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文档简介

任务一认知智能网联汽车前言智能网联汽车以万物互联、大数据、云计算和人工智能等为技术基础,在发展战略中,各国纷纷选择汽车产业作为制造业整体升级的突破口,依托汽车产业加快推进制造业转型。这一战略指向带动全球汽车技术进人了加速进步和融合发展的新时期,并呈现出电动化、智能化、网联化、共享化四大发展趋势。这四大趋势既有各自的独特内涵,又有紧密的相互联系。认知智能网联汽车Annualworksummary1目录01课堂导入02教学目标03教学内容04课后练习课堂导入01课堂导入:智能网联汽车技术1.你认为的无人驾驶是什么样的?2.无人驾驶与智能网联之间有什么关系?观看下方视频并进行讨论和思考,回答右侧的问题?教学目标0203能阐述智能网联汽车的分级01能说出智能网联汽车概念02能描述智能网联汽车的分层04能说明智能网联汽车发展前景01激发学生的民族自豪感和时代精神,增强国家的核心竞争力,实现可持续发展。02引导学生关注全球议题,增强国家竞争实力;树立创新意识,促进全面发展。知识目标素质目标教学内容03一、智能网联汽车概念01智能网联汽车概念

智能网联汽车(简称ICV)是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。二、智能网联汽车的分层智能网联汽车具有两个层面:智能化网联化智能化层面,汽车配备了多种传感器(摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达),实现对周围环境的自主感知,通过一系列传感器信息识别和决策操作,汽车按照预定控制算法的速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行驶。二、智能网联汽车的分层

网联化层面,车辆采用新一代移动通信技术(LTE-V、5G等),实现车辆位置信息、车速信息、外部信息等车辆信息之间的交互,并由控制器进行计算,通过决策模块计算后控制车辆按照预先设定的指令行驶,进一步增强车辆的智能化程度和自动驾驶能力。三、智能网联汽车的分级01我国汽车汽车工程学会对自动驾驶的分级我国划分的这6个等级和美国SAE中的L0~L5级是基本对应的,但也有差异,主要体现在L2级。我国的2级部分自动驾驶的控制是驾驶人与系统;SAE中的L2级部分自动化的驾驶操作是系统,因此SAE中的L2级要比我国的2级要求高。我国智能网联汽车技术发展现状三、智能网联汽车的分级自动驾驶汽车业内普遍接受的是SAE(美国汽车工程师学会)在J3016-2014文件提出的自动驾驶分级定义,按照自动化程度分为六个等级,其中L0为没有任何智助系统的级别。在L3级后,机器开始接管并主导车辆的感知和控制;当前智能网联汽车技术整体处于L2~L3段。02美国汽车汽车工程师学会对自动驾驶的分级美国关于智能网联汽车的技术分级三、智能网联汽车的分级2020年左右实现高速公路上的L3自动驾驶、L2自动驾驶和特定区域的L4自动驾驶。到2025年,将实现高速公路上的L4自动驾驶。02日本自动驾驶汽车技术发展现状三、智能网联汽车的分级

欧盟于2012年颁布法规,要求所有商用车在2013年11月之前安装AEB紧急自动刹车系统。自2014年起,在欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB,没有该系统的车辆不符合E-NCAP五星级安全认证。02欧盟自动驾驶汽车技术发展现状四、智能网联汽车发展前景

根据全球知名经济咨询机构IHS环球透视(以下简称IHS)汽车部门预测,全球智能驾驶汽车销量将由2025年的23万辆,发展到2035年将超过1000万辆;到2022年全球联网汽车的市场保有量将达3.5亿台,市场占比达到24%,具有联网功能的新车销量将达到9800万台,市场占比达94%。四、智能网联汽车发展前景2020年2月,国家发改委正式发布关于印发《智能汽车创新发展战略》的通知,提出战略愿景,到2025年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。课后练习04一、填空题1.智能网联汽车(简称ICV)是指搭载先进的

等装置。2.我国把智能网联汽车智能化划分为5个等级,1级为

,2级为

,3级为

,4级为

,5级为

。3.智能网联汽车具有两个层面:一是

,二是

。二、选择题1.不属于自动驾驶汽车的是()。A.L0级B.L1级C.L2级D.L3级

2.属于无人驾驶汽车的是()。A.L1级

B.L2级C.L3级D.L4级3.下列属于车载激光雷达特点的是(

)。A.摄像头B.激光雷达C.毫米波雷达D.5G二、简答题1.我国对自动驾驶的分级。2.美国对自动驾驶的分级。谢谢项目一认知智能网联汽车认知智能网联汽车结构与技术Annualworksummary2前言智能网联汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现V2X智能信息交换共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。同时智能网联汽车是以车辆为主体和主要节点,融合现代通信和网络技术,使车辆与外部节点实现信息共享和协同控制。目录01教学目标02教学内容03课后练习教学目标0103能说明我国智能网联汽车的发展。01能说出智能网联汽车结构。02能阐述智能网联汽车主要技术。01激发学生的民族自豪感和时代精神,增强国家的核心竞争力,实现可持续发展。02激发学生努力学习专业知识,服务社会。知识目标素质目标教学内容02一、智能网联汽车结构

智能网联汽车运用了多款技术,主要包括车辆关键技术、信息交互关键技术、基础支撑关键技术等,如图1-2-1所示智能网联汽车的系统构成一、智能网联汽车结构01环境感知

环境感知层的主要功能是通过车载环境感知技术、卫星定位技术、4G/5G及V2X无线通信技术等,实现对车辆自身属性和车辆外在属性(如道路、车辆和行人等)静、动态信息的提取和收集,并向智能决策层输送信息。一、智能网联汽车结构02智能决策

