智能空间,并最终实现无人驾驶。智能网联汽车与以往的汽车有什么本质区别?智能网联汽车是如何诞生的?其核心技术有哪些?在本模块,让我们一起走近智能网联汽车。模块一走近智能网联汽车全套可编辑PPT课件

1●汽车技术发展历程及趋势2●智能网联汽车的内涵与分级3●智能网联汽车体系结构4●智能网联汽车发展规划及关键技术1汽车技术发展历程及趋势1.1.1汽车技术发展历程1.汽车的诞生与成长国家标准《汽车、挂车及汽车列车的术语和定义第1部分:类型》(GB/T3730.1-2022)对汽车有如下定义:由动力驱动、具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆,包括与电力线相联的车辆(如无轨电车),主要用于:载运人员和/或货物(物品);牵引载运人员和/或货物(物品)的车辆或特殊用途的车辆;专项作业或专门用途。1.1.1汽车技术发展历程1.1.1汽车技术发展历程“新四化”电动化智能化网联化共享化1.1.1汽车技术发展历程电动化是指汽车向着以新型能源作为驱动力的新领域,是目前实现低碳化出行的最优解决方案。智能化是指在汽车上搭载毫米波雷达、车载摄像头、激光雷达等先进传感器设备,在电动化的基础上使车辆实现智能驾驶或者驾驶辅助,主要聚焦于智能驾驶和智能座舱两大领域。网联化是指通过物联网等技术,将车与车、人、交通设施等之间信息进行全面互联融合。共享化通过共享与移动出行服务,优化交通环境。智能网联汽车(intelligentconnectedvehicle,ICV)作为汽车“新四化”发展和新科技革命的重要载体。1.1.1汽车技术发展历程2.汽车电子技术的发展历程(1)初级阶段20世纪50、60年代，独立电子零部件，简单的电子设备。(2)迅速发展阶段20世纪70年代初到80年代中期，电子装置。(3)智能化初步发展阶段20世纪80年代中期到90年代中期，微型计算机，控制系统。(4)智能化、网联化、自动化发展阶段20世纪90年代中期至今,网络和通信技术迅速发展,车辆的智能控制和网络控制技术应运而生。1.1.2汽车技术发展趋势2023年度中国汽车十大技术趋势如下:(1)中央计算电子电气架构解决方案将实现重大突破。(2)360W·h/kg混合固液动力电池将实现小规模量产。(3)车桩协同大功率超充(HPC)技术放量普及。(4)冗余转向系统技术突破将满足L3级以上自动驾驶的控制需求。(5)千兆车载以太网将在多车型中实现前装标配。(6)高性能无线短距通信技术将实现上车搭载应用。(7)铝合金免热处理一体化压铸技术应用有望迎来快速增长。(8)纯固态Flash激光雷达将在补盲领域迎来量产。(9)70MPaIV型储氢瓶将实现小规模搭载应用。(10)混合动力专用发动机最高热效率将突破45%。1.1.2汽车技术发展趋势未来3~5年中国汽车十大前沿技术如下:(1)高安全、高比能全固态锂电池。(2)基于驾舱融合的智能计算芯片。(3)车路云一体化融合控制系统。(4)零碳内燃机。(5)驱动电机用新型软磁材料。(6)智能网联汽车场景数据库。(7)智能电动车用电子机械式线控制动。(8)基于规则+学习的融合型决策算法。(9)智能驾驶操作系统。(10)高温质子交换膜(HT-PEM)燃料电池。2智能网联汽车的内涵与分级1.2.1智能网联汽车的内涵与术语1.智能网联汽车的内涵智能网联汽车是在一般汽车上增加雷达、摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置,通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息交换,使车辆具备智能环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来做驾驶决策及操作的目的,如图1-2所示。1.2.1智能网联汽车的内涵与术语图1-2智能网联汽车的使用场景1.2.1智能网联汽车的内涵与术语

