智能汽车传感器技术课件 第1章 智能汽车及传感器概述

智能汽车传感器技术项目一

智能汽车及传感器认知【项目目标】2020年2月国家发改委等11个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》，展望2035到2050年中国标准智能汽车体系全面建成，智能汽车强国愿景逐步实现，智能汽车充分满足人民日益增长的美好生活需要。知识目标1.理解智能网联汽车的定义、发展历程和技术分级。2.理解智能网联汽车的关键技术，了解测试技术概况。3.理解传感器的基本概念，了解传感器的分类和应用场景。技能目标1.能使用计算机和通用AI工具，正确分析智能网联汽车技术分级。2.能使用万用表、示波器等常用工具，采集、分析传感器信号。素质目标1.培养“汽车强国、科技报国”使命，增强自信自强意识。2.培养对智能汽车及传感器技术的学习兴趣和探索精神，激发自主学习的主动性。任务1.1智能网联汽车认知汽车发展史，是创新、变革史1.智能网联汽车发展意义1698watt蒸汽机1769法国陆军工程师

Cugnot蒸汽机汽车1876德国工程师NicolausOttot内燃机汽车1886德国工程师KarlBenz发明汽车1901德国工程师Porsche发明混合动力汽车任务1.1

智能网联汽车认知1.智能网联汽车发展意义汽车产业最伟大的革命：“电气化、智能化、网联化、共享化”任务1.1

智能网联汽车认知1.智能网联汽车发展意义智能网联汽车发展的意义是什么？世界自动驾驶汽车技术的发展历程任务1.1

智能网联汽车认知1.智能网联汽车发展意义ICV（IntelligentConnectedVehicle）智能网联汽车AV（AutonomousVechicle）无人驾驶汽车2016年10月，中国汽车工程学会《节能与新能源汽车技术路线图1.0》：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。2020年11月，中国汽车工程学会《节能与新能源汽车技术路线图2.0》：细化场景分类2025年10月，中国汽车工程学会《节能与新能源汽车技术路线图3.0》：融入车路云一体化，强化AI与网络融合任务1.1

智能网联汽车认知智能网联汽车、智能汽车、车联网、智能交通系统密切相关

任务1.1

智能网联汽车认知任务1.1

智能网联汽车认知2.智能网联汽车技术分级任务1.1

智能网联汽车认知2.智能网联汽车技术分级任务1.1

智能网联汽车认知2.智能网联汽车技术分级任务1.2智能网联汽车关键技术认知自主式技术路线和网联式技术路线两纵三横关键技术架构任务1.2

智能网联汽车关键技术认知任务1.3智能网联汽车测试技术2018年4月，工业和信息化部颁发了《智能网联汽车道路测试管理规范》测试主体单位性质业务范围事故补偿能力测试评估能力事件记录分析能力对法律法规遵守试验车辆注册登记强制性项目检查人机控制模式转换数据记录实时回传特定区域测试第三方机构检测验证测试驾驶人签订劳动合同或劳务合同经过驾驶培训无重大交通违章违法记录驾龄3年以上，自动驾驶50小时以上最近连续3个记分周期内无记满12分无服用禁止精神药品麻醉品记录法律、法规规定的其他条件智能网联汽车道路测试管理规范高级自动驾驶和无人驾驶需要用自动驾驶系统替代驾驶员，这些车辆必须能够保证具体不低于人类驾驶员的驾驶水平和驾驶安全，这是高级自动驾驶和无人驾驶车辆进入实际应用的前提和基础。任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车的系统特点主要包括以下几点：（1）车载信息终端集成多种通信与数据I/O硬件，并提供对多种通信协议、数据处理及应用服务的支持，系统非常复杂。（2）系统具有多设备组成性，涉及众多厂商，信息数据流转链路复杂、网络异构且涉及海量信息整合、数据挖掘、大规模数据计算。（3）实时性、可靠性要求：网络节点（车辆）具有高动态性，拓扑变化频繁，且受到的干扰因素较多。智能网联汽车在投入使用前必须经过严格的系统评测和质量认证后才可以正式投入使用。测评的主要内容包括功能和性能、信息安全、功能安全、为责任认定提供依据等。任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（1）以传感器为核心的测试与数据处理

GB/T7665-2005：能够感受规定的被测量，并按一定的规律转换成输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。输出信号类型（可包含数字、光、声等），强化了与国际术语（Transducer/Sensor）的一致性，适配智能、网联、MEMS等新技术。GB/T7665-1987：定义中虽未明确限定“电量”，但在当时的技术背景与配套解释中，默认以转换为电量为主要目标。任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（1）以传感器为核心的测试与数据处理

电子信号类型模拟信号直流信号交流信号数字信号频率调制信号脉宽调制信号串行数据（多路）信号任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（1）以传感器为核心的测试与数据处理

电子信号的分析依据幅值频率形状脉宽阵列任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（1）以传感器为核心的测试与数据处理

每一类型的电子信号都可以由5种分析依据中的一个或多个特征组成

任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（2）模型在环和软件在环测试方法基于模型的系统工程（Model-BasedSystemEngineering，MBSE）是一种解决设计复杂控制、信号处理以及通信系统中相关问题的数学和可视化方法，通过改变一组模型参数或输入信号，或通过查看输出结果或模型的响应来验证控制逻辑。软件在环测试方法是指在主机对仿真中生成的代码或手写代码进行评估，以实现对生成代码的早期确认。为了提高测试效率，可以将软件在环与模型在环进行对比测试，实现模型和代码的同步执行。智能网联汽车测试方法（3）硬件在环测试方法硬件在环测试方法，是将真实的控制器置于测试回路，将其余部件的压力或电力信号用真实信号或仿真环境模拟的信号纳入控制器的控制回路，不包含动力加载装置。任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（4）台架在环测试方法利用动力加载装置模拟系统其余部件的动力学特性对实物部件进行加载，实物部件输出的信号反馈回系统模型，构成系统回路。任务1.3智能网联汽车测试技术智能网联汽车测试方法（5）实车测试方法整车的测试与评价，要使用汽车试验场或一些通用大型测试设备，例如环境试验设备、碰撞实验设备、电波暗室、半消声室、大型暗箱等任务1.3智能网联汽车测试技术任务1.4智能汽车传感器认知智能汽车可以看作是“移动的传感器平台”，装备有大量传感器。环境感知传感器，主要用于采集汽车行驶环境的外部数据，而汽车状态测控传感器则采集汽车运行自身数据，二者各分其职并且协同工作。任务1.4智能汽车传感器认知没有一种传感器能够单独完成复杂的环境感知任务

不同场景，智能网联汽车所使用的环境感知传感器

任务1.4智能汽车传感器认知环境感知传感器性能对比

任务1.4智能汽车传感器认知传感器融合技术

任务1.4智能汽车传感器认知激光雷达与视觉传感器融合示例

任务1.4智能汽车传感器认知传感器标定内参标定将传感器读数校正至实际数值处，一般通过修正变换进行，更关注准确度外参标定传感器与外界工作环境进行参数融合的标定静态特性动态特性例如定位传感器通常自身有一个坐标系，在不同传感器数据融合的过程中，数据在不同坐