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机械设计之无人驾驶汽车的发展史

机械设计之无人驾驶汽车的发展史
机械设计之无人驾驶汽车的发展史

小组成员:

胡书明(组长)(12)、何克锦(11)何姜雄(10)、韩雨(09)

专业班级:车辆工程103班

目录

无人驾驶汽车的简介

无人驾驶汽车的发展状况

第一节:国外发展状况

第二节:国内发展状况

无人驾驶汽车采用的技术

第一节:关键技术

第二节:目前技术

第三节:将采用的技术

无人驾驶汽车的自动泊车系统

无人驾驶汽车的发展前景

第一节:发展方向

第二节;道德争议

无人驾驶汽车即将来临

第一节:英国版:外形就像飞船

第二节:法国版:采用巡航导弹技术

第三节:德国版:外形像普通轿车

第四节:美国版:谷歌无人驾驶汽车第一章:无人驾驶汽车的简介

无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、

能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制方式,将不可控的驾驶员从该闭环系统中

请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性。

进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾

一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2005年,首辆城市无人驾

身手。到时游客只需在公园的入口处按下一个按钮,一辆没有司机的四座敞篷汽车就会从远处开过来缓缓停下,然后搭载

着乘客前往他们想去的景点。

国内首款无人驾驶汽车

无人驾驶汽车的发展状况

:国外发展状况

1921年8月5日,

第一辆无人驾驶、由无线

电操纵的汽车在美国试验

成功。发达国家从二十世

纪七十年代开始进行无人

驾驶汽车研究,在可行性

和实用性方面,美国和德

国走在前列。美国是世界

上研究无人驾驶车辆最

早、水平最高的国家之一。

早在二十世纪八十年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划,这是一辆八轮车,能在校园的环境中自主驾驶,但车速不高。由于技术上的局限和预期目标过于复杂,到二十世八十年代末九十年代初,各国都将研究重逐步转移到问题相

对简单的高速公路上的民用车辆的辅助驾驶项目上。

1999年,一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab-V,完成了横穿美国东西部的无人驾驶试验。在全长5000km的美国州际高速公路上,整个实验96%以上的路程是车辆自主驾驶的,车速达50~60km/h。

2000年,丰田汽车公司开发出无人驾驶公共汽车。这套公共汽车自动驾驶系统主要由道路诱导、车队行驶、追尾防止和运行管理等主面组成。安装在车辆底盘前部的磁气传感器将根据埋设在道路中间的永久性磁石进行导向,控制车辆行驶方向。

2007年,德国汉堡一家公司应用先进的激光传感技术把一辆普通轿车改装而成,可以在错综复杂的城市公路系统中无人驾驶汽车。这辆无人驾驶智能汽车名为“路克斯”(Lux),它可以在错综复杂的城市公路系统中无人驾驶。

Lux这款无人驾驶汽车,车内安装了无人驾驶设备,包括激光摄像机、全球定位仪和智能计算机。

第二节:国内发展状况

中国在无人驾驶汽车的开发方面要比国外稍晚。国防科技大学从二十世纪八十年代开始进行该项技术研究。

从20世纪80年代末开始,在贺汉根教授带领下,2001年研制成功时速达76公里的无人车。

1989年,中国首辆智能小车在国防科技大学诞生。

1992年,国防科技大学研制成功了中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

2000年6月,国防科技大学研制的第四代无人驾驶汽车试验成功,最高时速达76km,创下国内最高纪录。

2003年,研制成功我国首台高速无人驾驶轿车,最高时速可达170公里。

2006年,研制的新一代无人驾驶红旗HQ3,则在可靠性和小型化方面取得突破。此次红旗HQ3无人车实验成功创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,这标志着我国在该领域已经达到世界先进水平。

2007年,国防科技大学机电工程与自动化学院和中国第一汽车集团公司联合研发的红旗旗舰无人驾驶轿车,其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。

我国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车,2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验,创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,标志着我国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破,达到世界先进水平。红旗HQ3无人车由国防科技大学自主研制,本月中旬它从京珠高速公路长沙杨梓冲