《国家车辆网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2023版)》中明确了智能网联汽车的定义:智能网联汽车是具备环境感知、智能决策和自动控制,或与外界信息交互,乃至协同控制功能的汽车。1.2.1智能网联汽车的内涵与术语2.智能网联汽车的相关术语(1)智能汽车智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。(2)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,车与网络中心和智能交通系统等服务中心之间的连接的一种汽车1.2.1智能网联汽车的内涵与术语(3)自动驾驶汽车自动驾驶汽车是指在某些具有关键安全性的控制功能方面(如转向、加速或制动)无须驾驶人直接操作即可自动完成控制动作的汽车。(4)无人驾驶汽车无人驾驶汽车是智能汽车、网联汽车发展的最终目标。无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划并识别行车路线,从而控制车辆到达预定目标的智能汽车。1.2.1智能网联汽车的内涵与术语(5)智能交通系统将先进的计算机处理、数据通信、传感器、电子控制、人工智能等技术有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。图1-3智能网联汽车相关概念关系1.2.2智能网联汽车的分级1.美国汽车工程师学会对驾驶自动化的分级等级具体情况L0：无自动驾驶该层次汽车的驾控主体为驾驶人，不介入车辆操控，在任何道路、环境条件下，均由驾驶人进行感知、操纵、监控，包括转向盘、加速踏板和制动踏板L1：辅助驾驶该层次汽车的驾控主体为驾驶人和机器，在限定道路和环境条件下，汽车具有一个或多个特殊自动控制功能，例如自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统等，但感知接管、监控干预仍需驾驶人完成L2：部分自动驾驶该层次汽车的驾控主体为机器，在限定道路和环境条件下，汽车具有至少两个控制功能融合在一起实现的系统，不需要驾驶人对其进行控制，但驾驶人仍需要一直对周围环境感知，并监视系统情况，准备在紧急情况下进行人工干预L3：有条件自动驾驶该层次汽车的驾控主体为机器，在限定道路和环境条件下，汽车能够让驾驶人完全不用控制汽车，而且可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶人驾驶模式，驾驶人无需一直对系统进行监视，但仍需在紧急情况下进行人工干预L4:高度自动驾驶该层次汽车的驾控主体为机器，在限定道路和环境条件下，汽车能够自动执行完整的动态驾驶任务和动态驾驶任务支援，特定环境下系统会向驾驶人提出响应请求，驾驶人无需对系统请求作出回应L5：完全自动驾驶该层次汽车的驾控主体为机器，在任何道路和环境条件下，系统完全自动控制车辆，乘坐人员只需输入目的地，系统自动规划路线，检测道路环境，最终到达目的地SAE对汽车驾驶自动化的分级1.2.2智能网联汽车的分级2.我国对智能网联汽车的分级等级具体情况0级驾驶自动化（应急辅助）要求驾驶自动化系统不能持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，但具备持续执行动态驾驶任务中的部分目标和事件探测与响应的能力1级驾驶自动化（部分驾驶辅助）要求驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向或纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力2级驾驶自动化（组合驾驶辅助）要求驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制，且具备与所执行的车辆横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力3级驾驶自动化（有条件自动驾驶）要求驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务4级驾驶自动化（高度自动驾驶）要求驾驶自动化系统在其设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管5级驾驶自动化（完全自动驾驶）要求驾驶自动化系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管我国对汽车驾驶自动化的分级1.2.2智能网联汽车的分级智能化等级等级名称等级定义控制监视失效应对典型工况人监控驾驶环境1驾驶辅助（DA）通过环境信息对方向和加减速中的一项操作提供支援，其他驾驶操作都由人操作人与系统人人车道内正常行驶，高速公路无车道干涉路段，泊车工况2部分自动驾驶（PA）通过环境信息对方向和加减速中的多项操作提供支援，其他驾驶操作都由人操作人与系统人人高速公路及市区无车道干涉路段，换道、环岛绕行、拥堵跟车等工况自动驾驶系统（“系统”）监控驾驶环境3有条件自动驾驶（CA）由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，根据系统请求，驾驶员需要提供适当的干预系统系统人高速公路正常行驶工况，市区无车道干涉路段4高度自动驾驶（HA）由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，特定环境下系统会向驾驶员提出响应请求，驾驶员可以对系统请求不进行响应系统系统系统高速公路全部工况及市区有车道干涉路段5完全自动驾驶（FA）无人驾驶系统可以完成驾驶员能够完成的所有道路环境下的驾驶操作系统系统系统所有形式工况我国对智能网联汽车智能化技术层面的分级1.2.2智能网联汽车的分级我国对智能网联汽车网联化技术层面的分级网联化等级等级名称等级定义控制典型信息传输需求1网联辅助信息交互基于车-路、车-后台通信，实现导航等辅助信息的获取以及车辆行驶与驾驶员操作等数据的上传人地图、交通流量、交通标志、油耗、里程等信息传输实时性、可靠性要求较低2网联协同感知基于车-车、车-路、车-人、车-后台通信，实时获取车辆周边交通环境信息，与车载传感器的感知信息融合，作为车辆自动驾驶决策与控制系统的输入人与系统周边车辆/行人/非机动车位置、信号灯相位、道路预警等信息传输实时性、可靠性要求较高3网联协同决策与控制基于车-车、车-路、车-人、车-后台通信，实时并可靠获取车辆周边交通环境信息及车辆决策信息，车-车、车-路等各交通参与者之间信息进行交互融合，形成车-车、车-路等各交通参与者之间的协同决策与控制人与系统车-车、车-路间的协同控制信息传输实时性、可靠性要求最高1.2.2智能网联汽车的分级图1-4智能网联汽车的分级特点和发展路径1.2.2智能网联汽车的分级3.智能网联汽车的发展阶段自主式驾驶辅助阶段人机共驾阶段网联式驾驶辅助阶段高度自动化/无人驾驶阶段3智能网联汽车体系结构1.3.1智能网联汽车系统的构成图1-5智能网联汽车系统的构成1.3.2智能网联汽车技术架构“三横两纵”技术架构。其中,“三横”是指车辆关键技术、信息交互关键技术与基础支撑关键技术;“两纵”是指支撑智能网联汽车发展的车载平台与基础设施。1.3.2智能网联汽车技术架构图1-6智能网联汽车技术架构4智能网联汽车发展规划及关键技术1.4.1智能网联汽车发展规划1.智能网联汽车发展的历程及趋势时间发展阶段主要事件1989～1999年小范围研发阶段自动驾驶研发主要集中在少数高校。一些整车企业开始与高校联合开展自动驾驶的研发工作2000～2009年国家层面支持研发阶段国家开始设立智能交通攻关立项，如推进“863计划”设立“智能交通系统关键技术开发和示范工程”、“现代交通技术领域等”。更多高校与企业进入自动驾驶研发，如2003年国防科技大学与一汽集团完成红旗CA7460无人驾驶平台；2005年上海交通大学研发城市交通的自动驾驶车辆的应用2010～2015年车联网发展阶段国家推动车联网技术发展，如“基于移动中心技术的车辆通信网络的研究”、“车路协同系统设计信息交互和集成验证研究”、“车联网应用技术研究”等国家级课题。国内车联网技术创新着力大范围合作，如中国汽车工程学会主导成立车联网技术创新技术联盟等2015年以后智能网联概念发展阶段国家出台智能网联汽车的一系列宏观政策，着力发展智能网联汽车，明确智能网联汽车将成为智能交通系统的重要组成部分我国智能网联汽车的主要发展历程1.4.1智能网联汽车发展规划图1-7《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范》(试行)的内容框架1.4.1智能网联汽车发展规划2.我国智能网联汽车发展的总体思路

国际普遍采用的“单车智能”01

我国特有的“中国方案”021.4.1智能网联汽车发展规划图1-8“中国方案”智能网联汽车技术架构1.4.1智能网联汽车发展规划3.我国智能网联汽车发展的目标我国智能网联汽车发展的阶段性目标1.4.1智能网联汽车发展规划1.4.1智能网联汽车发展规划

《智能网联汽车技术路线图2.0》围绕乘用车、货运车、客运车三类典型汽车制定了分阶段发展目标。智能网联客运车分阶段发展目标智能网联乘用车分阶段发展目标智能网联货运车分阶段发展目标1.4.1智能网联汽车发展规划(1)智能网联乘用车分阶段发展目标1.4.1智能网联汽车发展规划(2)智能网联货运车分阶段发展目标1.4.1智能网联汽车发展规划(3)智能网联客运车分阶段发展目标1.4.2智能网联汽车关键技术1.环境感知技术环境感知技术包括利用机器视觉的图像识别技术、利用雷达的周边障碍物检测技术、多源信息融合技术、传感器冗余设计技术等。2.智能决策技术智能决策技术包括危险事态建模、危险预警与控制优先级划分、群体决策和协同、局部轨迹规划、驾驶人多样性影响分析等技术。1.4.2智能网联汽车关键技术3.控制执行技术控制执行技术包括面向驱动/制动的纵向运动控制、面向转向的横向运动控制、基于驱动/制动/转向/悬架的底盘一体化控制、融合车联网通信及车载传感器的多车队列协同和车路协同控制等。4.V2X技术车用无线通信技术,本质上是车与外界互联的物联网技术。1.4.2智能网联汽车关键技术

