智能网联汽车技术 课件全套 冯丽沙 项目1-7 智能网联汽车认知 - 标准法规与测试评价技术

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？项目一

智能网联汽车认知汽车技术的发展历程任务1建议课时：2主讲人：CONTENTS01课堂导入02教学目标03教学重难点04知识储备目录05知识回顾06课堂练习教学目标0202能说出智能汽车、无人驾驶汽车、车联网、智能交通系统、智能网联汽车等相关名词的概念及相互关系03能列举出智能网联汽车的应用场景及主要功能01能说出汽车技术发展的历程、趋势及国内外智能网联汽车发展的历程，并能概括我国智能网联汽车发展的优缺点教学重难点03重点难点①汽车技术相关名词的概念②我国智能网联汽车发展的优缺点①智能网联汽车的应用场景及主要功能知识储备04一、汽车技术发展历程及趋势观看下方视频并进行讨论和思考，回答右侧的问题？1.汽车技术的发展主要经历了哪些阶段？一、汽车技术发展历程及趋势汽车的诞生——蒸汽汽车

1825年，英国人斯瓦底·嘉内制造了一辆蒸汽公共汽车，开始了世界上最早的公共汽车运营。1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车一、汽车技术发展历程及趋势艾提力·雷诺内燃机1800年兰诺儿世界上第一台二冲程内燃机1859年尼古拉•奥托四冲程发动机1876年卡尔•本茨第一辆内燃机汽车1885年卡尔•本茨专利证书1886年卡尔•本茨二冲程试验性发动机1879年汽车的诞生——内燃机汽车一、汽车技术发展历程及趋势20世纪50、60年代初级阶段20世纪70年代初到80年代中期迅速发展阶段20世纪80年代中期到90年代中期微型计算机在汽车上应用日趋成熟并向智能化发展阶段20世纪90年代中期至今向汽车智能化、网联化、自动化发展的阶段汽车技术的发展一、汽车技术发展历程及趋势汽车技术发展趋势一、汽车技术发展历程及趋势汽车技术发展趋势低碳化汽车产业不断降低能源消耗和污染物排放的技术趋势，最终指向的是节能汽车和新能源汽车产品。信息化以网络、通信及电子技术为基础，信息技术不断在汽车产品上得到更多应用的技术趋势智能化车载传感器、控制器、执行器等装置为基础，实现车辆对复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能的技术趋势。一、汽车技术发展历程及趋势汽车技术发展趋势信息化是智能化的基础智能化技术的应用又对信息化起到了促进作用信息化和智能化又对低碳化具有极强的推进作用信息化低碳化智能化二、智能网联汽车概念认知以下五个名词的概念该如何理解？它们之间有什么样的关系？请观看微课视频“智能网联汽车概念认知”并思考。01智能汽车02无人驾驶汽车03车联网04智能交通系统05智能网联汽车二、智能网联汽车概念认知01智能汽车智能汽车就是在传统汽车上加装了先进的传感器、控制器、执行器等，通过车载环境感知系统和信息终端实现V2X的信息交换，使车辆具备环境感知和智能决策能力，能够自动分析车辆行驶状态，并按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。二、智能网联汽车概念认知无人驾驶汽车——概念02无人驾驶汽车即通过车载环境感知系统，感知道路和行车周边环境，自动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目的地的智能汽车。能够实现完全自动的控制并达成所有的驾驶目标。二、智能网联汽车概念认知无人驾驶汽车——实现方法和技术思路02二、智能网联汽车概念认知车联网——概念03车联网(IOV)是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的体系架构、通信协议和数据交互标准，实现无线通信和信息交换，从而实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。二、智能网联汽车概念认知车联网——车内网、车际网和车载移动互联网0301通过应用成熟的总线技术建立一个标准化的整车网络车内网02基于特定无线局域网络的动态网络车际网03车载单元通过4G/5G等通信技术与互联网进行无线连接车载移动互联网二、智能网联汽车概念认知智能交通系统04智能交通系统(ITS)又称智能运输系统。它将先进的科学技术有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路和使用者间的联系，形成了保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。二、智能网联汽车概念认知智能网联汽车05狭义上讲，智能网联汽车与智能汽车概念相似。从广义上讲，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，以达到安全、有序、高效、节能行驶的新一代多车辆系统。二、智能网联汽车概念认知智能网联汽车相关概念间的关系06智能汽车终极目标是无人驾驶汽车智能网联汽车的终极目标是可以上路安全行驶的无人驾驶汽车车联网是智能交通系统与互联网技术发展的融合产物，是智能交通系统的重要组成部分智能汽车无人驾驶汽车车联网智能交通系统智能网联汽车智能交通系统是车联网发展的终极目标二、智能网联汽车概念认知智能网联汽车相关概念间的关系0601智能汽车隶属于智能交通02智能网联汽车是智能交通、智能汽车与车联网的交集03智能网联汽车是智能交通系统的核心组成部分，是车联网体系的一个节点智能交通智能汽车车联网智能网联汽车1991年《陆上综合运输效率化法案》1992年《ITS战略计划》1995年《美国国家ITS项目规划》1998年《面向21世纪的运输平衡法案》2014年《ITS战略计划2015--2019》2010年《美国ITS战略计划2010-2014》2005年SAFETEA-LU法案2002年《国家ITS项目计划-十年计划》三、国内外智能网联汽车发展1999年《国家ITS五年项目计划》国外智能网联汽车发展——美国三、国内外智能网联汽车发展国外智能网联汽车发展——日本1990年代中期各省厅由分别推进ITS的研发项目转向了携手联合1995年日本内阁会议正式通过《面向高度信息和通信社会推进的基本方针》1996年四省一厅联合制定《推进ITS总体构想》近年来ITS在日本基本国策中的优先性地位不断提高三、国内外智能网联汽车发展国外智能网联汽车发展——欧盟1986年1988年1996年1997年2000年2001年2004年2010年2011年2012年三、国内外智能网联汽车发展国内智能网联汽车发展——里程小范围研发阶段国家层面支持研发阶段车联网概念阶段智能网联概念阶段1989～1999年2000～2009年2010～2015年2015年后三、国内外智能网联汽车发展国内外智能网联汽车发展对比发展模式01行业技术水平0402推进组织机构03技术演进三、国内外智能网联汽车发展我国发展智能网联汽车的优势0102030405跨领域、跨部门的协同发展的制度优势科技变革的外部契机与汽车产业转型升级的内部动力兼备拥有规模超大、全球第一的汽车市场拥有强大的信息产业可根据我国的具体使用环境和国情制定自己的智能网联汽车使用规则，并进行新轮的汽车产业布局三、国内外智能网联汽车发展我国发展智能网联汽车存在的问题0102030405尚未形成国家层面的智能网联汽车发展战略，缺乏大型国家项目支撑。技术基础十分薄弱，核心技术尚落后于世界先进水平行业缺乏有效协同研发机制信息产业与汽车融合层次较浅智能网联汽车标准、法规及测试能力建设相对滞后四、智能网联汽车的应用智能网联汽车主要有哪些方面的应用？请观看微课视频“智能网联汽车的应用”并思考。信息娱乐商务办公节能环保安全行驶四、智能网联汽车的应用（一）在安全行驶方面的应用车辆行车预警02道路危险预警03碰撞预警04交通信息提示05交叉路口协助驾驶01四、智能网联汽车的应用（二）在节能环保方面的应用预知通过雷达、机器视觉等，提前预知交通信号、交通流、限速、坡度等信息控制提前通过车辆控制器实施经济型驾驶策略实现实现车辆的节能与环保行驶四、智能网联汽车的应用（三）在商务办公方面的应用文件传输01视频对话02会议交流等03移动的办公室四、智能网联汽车的应用（四）在信息娱乐服务方面的应用道路救援、救护、消防、保险等车辆信息、路况信息、交通信息、导航信息、定位信息、气象信息、旅游信息、商场信息、活动信息等活动预约、设施预约、餐厅预约、住宿预约、机票预约、保养预约等下载音乐、电影和游戏等应急信息娱乐预约四、智能网联汽车的应用智能网联汽车还可以应用在哪些方面？会给我们未来的生活带来什么样的变化？请进行思考和讨论。知识回顾05课堂练习06一、判断题（

