智能網(wǎng)聯(lián)汽車 課件 項(xiàng)目一 任務(wù)二認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)與技術(shù)

項(xiàng)目一認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)與技術(shù)Annualworksummary2前言智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)V2X智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。同時(shí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車是以車輛為主體和主要節(jié)點(diǎn)，融合現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使車輛與外部節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制。目錄01教學(xué)目標(biāo)02教學(xué)內(nèi)容03課后練習(xí)教學(xué)目標(biāo)0103能說明我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展。01能說出智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)。02能闡述智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)。01激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和時(shí)代精神，增強(qiáng)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。02激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，服務(wù)社會(huì)。知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容02一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車運(yùn)用了多款技術(shù)，主要包括車輛關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)等，如圖1-2-1所示智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)01環(huán)境感知

環(huán)境感知層的主要功能是通過車載環(huán)境感知技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、4G/5G及V2X無線通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛自身屬性和車輛外在屬性（如道路、車輛和行人等）靜、動(dòng)態(tài)信息的提取和收集，并向智能決策層輸送信息。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)02智能決策

智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進(jìn)行融合，對(duì)道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號(hào)等進(jìn)行識(shí)別，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)03控制執(zhí)行

智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進(jìn)行融合，對(duì)道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號(hào)等進(jìn)行識(shí)別，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。

從功能角度上講，智能網(wǎng)聯(lián)汽車與一般汽車相比，主要增加了環(huán)境感知與定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)等。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)01環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知包括車輛本身狀態(tài)感知、道路感知、行人感知、交通信號(hào)感知、交通標(biāo)識(shí)感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等，如圖1-2-2所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)02無線通信技術(shù)

長(zhǎng)距離無線通信技術(shù)用于提供即時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入，主要采用4G/5G技術(shù)，特別是5G技術(shù)，有望成為車載長(zhǎng)距離無線通信專用技術(shù)。短距離通信技術(shù)有專用短程通信技術(shù)（DSRC）、藍(lán)牙、Wi-Fi等，其中DSRC重要性高且亟須發(fā)展，它可以實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)下移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別和雙向通信，如圖1-2-3所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)03智能互聯(lián)技術(shù)

當(dāng)兩個(gè)車輛距離較遠(yuǎn)或被障礙物遮擋，直接通信無法完成時(shí)，兩者之間的通信可以通過路側(cè)單元進(jìn)行信息傳遞，構(gòu)成一個(gè)無中心、完全自組織的車載自組織網(wǎng)絡(luò)。智能互聯(lián)技術(shù)示意圖如圖1-2-4所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)04車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前汽車上廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)有CAN、LIN和MOST總線等，它們的特點(diǎn)是傳輸速率小，帶寬窄。以太網(wǎng)最有可能進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境下工作。同時(shí)以太網(wǎng)還可以順應(yīng)未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，即開放性兼容性原則，從而可以很容易地將現(xiàn)有的應(yīng)用嵌入到新的系統(tǒng)中。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)05先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)

先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)示意圖如圖1-2-5所示高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)試驗(yàn)防范解析二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)06信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)是指在定準(zhǔn)則下利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)多源信息分析和綜合以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用的分類任務(wù)面進(jìn)行的處理過程。該技術(shù)主要用于對(duì)多源信息進(jìn)行采集、傳輸、分析和綜合，將不同數(shù)據(jù)源在時(shí)間和空間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行組合，產(chǎn)生出完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的綜合信息。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)07信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車接人網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，也帶來了信息安全的問題。在應(yīng)用中，每輛車及其車主的信息都將隨時(shí)隨地地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中被感知，這種暴露在網(wǎng)絡(luò)中的信息很容易被竊取，干擾甚至修改等，從而直接影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系的安全，因此在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，必須重視信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)的研究。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)08人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互技術(shù)，尤其是語音控制、手勢(shì)識(shí)別和觸摸屏技術(shù)，在全球未來汽車市場(chǎng)上將被大量采用。全球領(lǐng)先的汽車制造商都在研究人機(jī)交互技術(shù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，其最終目的在于提供好的用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶的駕駛樂趣或駕駛過程中的操作體驗(yàn)，如圖1-2-6所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)09高精度地圖與定位技術(shù)