“V”代表的是车辆,“X”代表的是道路、人、车、设备等一切可以连接的设备。V2X主要包括车与车之间(vehicletovehicle,V2V)、车与路之间(vehicletoinfrastructure,V2I)、车与人之间(vehicletopedestrian,V2P)、车与网络之间(vehicletonetwork,V2N)的交互。

V2X主要有DSRC和LTE-V两大核心技术。

DSRC技术被称为专用短程通信技术,是一种成熟且高效的无线通信技术,可以理解为Wi-Fi的增强版。

LTE-V技术是移动通信LTE(4G)技术的第四代演化版本,专用于实现车辆间和车辆与道路通信设施间的通信,集中式(LTE-VCell)和分布式(LTE-VDirect)。1.4.2智能网联汽车关键技术5.云平台与大数据技术云平台与大数据技术包括云平台架构与数据交互标准、云操作系统、数据高效存储和检索技术、大数据关联分析和深度挖掘技术等。6.信息安全技术信息安全技术包括汽车信息安全建模技术、安全体系、信息安全漏洞应急响应机制等。模块导入未来智能网联汽车能够在道路上有序地安全行驶,特别是无人驾驶汽车,不依赖驾驶人,汽车也能安全行驶。智能网联汽车或无人驾驶汽车依靠什么技术进行安全行驶?如何对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号灯等进行检测和识别?通过本模块的学习,你可以得到答案。模块二智能网联汽车环境感知系统1●环境感知的定义与组成2●环境感知传感器3●道路识别4●车辆识别5●行人识别6●交通标志识别7●交通信号灯识别1环境感知的定义与组成2.1.1环境感知的定义智能网联汽车的环境感知就是利用视觉传感器、超声波雷达(也称超声波传感器)、毫米波雷达、激光雷达,以及V2X通信技术等获取道路、车辆位置和障碍物的信息,并将这些信息传输给车载控制中心,为智能网联汽车提供决策依据,是实现自动驾驶(无人驾驶)的第一步。环境感知在智能网联汽车中的典型应用如图2-1所示。环境感知的对象主要有道路、车辆、行人、障碍物、交通标志、交通信号灯等。2.1.1环境感知的定义图2-1环境感知在智能网联汽车中的典型应用2.1.2环境感知系统的组成图2-2智能网联汽车的环境感知系统2环境感知传感器2.2.1环境感知传感器的类型与配置1.环境感知传感器的类型超声波传感器激光雷达毫米波雷达视觉传感器2.2.1环境感知传感器的类型与配置2.环境感知传感器的配置传感器数量最小感知范围备注环视摄像头（高清）48m前、侧向毫米波雷达信息处理策略有差异，不能互换；毫米波雷达和激光雷达互为冗余；不同供应商的传感器探测范围有差异，表中数据仅供参考前视摄像头150o/150m超声波传感器125m侧向毫米波雷达（24GHz）4110o/60m前向毫米波雷达（24GHz）115o/170m激光雷达1110o/100m智能网联汽车典型环境感知传感器的配置2.2.1环境感知传感器的类型与配置图2-6奥迪A8自动驾驶系统的环境感知传感器2.2.1环境感知传感器的类型与配置图2-8自动驾驶中环境感知传感器的应用趋势2.2.1环境感知传感器的类型与配置3.环境感知传感器的企业布局图2-9环境感知传感器的企业布局2.2.1环境感知传感器的类型与配置4.环境感知传感器的融合

(1)传感器融合的原理和体系结构传感器的融合就是将多个传感器获取的数据、信息集中在一起综合分析,以便更加准确、可靠地描述外界环境,从而提高系统决策的正确性。2.2.1环境感知传感器的类型与配置图2-10传感器融合的体系结构2.2.1环境感知传感器的类型与配置图2-10传感器融合的体系结构2.2.1环境感知传感器的类型与配置(2)视觉传感器与毫米波雷达的融合图2-11视觉传感器与毫米波雷达的融合2.2.1环境感知传感器的类型与配置视觉传感器与毫米波雷达融合具有以下优势:目标真实,可信度提高;可以互补,全天候应用与远距离提前预警;高精度,大视角、全距离条件下可以高性能定位;识别能力强,对各种复杂对象都能够识别。2.2.1环境感知传感器的类型与配置图像级目标级信号级在智能驾驶场景下,视觉传感器与毫米波雷达的数据融合大致有三种策略:2.2.1环境感知传感器的类型与配置1图像级融合以视觉传感器为主体,将毫米波雷达输出的整体信息进行图像特征转化,然后与视觉系统的图像输出进行融合。目标级融合信号级融合2对视觉传感器和毫米波雷达输出进行综合可信度加权,配合精度标定信息进行自适应的搜索匹配后融合输出。3对视觉传感器和毫米波雷达传出的数据源进行融合。信号级别的融合数据损失最小,可靠性最高,但需要大量的运算。2.2.2超声波传感器1.超声波传感器的定义与测距原理声音以波的形式传播,称为声波。按频率分类,频率小于20Hz的声波称为次声波;频率为20Hz~20kHz的声波称为可听波,即人耳能分辨的声波;频率为20kHz~1GHz的声波称为超声波;频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。超声波传感器也称超声波雷达,它是利用超声波的特性研制而成的传感器,是在超声波频率范围将交变的电信号转换成声信号或将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件。2.2.2超声波传感器图2-12超声波传感器的测距原理2.2.2超声波传感器2.超声波传感器的特点

(1)超声波传感器的有效探测距离一般在10m之内,但会有一个最小探测盲区,一般为几十毫米。

(2)超声波对色彩、光照度不敏感,适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体。

(3)超声波对外界光线和电磁场不敏感,用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中。

(4)超声波传感器结构简单,体积小,成本低,信息处理简单可靠,易于小型化与集成化,并且可以进行实时控制。2.2.2超声波传感器3.超声波传感器的类型PDC传感器

(驻车辅助传感器)PLA传感器或APA传感器

(泊车辅助传感器)2.2.2超声波传感器图2-16超声波传感器的位置2.2.2超声波传感器4.超声波传感器的主要参数(1)测量范围波长越长,频率越小,测量距离越大。