）1.智能汽车与网络相连便成为智能网联汽车。（

）2.无人驾驶汽车与一般的智能汽车具有同样的环境感知系统、中央决

策系统以及底层控制系统。（

）3.车联网目前已广泛应用于主动安全和节能减排方面。（

）4.智能交通系统是车联网发展的终极目标。（

）5.狭义上的智能网联汽车就是智能汽车。（

）6.智能网联汽车是智能交通与车联网的交集。二、思考题1.通过本章内容的学习我们已经了解到智能网联汽车的某些应用场景及功能，但它的应用远不止于此，那么，智能网联汽车还可以应用在哪些方面呢？请查询相关资料或发挥你的想象力，说一说你认为智能网联汽车还可以有哪些应用？2.智能网联汽车的终极目标是无人驾驶汽车，那么无人驾驶汽车离我们有多远呢？你的身边是否有无人驾驶汽车应用或测试的实例？请同学们课后查询相关资料说说你的看法。项目一智能网联汽车认知智能网联汽车技术分级任务2建议课时：2主讲人：CONTENTS01教学目标02教学重难点03知识储备目录04知识回顾05课堂练习教学目标0102能概括出智能网联汽车“三横两纵”的技术架构内容03能说出自动驾驶系统的架构及各架构作用01能说出智能网联汽车的智能化与网联化的等级，并解释智能化与网联化之间的关系教学重难点02重点难点①智能化与网联化的等级②智能化与网联化之间的关系③“三横两纵”的技术架构①智能化与网联化之间的关系②“三横两纵”的技术架构知识储备03一、智能网联汽车技术等级智能网联汽车是如何进行分级的？为什么这样分？请观看微课视频“智能网联汽车技术等级”并思考。01智能化等级02网联化等级一、智能网联汽车技术等级智能化等级01DAPACAHAFA驾驶辅助部分自动驾驶有条件自动驾驶完全自动驾驶高度自动驾驶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1（DA）驾驶辅助系统根据环境信息执行转向和加减速中的一项操作，其他驾驶操作都由人完成人与系统人人车道内正常行驶，高速公路无车道干涉路段，停车工况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2(PA)部分自动驾驶系统根据环境信息执行转向和加减速操作，其他驾驶操作都由人完成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3(CA)有条件自动驾驶系统完成所有驾驶操作，根据系统请求，驾驶人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4(HA)高度自动驾驶系统完成所有驾驶操作，特定环境下系统会向驾驶人提出响应请求，驾驶人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5(FA)完全自动驾驶系统可以完成驾驶人能够完成的所有道路环境下的操作，不需要驾驶人介入系统系统系统所有行驶工况一、智能网联汽车技术等级网联化等级02网联协同感知2网联协同决策与控制3网联辅助信息交互1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人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、可靠性要求较低网联化等级等级名称等级定义控制典型信息传输需求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，作为自车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、可靠性要求较高网联化等级等级名称等级定义控制典型信息传输需求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、可靠性要求最高一、智能网联汽车技术等级智能化与网联化间的关系03智能网联汽车的发展可分为哪几个阶段？各阶段主要的应用场景有哪些？请观看微课视频“智能网联汽车的发展”并思考。一、智能网联汽车技术等级智能化与网联化间的关系——发展阶段03网联协同决策与控制网联协同感知网联辅助信息交互驾驶辅助部分自动驾驶有条件自动驾驶高度自动驾驶完全自动驾驶网联驾驶辅助自主驾驶辅助网联自动驾驶自主自动驾驶网联化智能化一、智能网联汽车技术等级智能化与网联化间的关系——各阶段应用情景03网联协同决策与控制网联协同感知网联辅助信息交互驾驶辅助部分自动驾驶有条件自动驾驶高度/完全自动驾驶2016201720182019202020222025+自动紧急制动自适应巡航车道保持辅助泊车车道内自动驾驶换道辅助全自动泊车高速公路自动驾驶城郊公路自动驾驶协同式队列行驶交叉口通行辅助车路协同控制市区内自动驾驶无人驾驶二、智能网联汽车技术架构智能网联汽车技术架构的内容有什么？为什么需要有这些内容组成？请观看微课视频“智能网联汽车技术架构”并思考。三横两纵二、智能网联汽车技术架构“三横两纵”的技术架构01二、智能网联汽车技术架构（1）环境感知技术自车状态信息交通信号交通状况路面状态行人移动智能网联汽车车辆外部信息传感器车辆位置行车速度移动方向车内设备参数…..…..“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（2）智能决策技术

危险事态建模技术A

危险预警与控制优先级划分B群体决策和协同技术C局部轨迹规划D驾驶员多样性影响分析D“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（3）控制执行技术面向驱动/制动的纵向运动控制A面向转向的横向运动控制B基于驱动/制动/转向/悬架的底盘一体化控制C多车队列协同和车路协同控制D“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（4）系统设计技术AB电子电气架构技术人机交互技术智能平台技术C“三横”的技术体系分层02AB二、智能网联汽车技术架构（5）专用通信与网络技术A车辆专用通信系统B移动自组织网络技术C多模式通信融合技术“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（6）大数据云控基础平台技术智能网联汽车云平台架构与数据交互标准A云操作系统B数据高效存储和检索技术C大数据的关联分析和深度挖掘技术D“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（7）车路协同技术“车-车”通信“车-路”通信“车-云”通信“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（8）人工智能技术智能计算和分析对外界事物做出判断及决策决定车辆行进轨迹和行驶路径123“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（9）安全技术汽车信息安全建模技术，数据存储、传输与应用三维度安全体系，汽车信息安全测试方法，信息安全漏洞应急响应机制等，对于实现保障传输安全、非法入侵检测以及用户隐私数据保密十分关键…..功能安全技术