收费站出发,历时3小时22分钟到达武汉,总距离286公里。实验中,无人车自主超车67次,途遇复杂天气,部分路段有雾,在咸宁还遭逢降雨。红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向,系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中,实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露,该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为公里,仅占自主驾驶总里程的%。

无人驾驶汽车采用的技术

第一节:关键技术

无人驾驶汽车开发的关键技术主要有两个方面:车辆定位和车辆控制技术。这两方面相辅相成共同构成无人驾驶汽车的基础。

(1)车辆定位技术,目前(截止2007年)车辆定位常用的技术包括磁导航和视觉导航等。

(2)车辆控制技术,目前(截止2007年)常用的方法是经典的智能PD算法,例如模湖PD、神经网络PD等。

除以上两个方面,无人驾驶汽车作为智能交通系统的一部分,还需要一些其它相关技术的支持,如车辆调度系统、通讯系统和人机交互系统等,最终得以实现整个交通系统的高

效、安全。

:目前技术

1、防抱死制动系统。防抱死制动系统其实就算无人驾驶系统。该系统可以监

控轮胎情况,了解

轮胎何时即将锁

死,并及时做出反

应。而且反应时机

比驾驶员把握得

更加准确。防抱死

制动系统是引领

汽车工业朝无人

驾驶方向发展的早期技术之一。

2、另一种无人驾驶系统是牵引或稳定控制系统。牵引和稳定控制系统与防抱死制动系统不同的是,这些系统非常复杂,各作防止车系统会协调工辆失控。

第三节:将采用的技术

1、雷达高端汽车已经配备雷达,可跟踪附近物体。比如梅赛德斯的D istronic Plus是一种事故避免系统,在保险杠旁安装有传感装置,当检测到东西出现在汽车盲点时发出警告。

2、车道保持安装在挡风玻璃上的照相机可识别车道标志线。如果汽车意外离开自己的车道,方向盘会通过短暂振动提醒

驾驶者。

3、激光雷达Google采用V elodyne公司的车顶光探测和测距系统,包括64束激光,以每分钟900转的速度向上发射,形成点云,赋予汽车360度视野。

4、红外照相机梅赛德斯的夜视辅助系统采用两盏头灯向前方道路发射不可见的红外光。安装在挡风玻璃上的照相机监测红外信号,将标注出危险区域的图像显示到仪表盘上。

5、立体视觉梅赛德斯一款概念车用两台安装在挡风玻璃上的照相机构成前方道路的实时3D图像,发现潜在危险,比如行人、自行车,并预计其走向。

6、GPS/惯性测量自动汽车必须知道自己开往何处。Google 结合Applanix的定位系统、Google地图和GPS判断汽车方位。

[2]

7、车轮计速安装在轮子上的传感器通过转速测量汽车行驶的速度。

第四章无人驾驶汽车的自动泊车系统

车辆损坏的原因,多半不是重大交通事故,而是在泊车时发生的小磕小碰。泊车可能是危险性最低的驾驶操作了,但我们仍然会

把事情搞得一

团糟。虽然有

些汽车制造商

给车辆加装了

后视摄像头和

可以测定周围

物体距离远近

的传感器——甚至还有可以显示汽车四周情况的车载电脑——有的人仍然会一路磕磕碰碰地进入停车位。由于雷克萨斯LS 460L采用了高级泊车导航系统,该车的驾驶员不会再有类似的烦恼。该系统通过车身周围的传感器来将车辆导向停车位(也就是说驾驶者完全不需要手动操作)。当然,该系统还无法做到像《星际迷航》里那样先进。在导航开始前,驾驶者需要找到停车地点,把汽车开到该地点旁边,并使用车载导航显示屏告诉汽车该往哪儿走。停车位需要比车身长2米(LS的车身较长)。自动泊车系统是无人驾驶技术的一大成就。通过该系统,车辆可以向驾驶员那样观察周围环境,及时做出反应并安全地从A点行驶到B点。虽然这项技术还不能让人完全放手,让汽车自动载您回家,但毕竟是朝着这