(2)测量精度主要受被测物体体积、表面形状、表面材料等影响。2.2.2超声波传感器(3)波束角波束角越小,指向性越好。(4)工作频率工作频率直接影响超声波的扩散和吸收损失、障碍物反射损失、背景噪声,并直接决定传感器的尺寸。(5)抗干扰性能要求超声波传感器具有一定的抗干扰能力。2.2.2超声波传感器5.超声波传感器的应用图2-18特斯拉ModelS环境感知传感器的配置2.2.3毫米波雷达1.毫米波雷达的定义毫米波雷达是工作在毫米波频段的雷达,如图2-19所示。毫米波是指波长为1~10mm的电磁波,对应的频率为30~300GHz。图2-19毫米波雷达2.2.3毫米波雷达2.毫米波雷达的特点优点①探测距离远。②探测性能好。③响应速度快。④适应能力强。⑤抗干扰能力强。缺点①毫米波雷达的覆盖区域呈扇形,有盲点区域。②毫米波雷达无法识别交通标志。③毫米波雷达无法识别交通信号。2.2.3毫米波雷达3.毫米波雷达的类型(1)按工作原理分类脉冲式毫米波雷达与调频式连续毫米波雷达。(2)按探测距离分类毫米波雷达可分为短程(SRR)、中程(MRR)和远程(LRR)毫米波雷达。(3)按频段分类毫米波雷达可分为24GHz、60GHz、77GHz和79GHz毫米波雷达。2.2.3毫米波雷达4.毫米波雷达的测量原理脉冲式毫米波雷达的测量原理调频式连续毫米波雷达的测量原理2.2.3毫米波雷达目前,车载毫米波雷达主要采用调频式连续毫米波雷达。图2-20调频式连续毫米波雷达的测量原理2.2.3毫米波雷达毫米波雷达测量的相对距离s和相对速度v分别为2.2.3毫米波雷达2.2.3毫米波雷达5.毫米波雷达的工作过程图2-21毫米波雷达的工作过程2.2.3毫米波雷达6.毫米波雷达的布置图2-22毫米波雷达在智能网联汽车上的布置2.2.3毫米波雷达7.毫米波雷达的主要指标2.2.3毫米波雷达2.2.3毫米波雷达2.2.3毫米波雷达8.毫米波雷达的应用毫米波雷达的应用(5)盲区监测系统(6)自动泊车辅助系统(7)变道辅助系统(1)自适应巡航控制系统(2)前向碰撞预警系统(3)后向碰撞预警系统(4)自动制动辅助系统2.2.4激光雷达1.激光雷达的定义激光雷达是工作在光波频段的雷达。激光雷达根据安装位置的不同,分为两类:1一类安装在智能网联汽车或无人驾驶汽车的四周；2另一类安装在智能网联汽车或无人驾驶汽车的车顶。2.2.4激光雷达2.激光雷达的特点优点①探测范围广。②分辨率高。③信息量丰富。④可全天候工作。缺点①与毫米波雷达相比,激光雷达产品体积大,成本高。②激光雷达不能识别交通标志和交通信号灯。2.2.4激光雷达3.激光雷达系统的组成图2-28智能网联汽车激光雷达系统的组成2.2.4激光雷达4.激光雷达的测距原理(1)脉冲测距法设c为光在空气中传播的速度,c=3×108m/s,光脉冲从发射到接收的时间为t,则待测距离为L=ct/2。2.2.4激光雷达(2)干涉测距法2.2.4激光雷达(3)相位测距法2.2.4激光雷达2.2.4激光雷达5.激光雷达的类型(1)按有无机械旋转部件分类按有无机械旋转部件,激光雷达可分为机械激光雷达、固态激光雷达和混合固态激光雷达。(2)按线束数量分类按线束数量,激光雷达可分为单线束激光雷达与多线束激光雷达。2.2.4激光雷达6.激光雷达的主要指标(1)距离分辨率(4)测量帧频(2)最大探测距离(5)数据采样率(6)角度分辨率(8)波长(7)视场角(3)测距精度2.2.4激光雷达7.激光雷达的应用(1)少线束激光雷达的用途①行人保护。②自适应巡航控制系统的

启停。③车道偏离预警。④自动紧急制动。⑤预碰撞处理。⑥交通拥堵辅助。⑦低速防碰撞功能。(2)多线束激光雷达的用途①高精度地图制作与定位。②障碍物检测与识别。③可通行空间检测。④障碍物轨迹预测。2.2.5视觉传感器1.视觉传感器的定义视觉传感器主要由光源、镜头、图像传感器、模/数转换器、图像处理器、图像存储器等组成,如图2-42所示,其主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的原始图像。图2-42视觉传感器的组成2.2.5视觉传感器2.视觉传感器的特点视觉图像的信息量极为丰富有较强的适应环境的能力信息获取面积大视觉传感器应用广泛2.2.5视觉传感器3.视觉传感器的类型(1)单目摄像头2.2.5视觉传感器(2)双目摄像头2.2.5视觉传感器(3)三目摄像头2.2.5视觉传感器图2-49三目摄像头的感知范围2.2.5视觉传感器(4)环视摄像头2.2.5视觉传感器4.视觉传感器的要求高动态中低像素角度要求安全级别高温度要求防磁抗振寿命长2.2.5视觉传感器5.视觉传感器的主要指标1像素3靶面尺寸5信噪比2帧率4感光度6电子快门2.2.5视觉传感器6.视觉传感器的应用23451交通信号灯识别车道线识别障碍物识别交通标志和地面标志识别可通行空间识别3道路识别2.3.1道路识别的定义与分类1.道路识别的定义道路识别就是把真实的道路通过环境感知传感器转换成汽车能认识的道路,供智能网联(自动驾驶)汽车行驶;或通过视觉传感器识别出车道线,提供车辆在当前车道中的位置,帮助智能网联汽车提高行驶的安全性。2.3.1道路识别的定义与分类图2-53自动驾驶汽车识别的道路2.3.1道路识别的定义与分类图2-54视觉传感器识别的车道线2.3.1道路识别的定义与分类2.道路识别的分类(1)按道路构成特点分类按道路构成特点,道路识别可以分为结构化道路识别和非结构化道路识别。(2)按传感器分类按智能网联汽车所用传感器,道路识别分为视觉传感器道路识别和雷达道路识别。2.3.2道路图像的特点1.阴影条件下的道路图像图2-55阴影条件下的道路图像2.3.2道路图像的特点2.强、弱光照条件下的道路图像图2-56阴天的道路图像2.3.2道路图像的特点3.雨天的道路图像图2-57雨天的道路图像2.3.2道路图像的特点4.弯道道路图像图2-58弯道道路图像2.3.3道路识别的流程与方法1.道路识别的流程图2-59道路识别的流程2.3.3道路识别的流程与方法2.道路识别的方法基于区域分割的识别方法基于道路模型的识别方法基于道路特征的识别方法基于道路特征与模型相结合的识别方法4车辆识别2.4.1车牌识别1.车牌识别的定义车牌识别就是利用摄像头对监控路面过往车辆的特征图像和车辆全景图像进行实时拍摄,利用图像处理的分析方法,提取出车牌区域,进而对车牌区域进行字符分割和识别,从而对车辆进行管理。2.4.1车牌识别图2-61车牌识别2.4.1车牌识别2.车牌识别系统的组成图2-62车牌识别系统的组成2.4.1车牌识别3.车牌识别的流程图2-63车牌识别的流程2.4.1车牌识别4.车牌识别的方法基于模板匹配的字符识别算法基于特征的统计匹配法基于边缘检测和水平灰度变化特征的方法基于颜色相似度及彩色边缘的算法2.4.2运动车辆识别基于特征的识别方法基于光流场的识别方法基于机器学习的识别方法基于模型的识别方法5行人识别2.5.1行人识别的定义与类型1.行人识别的定义行人识别是采用安装在车辆前方的视觉传感器采集前方场景的图像信息,通过一系列复杂的算法分析处理这些图像信息,实现对行人的识别。2.5.1行人识别的定义与类型图2-66行人识别2.5.1行人识别的定义与类型2.行人识别的类型