预期

功能

安全信息

安全技术“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（10）高精度地图和定位设计A高精度地图数据模型与采集式样B交换格式和物理存储的标准化D多源辅助定位技术C基于北斗地基增强的高精度定位技术“三横”的技术体系分层02二、智能网联汽车技术架构（11）测试评价技术模型在环（MIL）软件在环（SIL）硬件在环（HIL）车辆在环（VIL）道路在环（RIL）每一部分是后一部分的基础，是后一部分得以开展的先决条件“三横”的技术体系分层02测试评价分级体系评价标准综合评价测试评价技术二、智能网联汽车技术架构（12）标准法规设计汽车、交通、通信等各领域的关键技术标准ICV整体标准体系“三横”的技术体系分层02三、自动驾驶系统架构自动驾驶系统架构的内容有什么？智能网联汽车与外界信息交互过程的内容有哪些？请结合教材进行思考。三、自动驾驶系统架构环境感知层01决策规划层车载传感器（包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等）GNSS（全球导航卫星系统）IMU（惯性测量单元获取环境信息发送三、自动驾驶系统架构决策规划层02决策规划层对车辆自身进行精确定位，对周围的环境进行准确理解。三、自动驾驶系统架构运动控制层03通过线控技术完成执行机构的电控化决策控制信息与车辆底层控制系统深度集成知识回顾04课堂练习05一、选择题1.智能网联汽车的智能化等级包括驾驶辅助和（）这几个层次。【多选题】A.部分自动驾驶B.有条件自动驾驶C.高度自动驾驶D.完全自动驾驶2.智能网联汽车的网联化等级包括（）这几个层次。【多选题】A.网联辅助信息交互B.网联自动驾驶C.网联协同感知D.网联协同决策与控制ABCDACD一、选择题3.下面几幅坐标图中，能正确表达智能化与网联化间的关系是：（）。【单选题】DA.B.D.C.一、选择题4.智能网联汽车“三横两纵”的技术架构中，三横是指

；两纵是指

，其中

是支撑智能网联汽车发展的所有外部环境条件，如交通设施、通信网络、大数据平台、定位基站等等。（）【单选题】①环境感知②车辆/设施③智能决策④信息交互⑤基础支撑⑥车载平台⑦基础设施⑧控制执行A.①③⑧②⑤⑦B.②④⑤①⑧③C.②④⑤⑥⑦⑦D.②⑤⑦①⑧③5.车辆/设施关键技术的第二层技术内容包括：（）。【多选题】A.控制执行B.环境感知C.信息交互D.智能决策CABD课堂导入：车载雷达观看下方视频并进行讨论和思考，回答右侧的问题？蝙蝠依靠什么技能定位猎物？项目二环境感知与控制执行技术车辆环境感知技术任务1建议课时：6主讲人：01能说出常见车载雷达的结构、特点及应用，并能对其工作原理进行描述02能对常见车载雷达的性能进行比较分析03能说出常见视觉传感器的作用及组成04能对CCD和CMOS摄像头传感器的差异进行比较分析05能说出常见红外夜视摄像头传感器的类型、特点并对其工作原理进行解释重点难点①各类车载雷达的结构、原理及特点②各类视觉传感器的结构、原理及特点①各类车载雷达的原理及特点②各类视觉传感器的原理及特点车载雷达通过对被测目标发射电磁波并接收其回波来获得目标至雷达的距离、方位、距离变化率等信息。车载雷达车载雷达的主要任务对道路基础设施和道路目标物的距离、方位和形状进行检测将环境数据发送到车辆控制单元、和车载计算平台实现驾驶辅助或自主式自动驾驶车载雷达车载雷达的类型（a）超声波雷达

（b）毫米波雷达

（c）激光雷达车载雷达1.车载超声波雷达一、车载超声波雷达什么是超声波？超声波是指频率高于人类听觉上限频率（约20000Hz）的声波。什么是超声波雷达？超声波雷达是利用超声波的特性进行障碍物和距离检测的设备，在信号发射时将交流的电信号转换成超声波信号，在信号接收时将超声接收器中获取的超声波信号转换为电信号。1.车载超声波雷达结构一、车载超声波雷达观看下方视频并进行讨论和思考，回答右侧的问题？什么是超声波雷达？一、车载超声波雷达一、车载超声波雷达2.车载超声波雷达工作原理车载超声波雷达一般采用渡越时间法对目标物进行测距。当在超声波雷达测量范围内时，则有L=vt/2。（播放动画资源“车载超声波雷达原理”）一、车载超声波雷达2.车载超声波雷达工作原理车载超声波雷达一般采用渡越时间法对目标物进行测距。当在超声波雷达测量范围内时，则有L=vt/2。（播放动画资源“车载超声波雷达原理”）L探头到障碍物表面的距离V超声波在空气中的传播速度t从发射到接收所需的传播时间车载超声波雷达工作过程信号处理器超声波发射器超声波接收器超声波换能器被测目标物一、车载超声波雷达电信号超声波脉冲电信号分析被测目标物方位和距离CAN总线或FlexRay总线电子控制系统以太网车载计算平台一、车载超声波雷达3.车载超声波雷达特点BDAC传播速度仅为光波的百分之一，并且指向性强，能量消耗缓慢结构简单、体积小、成本低，信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，可实时控制对色彩、光照度不敏感对外界光线和电磁场不敏感一、车载超声波雷达4.车载超声波雷达应用倒车雷达A盲区检测B自动泊车C自动驾驶D二、车载毫米波雷达车载毫米波雷达是指工作频率介于微波和光之间，选择在30～300GHz频域的雷达。分类脉冲式毫米波雷达脉冲式毫米波雷达二、车载毫米波雷达1.车载超声波雷达结构二、车载毫米波雷达1.车载超声波雷达结构10条发射天线TX12条发射天线TX24条接收天线RX1至RX4天线阵列组成二、车载毫米波雷达2.车载毫米波雷达工作原理毫米波雷达采用调频连续波，当发射的连续调频信号遇到前方目标时，会产生与发射信号有一定延时的回波，再通过雷达的混频器进行混频处理，计算公式如下。（播放动画资源“车载超声波雷达原理”）

S相对距离C光速T信号周期

频率差

调频带宽

多普勒频率

发射信号的中心频率

相对速度二、车载毫米波雷达2.车载毫米波雷达工作原理毫米波雷达采用调频连续波，当发射的连续调频信号遇到前方目标时，会产生与发射信号有一定延时的回波，再通过雷达的混频器进行混频处理，计算公式如下。（播放动画资源“车载超声波雷达原理”）