个方向迈出了第一步。

第五章无人驾驶汽车的发展前景

第一节:无人驾驶汽车--发展方向

无人驾驶汽车的研究方向,可以归纳为三个方面:(1)高速公路环璋下的无人加驶系统;

(2)城市环璋下的无人驾驶系统;

(3)特殊环璋下的无人驾驶系统。

第二节:无人驾驶汽车的道德争议

现在您可能会认为所有这些无人驾驶技术都近在咫尺,我们已经准备好要踏入一个无人驾驶的“理想时代”。有些人同意这种想法。通用汽车和卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究者正在合作开发无人驾驶车,并希望在2018年前投入市场。车辆无人驾

驶技术的优点是使出行更安全

(因为去除了人为失误因素)、

缓解交通压力、并减少环境污

染。而另一些人则觉得这种想法不可信。老实说——人们喜欢驾车!有时候,驾驶会让人感到轻松写意,而且要让人们愿意托付性命,无人驾驶技术还得解决许多问题。驾驶员失

误也有其反面优势,那就是人类的判断能力。无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务。而一个

驾驶员则可能宁愿牺牲自己的车来保护他人。例如,您驾驶时前方有辆车突然打滑,而您已经来不及停车。此时,在您的左边有一辆大卡车,右边则是一群等着过马路的孩子。大多数司机会选择撞向大卡车,以避免撞到行人。而无人驾驶车辆无法识别孩子们——它只会简单地看到这条道路阻力较少,而将车转而冲向这边。这是个极端的例子,但是类似的问题有待解决,只有这样我们才能安心告诉车该往哪儿走,然后轻松享受无人驾驶之旅。

第六章无人驾驶汽车即将来临

第一节:英国版:外形就像飞船

最近,一些人在英国

伦敦希斯罗机场亲眼目睹

了许多辆无人驾驶汽车

“优尔特拉”(ULTra)自动驶

离、抵达车站的奇妙场景。

一辆辆车子鱼贯而出,几

乎毫无噪音,一切都显得井然有序。这种汽车由英国的先进交通系统公司和布里斯托尔大学联合研制,并将于2010年投放希斯罗机场作为出租车运送旅客。这种汽车可能会让阻

塞交通、汽油味难闻、拥挤不堪的公共汽车变成一种过时的交通工具。这种超前的独立舱没有驾驶员、也没有喋喋不休的谈话声伴随你的旅途,只有一个装在墙上的按钮.按钮旁边写着“开始”。该无人驾驶汽车有4个座位,形状似气泡,看起来就像一艘外星人飞船:这种汽车依靠电池产生动力,而且乘客可以通过触摸屏来选择他们的目的地它们的时速可达40千米,而且会自动沿着其狭长的道路系统行使。一旦乘客选择好了目的地,控制系统会记录下要求,并向舱车发送一条信息。随后舱车会遵循一条电子传感路径前进。在旅程期间,如果需要的话,乘客可以按下一个按钮和控制人员通话。

第二节:法国版:采用巡航导弹技术

法国INRIA公司花费十年心血研制出“赛卡博”(Cycab)无人驾驶汽车,外形看起来像未来的

高尔夫球车。该车使用类似于给巡

航导弹制导的全球定位技术,通过

触摸屏设定路线,“赛卡博”就能把

你带到想要去的地方了。只不过给

“赛卡博”带路的全球定位系统要

比普通的全球定位系统功能强大许多。普通GPS系统的

精度只能达到几米,而“赛卡博”却装备了名为“实时运动GPS”的特殊GPS系统,其精良高达1厘米。这款无人驾驶汽车装有充当“眼睛”的激光传感器.能够避开前进道路上的障碍物,还装有双镜头的摄像头,来按照路标行驶,人们甚至可以通过手机控嗣驾驶汽车,每一辆无人驾驶汽车都能通过互联网来进行通信,这意味着这种无人驾驶汽车之间能够做到信息共享,这样多辆无人驾驶汽车能够组成车队,以很小的间隔顺序行驶。该车也能通过交通网络获取实对交通信息,防止交通阻塞的发生在行驶过程中,该车还会自动发出警告,提醒过往行人注意。