可见光行人的检测01

红外行人的检测022.5.2行人识别系统的组成图2-67行人识别系统的组成2.5.3行人识别方法基于特征分类的行人识别方法基于模型的行人识别方法基于运动特性的行人识别方法基于形状模型的行人识别方法小波变换和支持向量机神经网络方法6交通标志识别2.6.1交通标志介绍

《道路交通标志和标线第2部分:道路交通标志》(GB5768.2—2022)。由该标准可知,我国的交通标志分为主标志和辅助标志两大类,主标志又分为禁令标志、指示标志、警告标志、指路标志、旅游区标志、告示标志共6种。2.6.1交通标志介绍3.雨天的道路图像图2-69部分禁令标志2.6.1交通标志介绍2.指示标志图2-70部分指示标志2.6.1交通标志介绍3.警告标志图2-71部分警告标志2.6.1交通标志介绍图2-72交通标志颜色与形状的关系2.6.2交通标志识别系统图2-73交通标志识别系统2.6.3交通标志识别的流程与方法图2-74交通标志识别的流程1.交通标志识别的流程2.6.3交通标志识别的流程与方法2.交通标志识别的方法基于颜色特征的交通标志识别基于形状特征的交通标志识别基于显著性的交通标志识别基于特征提取和机器学习的交通标志识别2.6.3交通标志识别的流程与方法图2-75交通标志识别的结果7交通信号灯识别2.7.1交通信号灯介绍不同国家和地区采用的交通信号灯,式样各不相同。在我国,交通信号灯的设置都必须遵循国标《道路交通信号灯》(GB14887—2011)和《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886—2016)。从颜色来看,交通信号灯的颜色有红色、黄色、绿色,而且三种颜色在交通信号灯中出现的位置有一定的顺序关系。从安装方式来看,交通信号灯有横向安装和竖向安装两种,一般安装在道路上方。2.7.1交通信号灯介绍2.7.1交通信号灯介绍从功能来看,交通信号灯有机动车信号灯、非机动车信号灯、左转非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道口信号灯、掉头信号灯。其中,机动车信号灯、闪光警告信号灯、道口信号灯的光信号无图案;非机动车信号灯、左转非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、掉头信号灯的光信号为各种图案。2.7.2交通信号灯识别系统图2-76交通信号灯识别系统的组成2.7.3交通信号灯识别的流程与方法1.交通信号灯识别的流程图2-77交通信号灯识别的流程2.7.3交通信号灯识别的流程与方法2.交通信号灯识别的方法

基于颜色特征的识别方法01

基于形状特征识别的方法02模块导入智能网联汽车的兴起,让芯片与软件定义汽车的理念已成为汽车行业共识,芯片和软件将成为未来汽车智能化的基础。计算平台是智能网联汽车的“大脑”,你作为一名初级技术员能否叙述计算平台架构、组成?本模块将带你了解智能网联汽车计算平台的概念和硬件类型、三种AI芯片的优点和缺点,以及智能网联汽车软件的三层架构及SOA面向服务的架构。模块三智能网联汽车计算平台1●计算平台定义及架构2●计算平台硬件及异构平台3●智能网联汽车软件1计算平台定义及架构3.1.1计算平台概述1.计算平台的定义计算平台作为智能网联汽车车端“大脑”,以环境感知数据、导航定位信息、车辆实时数据、云端智能计算平台数据和其他V2X交互数据等作为输入,基于环境感知定位、智能规划决策和车辆运动控制等核心控制算法,输出驱动、传动、转向和制动等执行控制指令,实现车辆自动控制,并向云端智能计算平台及V2X设备输出数据,还能够通过人机交互界面实现车辆驾驶信息的人机交互。3.1.1计算平台概述2.计算平台的发展现状随着汽车智能化程度逐渐提高,对高性能SoC芯片的需求不断提升,主控芯片是所有环节中壁垒最高、商业模式最佳的环节。英伟达、高通、英特尔等国际巨头持续发力芯片赛道;国内方面,华为、地平线等正在不断追赶。3.1.1计算平台概述3.1.1计算平台概述英伟达DRIVEAGXPegasus高通SnapdragonRide华为MDC平台地平线Matrix2自动驾驶计算平台百度Apollo车载计算平台MobileyeEyeQ53.1.1计算平台概述3.计算平台的主要特点(1)采用异构分布硬件架构。(2)提供高算力,支持自动驾驶应用。(3)底层软件提供标准接口,支持上层应用定制化。(4)支持网联云控等新功能的集成。(5)更高等级的安全策略。(6)高集成度的处理平台。3.1.1计算平台概述4.汽车电子电气架构的发展3.1.2计算平台架构1.计算平台的组成图3-2计算平台结构3.1.2计算平台架构(1)硬件平台硬件平台包括CPU计算单元、AI单元(GPU、ASIC、FPGA)、MCU控制单元、存储、ISP等其他硬件组成的自动驾驶域控制器,提供可持续扩展的计算能力。(2)系统软件系统软件包括自动驾驶操作系统和中间件,为上层提供调度、通信、时间同步、调试诊断等基础服务。3.1.2计算平台架构(3)功能软件功能软件包括自动驾驶通用框架(感知、决策、执行)、功能软件通用框架(数据抽象/数据流框架/基础服务)。(4)应用软件应用软件包括场景算法(涵盖数据感知、多元融合、决策规划、控制执行等)、数据地图等。3.1.2计算平台架构(5)其他结构其他结构包括工具箱(开发、仿真、调试、测试等)及安全体系(功能安全、信息安全等)。3.1.2计算平台架构2.车载智能计算基础平台参考架构车载智能计算基础平台参考架构组成自动驾驶操作系统和异构分布硬件架构两部分。车载智能计算基础平台参考架构软/硬件特点①异构:车载智能计算基础平台需采用异构芯片硬件方案。②分布弹性:车载智能计算基础平台当前需采用分布式硬件方案。2计算平台硬件及异构平台3.2.1计算平台硬件异构多核芯片硬件架构主要由AI单元、计算单元和控制单元三部分组成,见表3-2。3.2.1计算平台硬件1.AI单元GPUFPGAASIC3.2.1计算平台硬件3.2.1计算平台硬件2.计算单元基于多核CPU的计算单元具有主频高、计算能力强等特点,通过系统内核管理软件和硬件资源,完成任务调度。计算单元主要用于执行大部分自动驾驶相关的核心算法,整合多传感器融合数据,完成路径规划、决策控制等功能。3.2.1计算平台硬件3.控制单元控制单元主要基于传统车辆控制器(MCU)完成车辆动力学横纵向控制任务,搭载基础软件平台的控制单元将各个车辆控制的功能软件连接起来实现车辆控制,同时,软件系统需要预留与智能车辆操作系统集成的通信接口。