车载毫米波雷达工作过程信号处理器电压控制振荡器无线发射模块CAN总线或FlexRay总线电子控制系统以太网车载计算平台无线接收模块YYYYY毫米波信号毫米波信号基带信号二、车载毫米波雷达二、车载毫米波雷达3.车载毫米波雷达特点抗干扰能力强A工作在高频段具有抗低频干扰特性响应速度快B传播速度与光速一样，调制简单环境适应性强C具有很强的穿透能力，恶劣天气仍能工作测量范围大D检测角度为15°～150°，测量范围在250m左右二、车载毫米波雷达4.车载毫米波雷达应用安装位置雷达配置配置说明实现功能前置长距离（中间一个或左右侧各一个）适于车速无限制国家，如德国。为了拓宽探测角，有时安装两个长距离雷达自适应巡航、前方碰撞预警、自动紧急制动、行人碰撞预警、行人保护中间距离（中间一个）适于车速有限制的国家，一个中短距离雷达，可以满足探测角要求自适应巡航、前方碰撞预警、自动紧急制动、行人碰撞预警、行人保护后置中间短距离（左右各一个）安装在左侧和右侧尾部，以满足车辆侧面盲区视角探测要求盲区检测、车道变换辅助、追尾碰撞预警三、车载激光雷达车载激光雷达工作在红外和可见光波段，是一种以激光为工作光束、使用光电探测技术手段的探测设备。搜索和发现目标测量运动参数测量目标反射率测量散射截面功能激光雷达根据扫描机构的不同，有单线（二维）和多线（三维）两种，多线一般为8线、16线和32线。三、车载激光雷达1.车载激光雷达类型单线激光雷达结构简单，测距速度快，系统稳定可靠易出现数据失真和虚报的现象多线激光雷达得到空间范围内的深度信息能有效捕获目标的基本特征和局部细节测量精度和可靠性很高按有无机械旋转部件分为普通的机械式旋转激光雷达、固态激光雷达、混合固态激光雷达。三、车载激光雷达1.车载激光雷达类型机械激光雷达激光束扫描范围大（动态3D扫描）缺点：大、重、贵固态激光雷达最高水平的性能、可靠性、寿命和成本效益混合固态激光雷达数据采集速度快、分辨率高、对温度和振动的适应性强机械式激光雷达主要由激光发射器、激光接收器、伺服电机、圆光栅等组成。三、车载激光雷达2.车载激光雷达的结构根据所发射激光信号的不同形式，激光测距方式可分为：三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理01脉冲测距法02干涉测距法03相位测距法三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——脉冲测距法三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——脉冲测距法光脉冲经障碍物反射回来的时间原理

公式测得距离比较远，发射功率较高脉冲越窄，性能越好特点三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——干涉测距法三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——干涉测距法利用光波的干涉特性实现距离的测量原理两列有相同频率、相同振动方向的光相互叠加，并且这两列光的相位差固定条件技术成熟测量精度好测量距离小特点三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——相位测距法三、车载激光雷达3.车载激光雷达测距原理——相位测距法利用发射波和返回波之间形成的相位差来测量距离原理

公式精度高体积小结构简单昼夜可用特点三、车载激光雷达4.车载激光雷达工作原理信号采集处理系统控制系统接收系统发射系统障碍物三、车载激光雷达5.车载激光雷达特点抗干扰能力强、隐蔽性好、激光不受无线电波干扰等全天候工作，不受光照条件限制激光束发散角小、能量集中、有更好的分辨率和灵敏度以及探测精度高可探测分子量级的目标且体积小能够360°检测物体可获得幅度、频率和相位等信息，可以探测从低速到高速的目标三、车载激光雷达6.车载激光雷达应用安装位置雷达位置实现功能前置中部自适应巡航、前方碰撞预警、自动紧急制动、行人碰撞预警、行人保护左右角盲区检测、车道变换辅助后置左右角盲区检测、车道变换辅助中部追尾碰撞四、三种类型车载雷达性能比较