智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进行融合,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行识别,决策分析和判断车辆驾驶模式和将要执行的操作,并向控制和执行层输送指令。一、智能网联汽车结构03控制执行

智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进行融合,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行识别,决策分析和判断车辆驾驶模式和将要执行的操作,并向控制和执行层输送指令。

从功能角度上讲,智能网联汽车与一般汽车相比,主要增加了环境感知与定位系统、无线通信系统、车载自组织网络系统和先进驾驶辅助系统等。二、智能网联汽车主要技术01环境感知技术

环境感知包括车辆本身状态感知、道路感知、行人感知、交通信号感知、交通标识感知、交通状况感知、周围车辆感知等,如图1-2-2所示。二、智能网联汽车主要技术02无线通信技术

长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入,主要采用4G/5G技术,特别是5G技术,有望成为车载长距离无线通信专用技术。短距离通信技术有专用短程通信技术(DSRC)、蓝牙、Wi-Fi等,其中DSRC重要性高且亟须发展,它可以实现在特定区域内对高速运动下移动目标的识别和双向通信,如图1-2-3所示。二、智能网联汽车主要技术03智能互联技术

当两个车辆距离较远或被障碍物遮挡,直接通信无法完成时,两者之间的通信可以通过路侧单元进行信息传递,构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络。智能互联技术示意图如图1-2-4所示。二、智能网联汽车主要技术04车载网络技术

目前汽车上广泛应用的网络有CAN、LIN和MOST总线等,它们的特点是传输速率小,带宽窄。以太网最有可能进入智能网联汽车环境下工作。同时以太网还可以顺应未来汽车行业的发展趋势,即开放性兼容性原则,从而可以很容易地将现有的应用嵌入到新的系统中。二、智能网联汽车主要技术05先进驾驶辅助技术

先进驾驶辅助技术示意图如图1-2-5所示高级驾驶辅助系统试验防范解析二、智能网联汽车主要技术06信息融合技术

信息融合技术是指在定准则下利用计算机技术对多源信息分析和综合以实现不同应用的分类任务面进行的处理过程。该技术主要用于对多源信息进行采集、传输、分析和综合,将不同数据源在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合,产生出完整、准确、及时、有效的综合信息。二、智能网联汽车主要技术07信息安全与隐私保护技术

智能网联汽车接人网络的同时,也带来了信息安全的问题。在应用中,每辆车及其车主的信息都将随时随地地传输到网络中被感知,这种暴露在网络中的信息很容易被窃取,干扰甚至修改等,从而直接影响智能网联汽车体系的安全,因此在智能网联汽车中,必须重视信息安全与隐私保护技术的研究。二、智能网联汽车主要技术08人机交互技术

人机交互技术,尤其是语音控制、手势识别和触摸屏技术,在全球未来汽车市场上将被大量采用。全球领先的汽车制造商都在研究人机交互技术。智能网联汽车人机界面的设计,其最终目的在于提供好的用户体验,增强用户的驾驶乐趣或驾驶过程中的操作体验,如图1-2-6所示。二、智能网联汽车主要技术09高精度地图与定位技术

高精度地图技术将大量的行车辅助信息存储为结构化数据,这些信息可以分为两类。第一类是道路数据,第二类是车道周边的固定对象信息。高精度地图具有高鲜度、高精度和高丰富度的特点。高丰富度与机器的更多逻辑规则相结合,进一步提升了自动驾驶的安全性,如图1-2-7所示。二、智能网联汽车主要技术10异构网络融合技术

异构网络融合是一项较为关键的技术,所谓异构是指两个或以上的无线通信系统采用了不同的接入技术,或者是采用相同的无线接入技术但属于不同的无线运营商,其结构示意图如图1-2-8所示。二、智能网联汽车主要技术11交通大数据处理的关键技术

交通大数据具有种类繁多、异质性、时空尺度跨越大、动态多变、高度随机性、局部性和生命周期较短等特征,智能网联汽车的发展离不开大数据技术的支持。交通所涉及的大数据技术总结起来大致包括如下内容。交通大数据平台示意图如图1-2-9所示。二、智能网联汽车主要技术12交通云计算关键技术

交通云计算平台应该是一个整合的、先进的、安全的、自动化的、易扩展的、服务于交通行业的开放性平台。智慧交通云平台示意图如图1-2-10所示。三、我国智能网联汽车的发展

中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2015年12月,百度公司宣布,百度无人驾驶汽车在国内首次实现城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶,测试时最高速度达到100km/h。百度无人驾驶汽车的技术核心是“百度汽车大脑”,包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制四大模块。其中,百度自主采集和制作的高精度地图记录完整的三维道路信息,能在厘米级精度实现车辆定位。智能网联汽车——无人驾驶技术三、我国智能网联汽车的发展

百度自主采集和制作的高精度地图记录完整的三维道路信息,能在厘米级精度实现车辆定位。同时,百度无人驾驶汽车依托国际领先的交通场景物体识别技术和环境感知技术,实现高精度车辆探测识别、跟踪、距离和速度估计、路面分割、车道线检测,为自动驾驶的智能决策提供依据。三、我国智能网联汽车的发展

百度的无人驾驶解决方案是以人工智能、高精度地图为核心,依托传感器、激光雷达等硬件设备构筑的最高级别无人驾驶系统。百度大脑基于计算机和人工智能,模拟人脑思维的模式,拥有200亿个参数,通过模拟人脑

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