MCU是在ECU当中负责数据处理和运算的芯片,是把CPU、内存(RAM+ROM)、多种I/O接口等整合到单一芯片上形成的芯片级计算机。当前,汽车级MCU主要有8位、16位和32位三种型号。计算平台硬件异构分布架构CPU+GPU+ASIC(英伟达、特斯拉、高通等为代表)CPU+ASIC(Mobileye、华为、地平线等为代表)CPU+FPGA(百度-赛灵思、Waymo等为代表)3.2.2计算平台硬件异构分布架构3.2.2计算平台硬件异构分布架构3.2.2计算平台硬件异构分布架构主要计算平台综合比较(1)GPU、ASIC为采用最多的AI芯片,FPGA较少。(2)主流厂商的芯片算力越来越高,制程越来越先进,这与智能驾驶由低等级向高等级演化趋势一致。(3)从绝对算力来看,英伟达、高通、华为处于第一梯队;从功耗来看,高通表现突出,华为、英伟达表现相对一般。(4)从搭载的OEM厂商来看,英伟达、Mobileye处于领先位置,高通、华为、地平线则获得了主流OEM的定点,见表3-5。3.2.2计算平台硬件异构分布架构3.2.2计算平台硬件异构分布架构3智能网联汽车软件3.3.1汽车软件架构3.3.2系统软件1.硬件抽象层———Hypervisor与BSP(1)Hypervisor(Hypervisor),虚拟化技术可以模拟出一个具有完整硬件系统功能、运行在一个完全隔离环境中的计算机系统(2)BSPBSP(BoardSupportPackage)即板级支持包3.3.2系统软件2.操作系统标准与OS内核(1)车载操作系统从功能实现角度,车载操作系统(车载OS)可以大致分为车控操作系统和智能座舱操作系统。①车控操作系统:主要对应自动驾驶域、动力域、底盘域,用于实现车身底盘控制、动力系统和自动驾驶,可分为嵌入式实时操作系统RTOS和基于POSIX标准的操作系统。②智能座舱操作系统:主要对应于座舱域,用于实现车载娱乐信息系统功能以及实现HMI相应功能。3.3.2系统软件(2)驾驶域操作系统驾驶域OS内核以QNX、Linux、Vxworks三分天下。驾驶域OS按照定义范围可大致分为狭义和广义两种:①狭义OS:特指可直接搭载在硬件上的OS内核。②广义OS:从下至上包括BSP、OS内核、中间件及库组件等系统软件。(3)中间件中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件,位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。3.3.3功能软件3.3.3功能软件3.3.4应用软件应用层软件运行在广义操作系统之上,具体负责自动驾驶功能实现。典型的计算平台,在装载运行系统软件和功能软件构成的操作系统后,向上支撑应用软件开发,最终实现整体功能实现。应用层软件内容繁杂,包括场景算法(涵盖数据感知、决策规划、控制执行等)、高精度地图、人机交互(HMI)等。高精度地图是典型应用软件。高精度地图领域呈现高德地图、百度地图、四维图新三足鼎立态势。3.3.4应用软件3.3.5汽车软件发展现状及趋势软件定义汽车(SoftwareDefinedVehicles,SDV)指的是软件深度参与到汽车定义、开发、验证、销售、服务等过程中,并不断改变和优化各个过程,实现体验持续优化、过程持续优化、价值持续创造。3.3.5汽车软件发展现状及趋势3.3.5汽车软件发展现状及趋势3.3.5汽车软件发展现状及趋势现阶段我国汽车软件产业呈现以下五大发展趋势:(1)标准化的电子电气架构及系统软件将逐步建立。(2)智能汽车软件将逐步实现全栈化、完整化控制。(3)汽车软件水平将成为提升自主车企产品力和竞争力的关键。(4)基于多维数据融合的应用软件将成为产业发展的重点。(5)由整车企业和软件企业共同主导的产业生态将逐步构建。模块导入线控底盘是自动驾驶执行端的重要部件,能够实现对整车动力输出、行驶方向变化的主动控制,是实现高阶智能驾驶的基础。智能网联汽车或无人驾驶汽车依靠什么技术实现自主改变行驶方向?如何自主加速、减速?如何在紧急情况下自主制动、驻车?如何自主调节悬架高度、刚度及阻尼力?通过本模块的学习,你可以得到答案。模块四智能网联汽车线控底盘1●线控驱动系统2●线控转向系统3●线控制动系统4●线控悬架系统5●线控换挡系统1线控驱动系统4.1.1线控底盘的发展、组成与特点1.线控底盘的发展历程汽车底盘线控技术的发展是循序渐进的且历史非常长。首先是线控换挡,第一款车用自动变速器1904年就被使用了。其次是线控油门,现在基本上所有的车都采用了电子油门来替代传统的机械拉线或者拉杆式油门,第一款线控电子节气门诞生于1988年,宝马7系是首款搭载线控电子节气门的车型。2001-2002年,博世生产的EHB被奔驰的SL跑车和E级所采用,这是最早使用线控制动的两款汽车。最后是线控转向,在乘用车领域量产使用线控转向的第一款车是2013年英菲尼迪推出的Q50车型。4.1.1线控底盘的发展、组成与特点2.汽车线控底盘的发展趋势