类型性能指标超声波雷达毫米波雷达激光雷达探测角度30°15°～150°15°～360°探测距离10m250m200m车速探测能力一般强弱目标物识别能力一般较强很强夜间环境适应能力强强强恶劣天气适应能力一般强弱成本很低适中目前很高四、三种类型车载雷达性能比较1外观结构车载超声波雷达：接收器、收发器、压电晶片、金属板、振子等车载毫米波雷达：集成电路板、中间壳体、天线阵列等车载激光雷达：光发射器、激光接收器、伺服电机、圆光栅等2技术特点车载超声波雷达：渡越时间法车载毫米波雷达：调频连续波车载激光雷达：测算激光发射信号与激光回波信号的往返时间来计算距离3功能/应用车载超声波雷达：倒车、盲区检测车载毫米波雷达：自适应巡航、前方碰撞预警等车载激光雷达：行人保护、前方碰撞预警、追尾碰撞等休息一下……车载视觉传感器的概念得到数据车载视觉传感器视觉传感设备的组成光源图像传感器镜头模数转换器图像处理器图像储存器车载视觉传感器视觉传感设备的组成车载视觉传感器视觉传感设备的分类（播放动画资源“摄像头传感器类型”）按芯片类型分CMOS摄像头CCD摄像头车载视觉传感器视觉传感设备的分类普通摄像头A红外摄像头B紫外摄像头C按照响应频率范围分车载视觉传感器五、CCD和CMOS摄像头传感器CCD图像传感器CMOS图像传感器五、CCD和CMOS摄像头传感器1CCD摄像头传感器CCD是一种特殊的半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。电子线路矩阵聚光镜片微小光敏物质（决定画面分辨率）光电二极管（生成数字图像信号）组成五、CCD和CMOS摄像头传感器CMOS图像传感器是利用CMOS工艺制造的图像传感器，它主要利用了半导体的光电效应。2CMOS摄像头传感器应用领域自动测量摄像摄影视觉识别自动控制五、CCD和CMOS摄像头传感器CCD和CMOS摄像头主要因芯片的不同，而具有以下差异：3CCD和CMOS摄像头传感器的差异制造方式工作原理视觉扫描方法感光度分辨率噪声成本六、红外夜视摄像头传感器（1）为什么摄像头能够在夜间拍摄画面？（2）为什么人在夜间看不见物体？红外摄像头传感器不受黑暗环境的影响，可用于识别黑暗环境中的行人、动物等，增强了视觉识别的可靠性。六、红外夜视摄像头传感器被动式A通过接收目标物自身发出的红外信号进行夜视感知主动式B主动发射红外信号并接收反射信号进行夜视感知六、红外夜视摄像头传感器1被动红外夜视摄像头传感器—工作原理（播放动画资源“被动红外夜视摄像头传感器原理”）被动红外夜视摄像头传感器采用的是被动红外热成像技术基于目标与背景和辐射率差别利用辐射测温技术对目标逐点测定辐射强度形成可识别的目标物热图像六、红外夜视摄像头传感器1被动红外夜视摄像头传感器—特点1探测距离远，无需补光源2远处行人、动物探测较清晰3度依赖物体热量4其他物体的远处成像较模糊，画面辨识度低5成本高六、红外夜视摄像头传感器主动红外夜视摄像头传感器采用的是主动红外成像技术。2主动红外夜视摄像头传感器—工作原理（播放动画资源“主动红外夜视摄像头传感器原理”）1LED红灯发出波长为780～1100nm的红外光照射景物2CCD等成像器件转换景物反射的红外辐射图像3图像转换为可识别图像六、红外夜视摄像头传感器2主动红外夜视摄像头传感器—特点价格适中成像清晰可视距离适中需要有屏蔽或过滤对方车灯照射光源的能力对可见光反射较差的材料成像差七、摄像头传感器应用1普通摄像头的应用（播放微课资源“普通摄像头传感器应用场景”）摄像头安装位置主要分为前视、环视、后视、侧视和内视。安装位置摄像头类型实现功能功能描述前视单目摄像头/双目摄像头车道偏离预警、车道保持辅助、前方碰撞预警、自动紧急制动、交通标志识别、交通信号灯识别、智能远光控制、行人碰撞预警、行人保护、自适应巡航探视角为45°～55°；双目摄像头有测距功能，可实现自适应巡航，但需要装在两个位置，成本较单目高环视广角摄像头全景泊车、车道偏离预警广角镜头，在车四周装配4个环视摄像头进行图像拼接，实现全景图像，利用人工智能算法可实现道路感知七、摄像头传感器应用1普通摄像头的应用（播放微课资源“普通摄像头传感器应用场景”）摄像头安装位置主要分为前视、环视、后视、侧视和内视。安装位置摄像头类型实现功能功能描述后视广角摄像头自动泊车、后视泊车辅助广角或鱼眼镜头，主要为倒车后视摄像头侧视广角摄像头盲区检测广角镜头。盲点检测主要使用超声波雷达，但目前也有使用摄像头代替内置广角摄像头驾驶员疲劳检测广角镜头，装在车内后视镜处七、摄像头传感器应用2红外摄像头的应用（播放动画资源“红外线摄像头传感器应用场景”）123456789夜视系统前方碰撞预警盲区检测智能远光灯控制车道偏离预警行人碰撞预警行人检测驾驶员疲劳检测车道变换辅助134567892（）1.车载雷达只能用来检测被测目标到雷达之间的距离。（）2.车载超声波雷达只能将交流信号转换成超声波信号。（）3.现在，汽车上主要用的是脉冲式毫米波雷达传感器类型。（）4.车载毫米波雷达频率越高，检测的分辨率就越低。（）5.车载毫米波雷达有两组发射天线分别用于检测远处和近处目标。（）6.车载超声波雷达的测量距离在20m以下。一、判断题（）7.车载视觉传感器可以用来制作高精度地图。（）8.CMOS和CCD同为半导体，但是CMOS集成在半导体单晶材料上；CCD是集成在金属氧化物水温半导体材料上。（）9.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、图像储存器组成。一、判断题二、选择题1.能发出频率超过20000Hz声波的雷达被称为（）。【单选题】A.超声波雷达B.毫米波雷达C.激光雷达D.红外线雷达2.目前，车载毫米波雷达的可用频段是（）GHz。【多选题】A.24B.48C.67D.773.下列属于车载激光雷达特点的是（）。【多选题】A.可以全天候工作B.具有三维建模功能C.探测距离很长D.对车速的探测能力强4.车载激光雷达可以通过下列哪些方法进行距离检测（）。【单选题】A.脉冲测距法B.干涉测距法C.相位测距法D.以上都是AADABDD二、选择题5.视觉传感设备按照响应频率范围可分为哪几类？（）。【多选题】A.普通摄像头B.红外摄像头C.紫外射线头D.CCD摄像头6.主动红外成像技术的LED发出的波长为（）GHz。【多选题】A.680B.780C.980D.11807.被动红外夜视摄像头传感器在多少℃的环境温度下会失效？（）。【单选题】A.10B.20C.30D.40ABCBCDD项目二控制执行技术控制执行技术任务2建议课时：6主讲人：01能说出纵向运动控制的概念，并对各控制系统的结构、功用、工作过程等进行简要描述02能说出横向运动控制的概念，并对各控制系统的组成、原理等进行描述03能说出垂向运动控制的概念，并对各控制系统的组成、工作过程等进行描述04能说出自适应前照灯系统和智能雨刮系统的组成及功用重点难点①各控制系统的组成②各控制系统的工作原理①各控制系统的工作原理节气门是控制进入发动机气缸的纯净空气（柴油发动机）或可燃混合气数量（汽油发动机）的装置，其开度的大小决定着发动机的转速和功率一、纵向运动控制传统汽车电子节气门系统一、纵向运动控制由加速踏板、加速踏板位置传感器、发动机控制单元（ECU）、节气门控制单元、节气门位置传感器、以及其它相关传感器等组成。传统汽车电子节气门系统——组成【播放动画资源“电子油门（组成）”】一、纵向运动控制新能源汽车的加速踏板不仅可以控制节气门还可以控制驱动电机的转速。工作原理新能源汽车加速踏板一、纵向运动控制电子液压制动系统的作用是制动车辆，它接收车身电子稳定系统ESP、轮速传感器、制动踏板等信号，为每个车轮的制动器分配最佳的制动压力。电子液压制动系统一、纵向运动控制检测制动踏板的移动行程并发给SBC控制单元制动踏板行程传感器为驾驶员提供制动阻力、模拟踩踏制动踏板的感觉踏板压力模拟器产生高压制动液高压泵储存高压制动液储压罐电子液压制动系统——组成【播放微课资源“电液制动系统（EHB）”】一、纵向运动控制电子机械制动系统【播放微课资源“电子机械制动系统组成”】一、纵向运动控制电子机械制动系统——电机制动模块二、横向运动控制

