车辆自动驾驶系统应用 课件 1-2 自动驾驶系统构成.pptx

能力模块一对自动驾驶系统的基本认知任务二了解自动驾驶系统的构成Vehicleautonomousdrivingsystemapplications

任务目标LearningPurpose了解自动驾驶系统的分类了解自动驾驶系统的构成知道自动驾驶系统的定义说出自动驾驶系统的发展方向

任务导入Taskimport2021年12月，德国联邦汽车运输管理局（KBA）批准了奔驰的LEVEL.3级自动驾驶系统，意味着奔驰LEVEL.3级自动驾驶车辆能够上路，甚至能远销海外市场。实际的驾驶过程中，你是否愿意把驾驶任务交给自动驾驶汽车，从而解放自己的双手，干一点其他事情呢？

目录三自动驾驶发展趋势一自动驾驶系统的定义自动驾驶系统的组成二

自动驾驶系统的定义自动驾驶系统是指列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车运行系统。自动驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行模式。实现全自动运营可以节省能源，优化系统能耗和速度的合理匹配。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。感知层感知，其实很好理解，人类用眼睛捕捉事物，自动驾驶汽车则需要传感器感知事物。自动驾驶汽车想要安全行驶，首先需要了解周围行驶的环境，而传感器就是自动驾驶汽车了解环境的工具，目前自动驾驶汽车搭载的主要传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达以及超声波雷达等四大部分。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。感知层目前，摄像头普遍采用CMOS图像传感器，捕捉清晰图片帮助自动驾驶汽车输入数据参数。为了保证数据完整性，市面上的很多自动驾驶汽车都会采用3-6个摄像头。由于摄像头对于光线极为敏感，如果出现强、弱光的情况，普通摄像头捕捉的图像并不能直接被使用，或者会出现无法识别的现象，这对于自动驾驶汽车来说极为致命。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。感知层雷达主要测量位置、速度以及方位角等三个参数。激光雷达算是汽车行业里的一个新贵，也被视为自动驾驶汽车未来核心传感器之一。其主要通过发送直线激光束（非无线电波）的方式，根据激光遇到障碍物后折返时间（TOF），计算目标与车的距离。激光雷达在精度、信息量以及安全性性能方面，具有独到之处。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。感知层毫米波雷达，顾名思义是工作在毫米波波段（波长1-10mm，频率30GHZ-300GHZ）的探测雷达，与激光雷达发送方式不同的是，毫米波雷达会发出锥状的电磁波。工作原理是根据回波时间差计算距离，其具有不受天气情况影响及超远测距的优势，雷达频段与测距成正相关

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。感知层蝙蝠发出超声波探测物体的远近，自动驾驶汽车用超声波发现障碍物，两者原理一样。超声波属于机械波的一种，所以容易受传播介质的影响，如天气不同，传播速度不同。故为了充分利用超声波雷达穿透力强、测距方便以及成本低的优点，部分车企会在汽车车身四周置入大量的超声波雷达

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。信息融合层自动驾驶汽车置入了如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多个传感器，我们需要用这些传感器感知、捕获数据。当汽车行驶至目标物一定距离内，摄像头和激光雷达同时检测出那个目标物，但如何让汽车知道两个传感器检测出的目标物是同一个呢？这便需要对多传感器数据进行分析对比，如果相同，则进行信息融合，告诉汽车前面就是一个目标物。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。决策规划层决策规划层，其实也不难理解，即对融合的数据，根据驾驶需求，进行任务规划以及决策。对于这点，看法比较多，目前只介绍两种比较宏观的看法。其一，全局规划；这种方式需要借助于地图信息，按照乘客的需求，选择最优的路径。其二，局部规划；需要自动驾驶汽车根据基于全局规划的基础，针对局部环境信息，规划最优的路线。

自动驾驶系统的组成自动驾驶系统的构成可以分为四大部分：感知层、信息融合层、决策规划层、以及控制层。控制层现在的汽车基本都需要我们人为操作，而自动驾驶汽车控制层便是替代人为操作，根据获取的信息数据，将做出的决策规划落到实处，即实时操作。用简洁语言描述，便是自动开车。这需要车辆的控制系统与决策系统相配合，并且能够精确的按照需求，