第三节:德国版:外形像普通轿车

在德国汉堡一家公司应用先进的激光传感技术把无人驾驶汽车变成了现实:这辆无人驾

驶智能汽车名为“路可斯”(Lux),由

普通轿车改装而成,可以在错综复

杂的城市公路系统中无人驾驶。这

归功于车内安装的无人驾驶设备,

包括激光摄像机、全球定位仪和智

能计算机。在行驶过程中,车内安

装的全球定位仪将随时获取汽车所在准确方位。隐藏在前灯和尾灯附近的激光摄像机随时探测汽车周围180米内的道路状况,并通过全球定位仪路面导航系统构建三维道路模型。此外,它还能识别各种交通标志,保证汽车在遵守交通规则的前提下安全行驶。安装在汽车后备箱内的计算机将汇总、分析两组数据,并根据结果向汽车传达相应的行驶命令。激光扫描器能够探测路标并提醒是否有车离开车道。在激光扫描器的帮助下,无人汽车便可以实现自行驾驶:如果前方突然出现汽车,它会自动刹车:如果路面畅通无阻,它会选择加速;如果有行人进入车道,它也能紧急刹车。此外,它也会自行绕过停靠的其他车辆。

第四节:美国版:谷歌无人驾驶汽车

作为谷歌试图开发一款能够基本取代驾驶员控制车辆的人工智能软件的大胆尝试,代号

“Google Fleet ”的7辆试验车,已经

累计完成了1000公里的完全自主

行驶。

整套Google Fleet自动驾驶设备包括一台放置在车顶的激光测距仪,能够及时精确地绘制出周边200米之内的3D地形图并上传至车载电脑中枢。在挡风镜旁边,技术人员安放了一个视频摄像头用以侦测交通信号灯,以及行人、自行车骑

行者等车辆行驶路线上遭遇的移动障碍。4台标准车载雷达,以三前一后的布局分布,负责探测较远处的固定路障。在每台Google Fleet的左后轮上,还带有一个微型传感器,负责监控车辆是否偏离了GPS导航仪所制定的路线。Google Fleet 的电脑资料库中,精确地贮存了每条公路的限速标准以及出入口位置,如果处于一名司机的操控下,Google Fleet的中央处理系统还会通过扬声器,以柔和悦耳的女声发出类似“接近十字路口,小心行人”的提示。驾驶者只需微微扳动一下方向盘,就可以将Google Fleet转换为一辆普通的汽车。

参考文献:

:百度文库

:吴泉源,刘江宁。《人工智能与专家系统》,长沙:国防科技大学出版社。1995.

:吴海桥,刘毅等,《基于关系数据库的知识的建立》,微型电脑应用。(11).

:《软件工程》----陈明编中央电视广播大学出版社

:《实用软件工程》----郑人杰、殷人昆、陶永雷编著清华大学出版社

:沈庆红、高建、李耀华等。《停车场自动控制器的研究与实现》【J】;交通与计算机;2004年04期

:黄辛:《我国传感网的研究与应用步入国际前列》【J】科学时报,(7)

:俞萍《人工智能发展预测》.电脑知识与技术。2009.

:韦涛.《未来与发展》【N】2006(2)

:史忠植.《高级人工智能》【M】.北京:科学出版社1998廉师友.人工智能技术导论【M】.2版.西安:西安电子科技大学出版社2002.