汽车横向运动就是与汽车行驶方向垂直的运动。简单来说，就是车辆的左右运动。汽车横向运动控制是指：DCBA在传统汽车电子控制的基础上增加部分传感器和执行器通过控制横向力和纵向力的分布来控制任何路况下的汽车动力学运动模式主要有线控主动转向系统和动态稳定控制系统对方向盘角度的调整及轮胎力的控制二、横向运动控制观看视频，并思考与传统转向系统相比线控主动转向系统具有什么优势？线控主动转向系统二、横向运动控制线控主动转向系统主要由转向执行器总成、主控制器总成和转向盘总成组成，它的主控制器由3个电子控制单元组成。线控主动转向系统——组成【播放动画资源“线控主动转向系统（DAS）”】二、横向运动控制传感器线控主动转向系统转向力执行器电子控制单元转向角度执行器转向操控通过操纵转向盘把转角和转矩信号给主控制器→主控制器处理，输出激励信号→转向执行电机路感反馈信号→主控制器处理后发出激励信号→路感反馈电机模拟路感信息→驾驶员获取转向路感线控主动转向系统——工作原理【播放动画资源“线控主动转向系统（DAS）”】二、横向运动控制动态稳定控制系统是在防抱死制动系统和牵引力控制系统的基础上增加了相应功能的传感器，以提高汽车的动态稳定性能。动态稳定控制系统二、横向运动控制动态稳定控制系统——作用观看视频，并思考动态稳定控制系统（DSC）有什么作用？二、横向运动控制01车轮转速传感器、组合传感器、转向盘转角传感器、制动液位开关等检测装置检测汽车行驶状态和驾驶员需求03当车辆行驶偏离预定方向或制动车轮打滑时，控制单元发出控制车轮驱动力和制动力的指令，以实时修正过度转向、不足转向或车轮打滑的现象02动态稳定系统控制单元接收到信息后进行分析处理，判定车辆行驶状况动态稳定控制系统——工作原理【播放微课资源“动态稳定控制系统（DSC）”】三、垂向运动控制汽车行驶中什么情况会使乘客的舒适性下降？如果想要提升乘客行驶过程中的舒适性都需要汽车有哪些部件呢？三、垂向运动控制汽车垂向运动就是汽车在行驶过程中与车轮平面平行的运动。汽车垂向运动控制即悬架运动控制，用于减少汽车行驶过程中路面冲击性，保证车轮与地面附着性。电控减振控制单元车身加速度传感器车身高度传感器可调式减振器3214减振调节阀5测量车身前后悬架姿态变化测量车身的加速度自适应底盘控制系统的电控单元衰减振动，改善汽车行驶平顺性调节减振器阻尼力组成三、垂向运动控制自适应底盘控制系统——工作原理三、垂向运动控制车身高度传感器车身加速度传感器电控减振控制单元减振调节阀可调式减振器分析计算传感器信息、减振调节按键位置、路况信息以及车辆行驶状况发出相应指令控制减振调节阀状态自适应底盘控制系统——工作原理三、垂向运动控制在DCC中，信息通过CAN数据总线在车载控制单元之间进行交换，并将相关信息送至组合仪表控制单元，在组合仪表上进行显示。自适应底盘控制系统——组成四、智能电器控制系统自适应前照灯系统又称智能前照灯系统(AdaptiveFront-lightingSystem,简称AFS),是一种智能灯光调节系统。感知驾驶员操作意图、车辆行驶状态、路面变化及天气环境等信息自动控制前照灯实时进行照明角度的调整为驾驶员提供最佳照明效果提升夜晚或弯道行车的安全性自适应前照灯系统——概念四、智能电器控制系统自适应前照灯系统（AFS）由传感器、传输通路、控制单元和执行机构组成.。自适应前照灯系统——组成四、智能电器控制系统自适应前照灯系统——工作原理【播放微课资源“自适应转向大灯系统（AFS）”】四、智能电器控制系统自适应前照灯系统——功能观察下方图片，并思考自适应前照灯系统的功能有哪些？各功能的适用场景分别是什么？四、智能电器控制系统雨天积水对AFS光线的反射（侧视）雨天积水对AFS光线的反射（俯视）自适应前照灯系统——功能四、智能电器控制系统传统前灯的弯道照明AFS的弯道旋转照明自适应前照灯系统——功能四、智能电器控制系统传统前灯的高速公路照明AFS前灯的高速公路照明自适应前照灯系统——功能四、智能电器控制系统传统前灯近光光型AFS近光光型自适应前照灯系统——功能四、智能电器控制系统乡村道路的照明高速公路的照明转弯道路的照明城市道路的照明照得更远、更宽进入弯道时产生旋转光型比乡村道路照得更远、更宽在考虑车辆市区行驶速度受限情况下，可以产生比较宽阔的光型阴雨天气的照明发出特殊的灯光形状，减弱光照强度自适应前照灯系统功能更强，行车的安全性得到提高。自适应前照灯系统——功能四、智能电器控制系统感应汽车挡风玻璃上的降雨、降雪提高雨雪天行车的舒适性与安全性自动打开雨刮器并调整其工作频率智能雨刮系统——功能四、智能电器控制系统智能雨刮系统在传统雨刮系统的基础上增加了雨量传感器、电机驱动电路和雨刮控制器等部件，主要由雨量传感器、雨刮控制器、直流电动机、电机驱动电路、雨刮和电源系统组成。智能雨刮系统——组成【播放微课资源“智能汽车雨刮系统”】雨量传感器开关信号雨刮控制器雨刮电机雨刷四、智能电器控制系统雨量传感器雨刮控制器直流电动机实现自动控制判断是否需要工作判断工作速度智能雨刮系统——工作原理【播放微课资源“智能汽车雨刮系统”】（）1.传统汽车与新能源汽车的电子节气门系统是完全相同的。（）2.节气门是控制进入发动机气缸的纯净空气（柴油发动机）或可燃混合气数量多少（汽油发动机）的装置，其开度的大小决定着发动机的转速和功率。（）3.汽车横向运动是汽车在行驶过程中沿与行驶方向垂直的方向的运动。（）4.汽车横向运动控制就是汽车在方向盘角度的调整及轮胎力的控制。（）5.汽车在行驶过程中与车轮平面平行的运动是汽车垂向运动。（）6.智能雨刮系统，它是机械雨刮和智能光电传感器的结合。（）7.自适应前照灯系统是只能自动改变两种以上的光型以适应车辆行驶条件变化的前照灯系统。一、判断题二、选择题1.电子节气门系统主要由加速踏板（）以及其它相关传感器等组成。【多选题】A.加速踏板位置传感器B.ECUC.节气门控制单元D.节气门位置传感器2.电机制动模块作为制动力的执行单元，是EMB系统的核心部分，主要包括（）这几个部分。【多选题】A.直流电机B.减速增距装置C.螺杆D.制动钳体3.下列是线控主动转向系统（DAS）组成的是（）。【多选题】A.转向盘总成（转向盘模块）B.转向执行总成（前轮转向模块）C.主控制器D.自动防故障系统ABCDABCDABCD二、选择题4.线控主动转向系统（DAS）的主控制器有（）电控单元。【单选题】A.2B.3C.4D.15.下列是自适应底盘控制系统（DCC）的组成的是（）。【多选题】A.车身高度传感器B.车身加速传感器C.可调式减震器D.电控减震控制单元6.下列是自适应前照灯系统（AFS）用到的传感器的是（）。【多选题】A.车速传感器B.车身高度传感器C.方向盘转角传感器D.雨量传感器7.智能雨刮系统在传统雨刮系统的基础上增加了（）。【多选题】A.雨量传感器B.雨刮控制器C.反光镜D.