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自动驾驶汽车-学习笔记

2021-11-04 11:51 作者:十指环  | 我要投稿
  1. 定义


    自动驾驶汽车:(Autonomous vehicles),又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。

    智能汽车:指在普通汽车的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使汽车具备智能的环境感知能力,能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态,并使汽车按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来操作的目的。

    智能网联汽车:指搭载先进的车载传感器、控制器等装置,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”行使,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。


智能化等级划分

网联化等级

2. 技术原理

1)硬件组成

2)软件组成

3)传感器

3. 产业生态

主要供应商

4. V2X

车联网(Internet of Vehicles)是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。

通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,车辆可以完成自身环境和状态信息的采集;通过互联网技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术,这些大量车辆的信息可以被分析和处理,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。

V2X传递两种信息:传感器信息与周边车辆驾驶操作状态信息

乘客:用户坐在车里享受的是移动互联网业务,技术词汇叫移动宽带(MBB)。这是移动运营商传统的业务范畴;

驾驶员:开车的驾驶员需要的各种智能交通信息服务,包括交通路况,路线选择,这些都可以在传统的MBB业务范畴通过应用来解决,如各类电子地图。

此外车联网还向驾驶员提供辅助安全告警信息,例如前方有障碍物有突发事故。这类告警信息对可靠性和时延的保障有一定的要求。

车:这才是真正意义上的“以车为本”的车联网业务。车驾驶需要的安全辅助信息,半自动到自动驾驶需要信息输入和输出;这块业务会给移动通信带来新的特性和新的需求。包括4G里的LTE-V,以及5G里的uRLLC(超高可靠超低时延通信),5G-V2X等新课题;通常讲的V2X更多的是指这个业务场景。

V2X体系结构:

第一层(端系统):端系统是汽车的智能传感器,负责采集与获取车辆的智能信息,感知行车状态与环境;是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端;同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。

第二层(管系统):解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2H)等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。

第三层(云系统):车联网是一个云架构的车辆运行信息平台,它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等,是多源海量信息的汇聚,因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。

V2X关键技术:

1)传感器技术及传感信息整合

2)开放的、智能的车载终端系统平台

3)人机交互技术

4)服务端计算与服务整合技术

5)GPS定位技术

6)通信及其应用技术

   主要依赖两方面的通信技术:短距离无线通信和远距离的移动通信技术。

A.RFID传感设备及类似WIFI等2.4G通信技术,

B.GPRS、3G、LTE、4G、5G等移动通信技术。

这两类通信技术不是车联网的独有技术,因此技术发展重点主要是这些通信技术的应用,包括高速公路及停车厂自动缴费、无线设备互联等短距离无线通信应用及VOIP应用(车友在线、车队领航等)、监控调度数据包传输、视频监控等移动通信技术应用。

7)互联网技术

    车联网的本质就是物联网与移动互联网的融合,发展车联网的特色互联网应用,给车联网带来更加广泛的用户及服务提供者。


5. 思考

自动驾驶步入无人驾驶难度大,需要政府的鼎力支持才行:

1)线路规划功能需要获取大量的数量(传感器的数据、V2X设施的数据、高精度地图信息的数据、驾驶行为的数据、驾驶经验的数据、驾驶规则的数据、案例的数据、周边环境的数据等)做算法优化,数据如何获取到,如何做好个人隐私安全,如何确保数据不被不法份子利用?

      政府需要定相关的法律法规/政府监管

2)行驶环境需要全部改造,费用昂贵;

      政府需要做好基础设施改造

3)行驶过程中发生事故时,如何解决?

      政府需要定相关的法律法规定

4)联网后的网络安全如何保证?

      政府需要定相关的法律法规定/政府监管



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