无人驾驶技术及发展现状

无人驾驶汽车的发展现状及展望 摘要:作为未来汽车的发展方向,无人驾驶汽车已经得到社会各方面的关注。本文介绍了国内外无人 驾驶汽车的发展历程,对当前无人驾驶汽车的先进技术进行了分析,最后针对物联网对无人驾驶汽车发展的影响做出了推断。 关键词:无人驾驶汽车、现状、趋势 0 引言 自汽车发明以来,汽车工业就不断促进着人类的创新与社会经济的发展。随着汽车产量与保有量的提高,人们的出行变得方便快捷,而由此带来的交通拥堵与交通事故也成为了人类社会文明的一大阻碍。随着计算机控制技术的发展,越来越多的自动控制技术被应用在汽车上,无人驾驶汽车也成为了汽车产业的一大变革。 无人驾驶汽车也被称为自动驾驶汽车或轮式移动机器人。它在没有人类输入的情况下,通过车载传感器感知周围环境,并根据所获取的信息,依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪实现驾驶[1]。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 1 国外无人驾驶发展现状 发达国家从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究,目前在可行性和实用性方面,美国和德国走在前列。美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平最高的国家之一。早在20世纪80年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划,这是一辆8轮车,能在校园的环境中自主驾驶,但车速不高。美国其它一些着名大学,如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院等都先后于20世纪80年代开始研究无人驾驶车辆。然而,由于技术上的局限和预期目标过于复杂,到20世纪80年代末90年代初,各国都将研究重点逐步转移到问题相对简单的高速公路上的民用车辆的辅助驾驶项目上。1995年,一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab2 V完成了横穿美国东西部的无人驾驶试验。在全长5000 km的美国州际高速公路上,整个实验96%以上的路程是车辆自主驾驶的,车速达50~60 km /h。尽管这次实验中的Navlab2V 仅仅完成方向控制,而不进行速度控制(油门及档位由车上的参试人员控制),但这次实验已经让世人看到了科技的神奇力量。丰田汽车公司在2000年开发出无人驾驶公共汽车。这套公共汽车自动驾驶系统主要由道路诱导、车队行驶、追尾防止和运行管理等方面组成。安装在车辆底盘前部的磁气传感器将根据埋设在道路中间的永久性磁石进行导向,控制车辆行驶方向[2]。2005年,美国国防部“大挑战”比赛上,最终由美国斯坦福大学工程师们改装的一辆大众途锐多功能车经过7个半小时的长途跋涉完成了全程障碍赛,第一个到达了终点。在赛道上,无人驾驶汽车需要穿越沙漠、通过黑暗的隧道、越过泥泞的河床并需要在崎岖险峻的山道上行使,整个行程无人驾驶汽车需要绕过无数个障碍。2011年,美国内华达州通过允许无人驾驶汽车上路的法律后,谷歌成为世界上第一个获得无人驾驶汽车授权的公司。2013 年,英国政府拨款150 万英镑,用来在伦敦以北的小城米尔顿凯恩斯的道路上,进行无人驾驶汽车实地试验这些别称为豆荚的自动驾驶汽车行驶速度为19 km/h,它们将在专用道路上搭载乘客前往市区各地。英国政府希望在2015年前先投入20 辆有驾驶员管理的豆荚运营,并在2017年投入百辆无人驾驶的豆荚2013年底,美国密歇根大学批准了一项600万美元的安全驾驶项目,建造用于测试自动驾