主控器BABCDABCDAB项目三智能决策技术决策规划系统类型任务1建议课时：2主讲人：01能列举决策规划系统的类型02能描述各决策规划系统的结构03能列举各决策规划系统的特点重点各决策规划系统的结构各决策规划系统的特点01分层递阶式决策规划系统02反应式决策规划系统03混合式决策规划系统决策规划系统一、分层递阶式决策规划系统1.结构——（串联系统结构）一、分层递阶式决策规划系统010203也称为“感知-规划-行动”系统上一模块的输出即为下一模块的输入各模块之间次序分明1.结构——（串联系统结构）一、分层递阶式决策规划系统2.特点——优点逻辑推理严谨工作范围逐层缩小易实现高层次的智能控制求解精度逐层提高一、分层递阶式决策规划系统2.特点——缺点若系统中某个模块出现故障，信息数据的传递通道会受到影响，最终可能导致系统发生崩溃对全局环境模型的要求较理想可靠性不高对传感器性能要求高对数据计算能力要求高环境感知模块到执行模块存在延迟二、反应式决策规划系统1.结构——（并联系统结构）二、反应式决策规划系统直接基于传感器的输入进行决策A“感知-动作”B易于适应完全陌生的环境C结构1.结构——（并联系统结构）2.特点二、反应式决策规划系统A存在多个并行的控制回路B针对不同层次的控制能力C低层次本身具有独立控制系统运动的功能2.特点——优点二、反应式决策规划系统占用的储存空间不大A实时性强B方便灵活地实现低层次到高层次的过渡C有效性和稳定性得到了提高D2.特点——难点二、反应式决策规划系统12需要特定的协调机制解决各个控制回路对同一执行机构争夺控制的冲突随着任务复杂程度以及各种行为之间交互作用的增加，预测一个系统整体行为的难度将会增大三、混合式决策规划系统混合式决策系统在全局规划层次上，使用面向目标定义的分层递阶式决策规划；在局部规划层次上，则面向目标搜索的反应式决策规划。（）1.决策规划系统分为三大类，分别是分层递阶式、反应式和混合式，其中混合式对车辆行驶环境的处理效果最好和对陌生环境能完全适应。（）2.分层递阶式决策规划系统是一个并联系统结构，又称为“感知-规划-行动”结构。（）3.反应式决策规划系统是一个串联系统结构，与分层递阶式相比重点突出“感知-动作”。（）4.分层递阶式决策规划系统对任务的分解是进行自上而下。（）5.反应式决策规划系统是将多个行为设计成一个简单的任务。一、判断题二、选择题1.下列属于分层式决策规划系统特点的是（）。【多选题】A.需要理想化的全局环境模型B.能适应完全的陌生环境C.系统中任何软件或硬件故障都会导致系统不工作D.系统的鲁棒性较高2.下列属于分层式决策规划系统特点的是（）。【多选题】A.需要理想化的全局环境模型B.能适应完全的陌生环境C.系统中任何软件或硬件故障都会导致系统不工作D.系统的鲁棒性较高ACBD二、选择题3.下列属于混合层次决策规划系统特点的是（）。【多选题】A.需要理想化的全局环境模型B.能适应完全的陌生环境C.系统中任何软件或硬件故障都会导致系统不工作D.系统的鲁棒性较高BD项目三智能决策技术决策规划技术任务2建议课时：4主讲人：01能列举决策规划技术的类型02能列举行为决策技术的类型03能描述各决策规划技术的作用04能描述各决策规划技术的技术方法重点难点①行为决策技术中的人工神经网络学习方法②各决策规划技术的技术方法①各决策规划技术的技术方法决策规划技术（播放微课“决策规划系统类型”）行为决策技术01任务决策技术02轨迹决策技术03安全保护技术04一、行为决策技术下层是运动规划模块，行为决策系统的输出包括当前车辆行为、车辆运动局部目标点与目标车速等。基于规则的行为决策系统基于学习算法的行为决策系统1基于规则的行为决策系统（播放微课“决策规划技术”）一、行为决策技术BDAC根据不同的环境信息划分车辆状态将无人驾驶车辆的行为进行划分按照规则逻辑确定车辆行为的方法根据行驶规则、知识、经验、交通法规等建立行为规则库1基于规则的行为决策系统一、行为决策技术在基于规则的行为决策方法中，最具代表性的是有限状态机法。分类：串联式、并联式、混联式核心：分解四大要素：状态、事件、转移、动作离散输入、输出系统的数学模型1基于规则的行为决策系统一、行为决策技术有限状态机法的类型混联式并联式串联式1基于规则的行为决策系统—串联式有限状态机系统一、行为决策技术串联式有限状态机系统的子状态按照串联结构连接，状态转移为单向，不构成环路。组成定位与导航障碍物检测车道线检测路标识别可行驶区域地图构建运动规划运动控制1基于规则的行为决策系统—串联式有限状态机系统一、行为决策技术串联式有限状态机系统的子状态按照串联结构连接，状态转移为单向，不构成环路。优点逻辑明确、规划推理能力强、问题求解精度高缺点对复杂问题的适应性差，当某子状态出现故障时，可能会导致整个决策系统的瘫痪1基于规则的行为决策系统—并联式有限状态机系统一、行为决策技术并联式有限状态机系统各子状态输入、输出呈现多节点连接结构，根据不同输入信息，可直接进入不同子状态平行处理。1基于规则的行为决策系统—并联式有限状态机系统一、行为决策技术并联式有限状态机系统各子状态输入、输出呈现多节点连接结构，根据不同输入信息，可直接进入不同子状态平行处理。场景遍历广度优势A易于实现复杂的功能组合B有利于模块化与拓展性C优点1基于规则的行为决策系统—并联式有限状态机系统一、行为决策技术并联式有限状态机系统各子状态输入、输出呈现多节点连接结构，根据不同输入信息，可直接进入不同子状态平行处理。决策易忽略细微环境变化3状态划分灰色地带难以处理，易导致决策错误42缺乏场景遍历的深度系统不具备时序性1缺点1基于规则的行为决策系统—混联式有限状态机系统一、行为决策技术混联式有限状态机系统顶层基于场景行为划分，底层基于自车行为划分。3个顶层行为及其底层行为分别为：车道保持、路口处理及指定位姿。1基于规则的行为决策系统一、行为决策技术优点算法逻辑清晰、可解释性强、稳定性强，便于建模1系统运行对处理器性能要求不高2模型可调整性强3可拓展性强4在功能场景的广度遍历存在优势51基于规则的行为决策系统一、行为决策技术缺点车辆行为不连贯场景深度遍历不足导致系统决策正确率难以提升行为规则库触发条件易重叠有限状态机难以完全覆盖车辆可能遇到的所有工况2基于学习算法的行为决策系统一、行为决策技术BDAC利用不同的学习方法与网络结构，根据不同的环境信息直接进行行为匹配对环境样本进行自主学习输出决策行为由数据驱动建立行为规则库2基于学习算法的行为决策系统—人工神经网络学习方法一、行为决策技术01从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象02由大量节点之间的相互连接构成03每个输出节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数04每两个节点间的连接代表输入信号到输出的加权值，称之为权重05一个网络层的输出节点成为下一层的输入2基于学习算法的行为决策系统—人工神经网络学习方法一、行为决策技术监督学习的神经网络机器根据人类标注的学习样本进行分拣、归类和学习的方法。