(1)底盘系统线控化将从部分子系统线控化逐渐演进到全局线控化,多系统多控制器将逐渐被域控制器取代,并实现控制集成化、模块化、智能化、一体化。

(2)随着技术的进步、电子设备成本下降,以及其他的技术手段如非硬件冗余的容错控制技术等的应用,线控系统的成本将逐渐下降,线控系统将在量产车上大范围应用。

(3)汽车底盘线控技术的成熟将加快智能化、自动化汽车的发展。4.1.1线控底盘的发展、组成与特点3.线控底盘的组成线控转向线控驱动线控制动线控换挡线控悬架4.1.1线控底盘的发展、组成与特点4.线控底盘的特点

(1)线控技术用电信号取代了机械杆件和液压系统,在减小噪声和减少振动的同时,可为汽车零部件的布置节省很多空间,电线的布置变得更灵活,增大了汽车的设计空间;线控技术降低部件的复杂性,减轻汽车自重,降低燃油消耗率及液压系统和机械杆件的故障率。

(2)线控技术采用电信号的传输方式,响应速度更快、更敏捷。线控技术可以提前预判驾驶人的行为,进行提前干预,在紧急情况下发挥作用,减少交通事故。

(3)真正意义上的线控系统没有转向液、制动液等,不存在液压系统液体泄漏的问题,由电能驱动电机,节能环保。4.1.1线控底盘的发展、组成与特点

(4)由于线控系统取消机械或液压连接,传感器的不稳定性、数据传输的不准确性等可能使系统发生故障,安全可靠性有待提高。

(5)成本有待降低。要提高线控系统的安全可靠性,需要提供足够的软/硬件冗余,如传感器冗余、电机冗余、芯片冗余等,因而提高了软/硬件成本。4.1.2线控驱动系统的结构1.线控油门系统的结构4.1.2线控驱动系统的结构2.新能源汽车线控驱动系统的结构4.1.2线控驱动系统的结构4.1.2线控驱动系统的结构4.1.3线控驱动系统的工作原理1.线控油门系统的工作原理4.1.3线控驱动系统的工作原理2.新能源汽车线控驱动系统的工作原理4.1.4线控驱动系统的特点1.线控油门系统的特点线控油门系统的优点:(1)减少了机械组合零件,系统质量更小。(2)可以和油压、发动机温度和废气再循环等信息有更密切的电子信号结合,有助减少耗油量和废气排出。(3)节气门开度被简化成电子信息,有助于提高各项系统的沟通效率。线控油门系统的缺点:(1)成本更高。(2)有一定延迟效果。(3)可靠性不如机械式油门驱动系统。4.1.4线控驱动系统的特点2.新能源汽车线控驱动系统的特点集中式驱动系统的特点优点①结构紧凑,便于处理电机冷却、振动隔振以及电磁干扰等问题。②整车总布置形式与内燃机接近,前舱热管理、隔声处理以及碰撞安全性与原车接近或者容易处理。缺点①通常要求使用高转速大功率电机,对电机性能要求高。②具有传动链长、传动效率低的缺点。4.1.4线控驱动系统的特点集中式驱动系统的特点优点①整车布置的灵活性强,车身造型设计的自由度大,易于实现同底盘不同造型产品的多样化。②机械传动系统部分减少或全部取消,可简化驱动系统。③电机驱动力矩响应迅速,正/反转灵活切换,驱动力矩瞬时响应快,恶劣工况的适应能力强。④容易实现电气制动、机电复合制动及再生制动,经济性更高,续航里程更长。⑤在行驶稳定性方面,通过电机力矩的独立控制,更容易实现对横摆力矩、纵向力矩的控制,从而提高整车的操纵稳定性及行驶安全。4.1.4线控驱动系统的特点集中式驱动系统的特点缺点①为满足各轮运动协调,对多个电机的同步协调控制要求高。②电机的分散安装布置提出了结构布置、热管理、电磁兼容以及振动控制等多方面的技术难题。2线控转向系统4.2.1线控转向系统的分类与结构4.2.1线控转向系统的分类与结构4.2.1线控转向系统的分类与结构1.线控转向系统的分类23451四轮独立转向单电机前轮转向双电机前轮转向双电机独立前轮转向后轮线控转向4.2.1线控转向系统的分类与结构4.2.1线控转向系统的分类与结构2.线控转向系统的结构图4-9线控转向系统的结构4.2.2线控转向系统的工作原理转向输入实现转向实现路感反馈4.2.2线控转向系统的工作原理4.2.3线控转向系统的特点线控转向系统的优点

(1)有效地实现了转向系统和转向盘两者之间的同步,从而使驾驶人对汽车的控制更加灵敏,改善操纵稳定性。

(2)线控转向系统只需要在转向的时候进行工作,不仅有效提升了传动效率,而且更加经济、环保。

(3)在碰撞发生时,由前围入侵传递到转向管柱上的碰撞能量几乎为零,提升了整车发生碰撞时对驾驶人的保护性能,提高被动安全性。4.2.3线控转向系统的特点

(4)线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械结构,使转向系统质量减小了大约5kg,利于整车轻量化。

(5)在汽车行驶的过程中,避免地面的不平整、转向轮的不平衡等因素导致的抖动传递到转向盘上,舒适性高。4.2.3线控转向系统的特点线控转向系统的缺点

(1)线控转向系统的安全性和可靠性有待提高,这是各大车企需考虑的核心问题。

(2)冗余设备导致额外增加的成本和质量是阻碍其发展的因素之一。

(3)硬件上需要较高功率的路感电机和转向电机,软件上需要复杂的算法。3线控制动系统4.3.1线控制动系统的分类与结构1.线控制动系统的分类电子液压制动(EHB)系统电子机械制动