无人驾驶汽车国内外研究概况

无人驾驶汽车国内外研究概况 无人驾驶车辆,又称为无人车、自主车、智能车辆、室外轮式移动机器人等,涉及认知科学、人工智能、机器人技术与车辆工程等交叉学科,是各种新兴技术的综合试验床与理想载体,也是当今前沿科技的重要发展方向。它既包括理论方法与关键技术的突破,也涉及到大量的工程与试验问题,其重大研究意义不仅体现在所包含的核心科学问题上,同时又反映在其重大应用前景与战略价值上,社会关注度极高。 从二十世纪的50年代起,美英德等西方国家已经开始了无人驾驶汽车的研究工作,并且在无人车的控制和商用化方面取得了一定的进展。在汽车工业非常发达的德国,各大汽车公司都资助或联合了高等院校以开发可在普通道路上行驶的无人车。目前,欧盟已经开启了一个名为CyberCars的无人车项目,以推动无人车的研究和各国间的信息共享。 在二十世纪的80年代,我国部分大学开始了无人驾驶汽车的研究工作,但是虽然起步较晚且投入不足,但也取到了一定的成果。目前从事这方面研究工作的主要是国防科技大学、军事交通学院以及清华大学等科研院所。 1 国外无人驾驶车辆研究现状 1.1 美国 美国于上世纪50年代开始对无人驾驶车辆进行研究,在1980年左右其技术得到高速发展。上世纪八十年代,美国陆军开始与国防高级研究计划局(DARPA)进行合作,开展了自主地面车辆(A VL)项目。1995年由卡耐基梅隆大学研制的Navlab-V智能车,完成了横穿美国东西部的无人驾驶试验。美国国防部门在上世纪九十年代末开始进行DEMO系列无人驾驶车辆的研制,总共研制出了十代DEMO无人车。 从2004年开始到2007年,美国国防高级研究计划局(DARPA)举办了3次无人驾驶车辆比赛,主要为了考察在复杂环境下无人驾驶车辆的自主行驶能力。2004年3月在美国西部的莫哈维沙漠(Mojave Desert)举办了首届DARPA挑战赛——崎岖地形大挑战。共有15支队伍参赛,最终没有一支车队完成比赛,其中行驶距离最远的一支队伍是卡耐基梅隆大学的Sandstorm无人驾驶车辆。 图1.1首届DARPA挑战赛中行驶距离最远的Sandstorm无人驾驶车辆

无人驾驶汽车的关键技术和功能

无人驾驶汽车6项关键技术和功能 谈到无人驾驶汽车,既有人对此感到兴奋又有人为此感到担忧,还有人保持中立。尽管无人驾驶汽车能够有效减少人为错误,降低每年因交通事故而造成的伤亡,但人们对此并不熟悉。自从几年前谷歌开始研发无人驾驶汽车以来,我们对其所用的技术已经有了一定的了解。无人驾驶汽车集成了复杂的GPS系统,可以使汽车感知路况变化,然后再通过其他的系统对数据进行分析,从而使你安全到达目的地。 除此之外,汽车上还集成了一系列的摄像头和传感器,它们将持续监控汽车周围的交通状况,并结合电子地图所提供的其他车辆的行驶信息,有效防止撞车事故发生。车上的雷达和激光系统还可以使汽车感知到更远距离范围内的行车状况。通过对所有这些信息的处理,汽车便可准确确定何时加速,何时刹车,以及合适的行车路线。 除了这些基本的功能以外,无人驾驶汽车所能做的远不止把你从出发地送到目的地。以下六项新的功能,会向你展示未来的无人驾驶汽车会是什么样子,以及它将给你的生活带来什么样的变化。 一、高速公路行车和交通拥堵处理 现在,无人驾驶汽车已经开始上路行驶了,比如奥迪已经在测试原型车。仅几年前,无人驾驶汽车还需要用好几台电脑来进行操控;而现在,仅需一个单一的线路板,便可完成所有操作。 线路板上内置了摄像机,传感器以及一个可以操控一切的处理器。有了这些配置,可有效防止交通阻塞。汽车可以自由行驶于高速公路上,既不会串道,也不会超速,还可以保持安全的行车距离。2017年至2019年,无人驾驶汽车将会成为现实。不过也别期望它会完全自动化,它会以不同的方式体现,例如:具有堵车辅助功能,高速公路试航功能,以及自动停车功能。