神经网络模型包括：感知器、反向神经网络、多层的卷积神经网络等。非监督学习的神经网络人类只规定机器学习的方式或某些规则，机器根据样本的数据特征直接对样本的数据结构和数值进行归纳分析，不断地运行聚类算法对样本进行聚类，把类似的结构联合起来构成监督学习模型。深度神经网络在非监督数据上建立多层神经网络的方法分类2基于学习算法的行为决策系统—人工神经网络学习方法一、行为决策技术应用—环境识别与地图创建环境识别车载传感设备：获得道路基础设施和交通运行数据→深度学习算法：分析数据，对动态道路目标进行检测、分割和基于运动的跟踪地图创建利用同步定位与地图创建技术，综合道路基础设施、交通运行环境和道路目标的感知数据创建地图2基于学习算法的行为决策系统—人工神经网络学习方法一、行为决策技术应用—深度学习与轨迹规划基于规则、成本函数最优和高精度地图的轨迹规划基于深度学习的轨迹规划轨迹规划通过视觉的深度学习方法，识别车辆环境与可活动的空间，进行车辆行驶轨迹规划，采集的大多是无标注的样本数据根据高精度地图提供的车道信息和车辆所处车道的高精度位置信息，选择成本函数最优轨迹曲线，实现车辆行驶轨迹规划2基于学习算法的行为决策系统—决策树法一、行为决策技术是机器通过学习后自主获得的行为规则库的一种表现形式。2基于学习算法的行为决策系统一、行为决策技术优点具备场景遍历深度可通过数据的训练完善模型，模型正确率高利用网络结构可简化决策算法规模部分机器具备自学性能，能自行提炼环境特征和决策属性2基于学习算法的行为决策系统一、行为决策技术01算法决策结果可解释性差，模型修正难度大02学习算法不具备场景遍历广度优势03机器学习需要大量试验数据作为学习样本04决策效果依赖数据质量，导致不稳定二、任务决策技术任务决策是智能网联汽车驾驶的智能核心部分。01接收传感器感知融合信息02通过智能算法学习外界场景信息03从全局的角度规划具体行驶任务04实现智能网联汽车拟人化控制二、任务决策技术任务决策是智能网联汽车驾驶的智能核心部分。道路级—任务规划车道级—轨迹规划行驶级—运动控制三、轨迹规划技术轨迹规划结果的安全性、舒适性是衡量运动规划层性能的重要指标。根据局部环境信息、上层决策任务和车身实时位姿信息满足一定的运动学约束规划决断出局部空间和时间内车辆期望的运动轨迹将规划输出信息传入下层车辆控制执行系统四、安全保护技术危险情况①：遇不平及复杂路面易造成车辆机械部件松动、传感部件失效解决办法：通过预警和容错控制维持车辆安全运行危险情况②：智能汽车在行为动作中出现错误并陷入死循环解决办法：建立错误修复机制，使智能汽车自主跳出错误死循环，朝着完成既定任务的方向继续前进（）1.基于规则的行为决策具有逻辑清晰、可解释性强以及稳定性强的特点。（）2.基于算法的行为决策具有场景遍历深度，能容易地覆盖车辆全部工况的特点。（）3.神经网络学习是基于算法的行为决策系统，其分为监督学习和非监督学习两种。（）4.任务决策技术是通过接受传感器感知融合信息后，通过智能算法学习外界场景信息，并从全局的角度规划具体的行驶任务。（）5.运动规划层性能的重要评价指标是轨迹规划的结果。（）6.安全保护技术不是车辆决策规划系统的重要技术。一、判断题二、选择题1.下列属于串联式有限状态机系统特点的是（）。【多选题】A.逻辑明确B.规划推力能力强C.易于实现复杂的功能组合D.具有较好的拓展能力2.下列属于并联式有限状态机系统特点的是（）。【多选题】A.逻辑明确B.规划推力能力强C.易于实现复杂的功能组合D.具有较好的拓展能力3.下列属于混联式有限状态机系统特点的是（）。【多选题】A.逻辑明确B.规划推力能力强C.易于实现复杂的功能组合D.具有较好的拓展能力ABCDABCD项目三智能决策技术智能决策技术典型应用任务3建议课时：4主讲人：课堂导入：智能决策技术01能列举智能决策技术的应用类型02能描述智能决策技术的作用及组成03能解释各智能决策技术的工作原理重点难点①各智能决策技术的作用②各智能决策技术的工作原理①各智能决策技术的工作原理智能决策技术车道保持辅助系统自动泊车辅助系统智能决策技术自动紧急刹车辅助系统自适应巡航控制系统一、车道保持辅助系统在车道偏离预警系统的基础上，对转向和制动系统协调控制，使车辆保持在预定车道上行驶。一、车道保持辅助系统1车道保持辅助系统组成（播放微课“车道保持（LKS）系统”）信息采集单元对采集的信息进行分析、计算、判断等，并将处理结果指令发送给执行器通过多功能摄像头和车辆状态传感器采集道路信息和车辆状态信息并把这些信息发送给电子控制单元执行单元根据控制单元的指令执行报警提示或转向盘操作电子控制单元2车道保持辅助系统工作原理（播放微课“车道保持（LKS）系统”）车道保持辅助系统工作过程包括车道保持辅助系统的开启和车道保持辅助系统的工作状态。01操作转向灯操作杆端部的车道保持辅助系统开关02在组合仪表显示屏上出现驾驶辅助功能选项03通过多功能方向盘打开车道保持辅助系统车道保持辅助系统的开启方式一、车道保持辅助系统2车道保持辅助系统工作原理（播放微课“车道保持（LKS）系统”）车速大于等于65km/h车道保持辅助系统开关打开转向灯未开道路标记线清晰工作条件一、车道保持辅助系统2车道保持辅助系统工作原理（播放微课“车道保持（LKS）系统”）车辆行驶可能偏离车道时发出报警提示，提示驾驶员车辆将偏离车道车辆行驶偏离车道后车道辅助控制单元计算出辅助转向力、对应偏离程度来控制转向柱电子控制单元，施加一定的转向力使车辆回到正常车道中一、车道保持辅助系统一、车道保持辅助系统3车道保持辅助系统工作条件道路标记线清晰可识别车速大于65km/h车道宽度在2.45到4.6m驾驶员手握方向盘转弯半径大于250m不打开转向灯施加的反向修正力矩不大于3Nm二、自动泊车辅助系统自动泊车辅助系统（AutoParkingAssist，APA）是利用车载传感器探测有效泊车空间并辅助控制车辆完成泊车操作的一种汽车先进驾驶辅助系统。二、自动泊车辅助系统1自动泊车辅助系统组成（播放微课“自动泊车辅助（APA）系统”）信息检测单元利用摄像头或雷达传感器对路面环境和车辆位置等进行检测，可采集图像数据及周围物体距车身的距离数据，并通过数据线发送到电子控制单元。电子控制单元分析处理信息检测单元上传的数据、得出车辆的当前位置、目标位置和周围环境参数，依据这些参数做出自动泊车策略，并将其转换成电信号。执行单元精确控制转向盘的转动、油门和刹车，以使车辆能准确跟踪路径，并随时准备接收中断或紧急停车。二、自动泊车辅助系统2自动泊车辅助系统工作原理（播放微课“自动泊车辅助（APA）系统”）泊车传感器以及其它传感器扫描出车