高精度地圖技術(shù)將大量的行車輔助信息存儲(chǔ)為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這些信息可以分為兩類。第一類是道路數(shù)據(jù)，第二類是車道周邊的固定對(duì)象信息。高精度地圖具有高鮮度、高精度和高豐富度的特點(diǎn)。高豐富度與機(jī)器的更多邏輯規(guī)則相結(jié)合，進(jìn)一步提升了自動(dòng)駕駛的安全性，如圖1-2-7所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)10異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合是一項(xiàng)較為關(guān)鍵的技術(shù)，所謂異構(gòu)是指兩個(gè)或以上的無線通信系統(tǒng)采用了不同的接入技術(shù)，或者是采用相同的無線接入技術(shù)但屬于不同的無線運(yùn)營(yíng)商，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2-8所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)11交通大數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)

交通大數(shù)據(jù)具有種類繁多、異質(zhì)性、時(shí)空尺度跨越大、動(dòng)態(tài)多變、高度隨機(jī)性、局部性和生命周期較短等特征，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持。交通所涉及的大數(shù)據(jù)技術(shù)總結(jié)起來大致包括如下內(nèi)容。交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)示意圖如圖1-2-9所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)12交通云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)

交通云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)該是一個(gè)整合的、先進(jìn)的、安全的、自動(dòng)化的、易擴(kuò)展的、服務(wù)于交通行業(yè)的開放性平臺(tái)。智慧交通云平臺(tái)示意圖如圖1-2-10所示。三、我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

中國(guó)從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究，國(guó)防科技大學(xué)在1992年成功研制出中國(guó)第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2015年12月，百度公司宣布，百度無人駕駛汽車在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動(dòng)駕駛，測(cè)試時(shí)最高速度達(dá)到100km/h。百度無人駕駛汽車的技術(shù)核心是“百度汽車大腦”，包括高精度地圖、定位、感知、智能決策與控制四大模塊。其中，百度自主采集和制作的高精度地圖記錄完整的三維道路信息，能在厘米級(jí)精度實(shí)現(xiàn)車輛定位。智能網(wǎng)聯(lián)汽車——無人駕駛技術(shù)三、我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

百度自主采集和制作的高精度地圖記錄完整的三維道路信息，能在厘米級(jí)精度實(shí)現(xiàn)車輛定位。同時(shí)，百度無人駕駛汽車依托國(guó)際領(lǐng)先的交通場(chǎng)景物體識(shí)別技術(shù)和環(huán)境感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度車輛探測(cè)識(shí)別、跟蹤、距離和速度估計(jì)、路面分割、車道線檢測(cè)，為自動(dòng)駕駛的智能決策提供依據(jù)。三、我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

百度的無人駕駛解決方案是以人工智能、高精度地圖為核心，依托傳感器、激光雷達(dá)等硬件設(shè)備構(gòu)筑的最高級(jí)別無人駕駛系統(tǒng)。百度大腦基于計(jì)算機(jī)和人工智能，模擬人腦思維的模式，擁有200億個(gè)參數(shù)，通過模擬人腦的無數(shù)神經(jīng)元的工作原理進(jìn)行再造、存儲(chǔ)及“思考”。目前國(guó)內(nèi)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車、無人駕駛汽車的技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差別不大。課后練習(xí)03一、填空題1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車運(yùn)用了多款技術(shù)，主要包括

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、

等。2.環(huán)境感知包括

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、交通標(biāo)識(shí)感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等。3.短距離通信技術(shù)有

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等。二、選擇題1.網(wǎng)聯(lián)式環(huán)境感知系統(tǒng)主要包括（）。A．?dāng)z像頭B．LTE-VC．毫米波雷達(dá)D．5G2.車載式環(huán)境感知系統(tǒng)主要包括（）。A．?dāng)z像頭