(EMB)系统混合线控制动

(HBBW)系统4.3.1线控制动系统的分类与结构4.3.1线控制动系统的分类与结构4.3.1线控制动系统的分类与结构4.3.1线控制动系统的分类与结构2.线控制动系统的结构图4-14电子液压制动(EHB)系统的结构4.3.1线控制动系统的分类与结构4.3.2线控制动系统的工作原理1.电子液压制动(EHB)系统的工作原理4.3.2线控制动系统的工作原理2.电子机械制动(EMB)系统的工作原理4.3.3线控制动系统的特点电子液压制动(EHB)系统的特点(1)EHB系统的优点①EHB系统可通过正确识别驾驶人意图,对制动力(由踏板行程以及踏板加速度来辨别计算)加以调整,以避免制动力不足。②传统采用真空助力器的制动系统助力能力受发动机转速和负荷的影响,而EHB系统的制动能力不受发动机真空度影响。③由于制动相关传感器探测的是踏板的运动速度和踏板的行程,电控单元据此进行制动压力调节,制造商可以根据不同的车型以及对驾驶人驾驶习惯的统计,通过更改控制算法和踏板模拟器提供给驾驶人不同的踏板感觉,使得EHB系统的可移植性好。4.3.3线控制动系统的特点④在需要保持驻车状态时,可以使系统对车轮施加一定的制动力,即使驾驶人松开制动踏板依然能对车轮产生一定的制动压力,减轻驾驶人的负担,提高驾驶舒适性,实现电子驻车控制。⑤传统制动系统的制动特性无法随意改变,而EHB系统可以通过分析驾驶人意图,判断不同的制动行为,提供最合理的压力变化特性。(2)EHB系统的缺点

EHB系统仍然需要液压部件,离不开制动液。4.3.3线控制动系统的特点电子机械制动(EMB)系统的特点(1)EMB系统的优点①EMB系统的应用使汽车可以省去制动液壶、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等,使车辆结构得到简化。②传统的液压制动系统反应时间为400~600ms,EHB系统为120~150ms,而EMB系统只要90ms,极大地缩短了制动反应的时间,制动距离可以缩短60%,安全性能大幅度提高。③由于EMB系统没有使用制动液,不用担心有液体泄漏,可避免液体泄漏导致短路或元件失效,维护简单,节省维修成本。④一系列电子元器件代替了原来笨重的机械助力传动装置,减轻了整车的质量,提高了整车的燃油经济性,减小了前、后轴的负荷,减少了轮胎的磨损。4.3.3线控制动系统的特点(2)EMB系统的缺点①由于不存在独立的主动备用制动系统,对系统的可靠性要求极高。此外,还需要一个备用系统,在ECU元件失去效用、传感器失灵、制动器本身或线束出现故障时,保障制动的基本性能。②由于EMB系统位于轮毂中,轮毂的体积决定了电机体积,进而决定了电机功率不可能太大,制约了制动力。③工作环境恶劣,特别是温度高,制动片附近的温度高达数百度。而电机体积又决定只能使用永磁电机,而永磁材料在高温下会消磁,影响电机工作。4线控悬架系统4.4.1线控悬架系统的分类与结构1.线控悬架系统的分类悬架(亦称悬挂)是连接车轮与车身的机构,对车身起支撑和减振的作用。悬架传递作用在车轮和车架之间的力,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的振动,以保证汽车能平顺地行驶。典型的悬架机构主要包括弹性元件、导向机构和减振器等。4.4.1线控悬架系统的分类与结构4.4.1线控悬架系统的分类与结构2.线控悬架系统的结构图4-19线控悬架系统的结构图4-20空气弹簧的结构4.4.1线控悬架系统的分类与结构4.4.1线控悬架系统的分类与结构4.4.2线控悬架系统的工作原理4.4.3线控悬架系统的特点1.线控悬架系统的优点

(1)刚度可调,可改善汽车转弯时出现的侧倾以及制动和加速等引起的车身点头和后坐等问题。

(2)汽车载荷变化时,能自动维持车身高度不变。

(3)碰到障碍物时,能瞬时提高底盘和车轮以越过障碍,使汽车的通过性得到提高。

(4)可抑制制动时的“点头”,充分利用车轮与地面的附着条件加速制动过程,缩短制动距离。

(5)使车轮与地面保持良好的接触,增大车轮与地面的附着力,增强汽车抵抗侧滑的能力。4.4.3线控悬架系统的特点2.线控悬架系统的缺点

(1)结构复杂,故障的概率和危害性远高于传统悬挂系统。

(2)由于主要部件没有备份,一旦出现严重泄漏事故,行车姿态会出现剧烈变化,安全风险较大。

(3)线控悬架系统相对传统悬架系统增加了电机、控制器、传感器、储气罐等配置,质量和能耗有所增大。5线控换挡系统4.5.1线控换挡系统的分类与结构1.线控换挡系统的分类线控换挡是一种不需要任何机械结构,仅通过电控来实现传动的机构。4.5.1线控换挡系统的分类与结构2.线控换挡系统的结构图4-26奥迪Q7线控换挡系统的结构4.5.2线控换挡系统的工作原理4.5.3线控换挡系统的特点特点(1)选挡杆和变速箱之间不存在机械连接。(2)换挡操纵需求以纯电子方式传输至变速箱。(3)驻车锁通过电控液压方式操控和激活。4.5.3线控换挡系统的特点优点

(1)电子换挡选择器相比原有的换挡器质量更轻,体积更小,同时也易于维护。

(2)采取线控换挡技术能够提高换挡安全性和功能可靠性。

(3)便于集成附加功能,如APA全自动泊车、自动P挡请求、手动/运动换挡模式选择、整车防盗、驾驶习惯学习等。

(4)相比于传统换挡机构,线控换挡没有拉线的束缚,可提升系统的轻量化和智能化水平。模块导入智能网联汽车车联网是实现自动驾驶的底层必要技术之一。车联网就像是神经系统,通过新一代信息通信技术,实现车与云平台、车与车、车与路、车与人、车内等全方位网络链接,实现“三网融合”,即将车内网、车际网和车载移动互联网进行融合,保证信息和指令的实时传递。智能网联汽车或无人驾驶汽车依靠什么技术实现车内信息实时传递?依靠什么技术实现车与云平台、车与车、车与路、车与人信息实时传递?依靠什么技术在车内实现上网办公,进行商务购物?通过对本模块的学习,你可以得到答案。模块五智能网联汽车车联网技术1●智能网联汽车车联网2●智能网联汽车车内通信网络3●智能网联汽车车际通信网络4●智能网联汽车移动通信网络1智能网联汽车车联网5.1.1车联网概述1.车联网的定义车联网借助新一代信息和通信技术,实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接,提升汽车智能化水平和自动驾驶能力,构建汽车和交通服务新业态,从而提高交通效率,改善汽车驾乘感受,为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。工业和信息化部印发的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》指出,车联网(智能网联汽车)产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态。5.1.1车联网概述2.车联网的组成5.1.1车联网概述3.车联网体系结构5.1.1车联网概述4.发展车联网产业的重大意义车联网推动形成新模式与新业态车联网是最具创新活力的产业之一车联网是展现国家实力的核心领域5.1.2车联网应用与发展1.车联网应用

V2X,即vehicletoeverything,车联万物。简单来说,