无人驾驶车发展现状

第一次作业无人驾驶车发展现状 通信工程学院三班张琪学号52130322 新的时代,汽车作为人们出行的必备交通工具,为人类的日常生产生活带来极大的方便。但是,汽车的过度使用同时也给人类的生活带来了一些不好的影响,交通堵塞、交通事故时有发生。近年来,互联网技术的迅速发展给汽车工业带来了革命性变化的机会。与此同时,汽车智能化技术正逐步得到广泛应用,这项技术使汽车的操作更简单,行驶安全性也更好,而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车。 无人驾驶汽车即自动驾驶智能汽车,就是在没有人类参与的情况下,依靠车内的计算机系统,通过给车辆装备智能软件和多种感应设备,包括车载传感器、雷达、GPS 以及摄像头等,来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,随即作出反应判断,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上完成行驶。实现车辆的自主安全驾驶,安全高效地到达目的地并达到完全消除交通事故的目标。无人驾驶汽车技术以全新的驾驶方式改变了传统的驾驶体验,它把不可控制的驾驶员从驾驶位置剔除,不仅大大的提升了交通系统的效率和安全性能还使人们告别了长途的无聊驾驶,进而提高了社会的收益和保障了人身安全。 无人技术的普及,永远离不开动机和技术这两个关键因素。前一个因素是需求问题,随着市场对汽车安全和智能化的要求越来越高,越来越多的企业与科研机构也参与到这个领域;后一个因素是技术问题。目前来看,无人驾驶技术的完 全实现也只是时间问题了。 首先来了解一些国外无人驾驶汽车发展现状。国外著名汽车企业及IT 行业巨头谷歌都竞相着手研发无人驾驶汽车技术,研发进程十分迅速,不少研发车型已接近量产。在美国及欧洲,允许正在开发的自动驾驶车上路行驶正成为一种普遍现象。美国内华达、加利福尼亚、佛罗里达及密歇根州为谷歌、奥迪等正在开发的无人驾驶车发放了公路试验牌照,谷歌无人驾驶汽车已经行驶超过80 万km,实现了零事故。欧洲方面,德国向宝马发放了许可证,西班牙也允许无人驾驶汽车上路行驶。汽车企业对于全自动驾驶的观点似乎略有分歧。事实上,部

无人驾驶行业公司研究报告

1. 何为无人驾驶 1.1 概念简言之,无人驾驶汽车就是一种不需要人进行驾驶的智能汽车,也叫轮式移动机器人,即主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。 1.2 原理利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,自动规划行车路线, 控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。原理上是集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体。 以谷歌为例: 谷歌车顶上安装的激光测距仪在高速旋转时向周围发射64 束激光,激光碰到周围的物体并返回,便可计算出车体与周边物体的距离。计算机系统再根据这些距离数据描绘出精细的3D地形图,然后跟 高分辨率地图相结合,生成不同的数据模型供车载计算机系统使用。这样汽车就能够识别障碍,遵守交通规则。总结为四个词语就是感知、判断、执行、互联。 (1)感知——汽车的眼睛(视觉),耳朵(听觉),身体(触觉):依靠各类传感器获得环境数据,突破人类生理限制。传感器搭载数量的持续提升,使行车数据收集渠道显著拓宽; (2)判断——汽车的大脑(机器智能):根据传感器等输入数据,行车电脑取代司机主动发出控制指令;依靠芯片与算法的不断提升从而得以实现。 (3)执行——汽车的手与脚:电子装臵取代传统机械设备,根据行车电脑指令实施控制; (4)互联——汽车的远程智囊:车内网,车际网,三网融合进一步提升整个交通系统的运行效率。 2. 无人驾驶发展史 2.1 上世纪70 年代,美、英、德等开始进行无人驾驶的研究,在可行性和实用性方面取得了突破性的进展; 2.2 中国从上世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科大在1992 年成功研制出中国第辆真正意义上的无人驾驶汽车;2005 年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功; 2.3 商业领域 (1)最早进入无人驾驶领域、技术最为成熟的企业要属谷歌,它在2014 年宣布第一部具备完整功能 的自动驾驶汽车研发成功,进入商业化准备阶段;(PS;无人驾驶车已经获得了加利福尼亚州立法获批)(2)其后,通用、奥迪等无人驾驶车辆也都拿到路试资格;

无人驾驶关键技术分析

无人驾驶关键技术分析 无人驾驶技术是传感器、计算机、人工智能、通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多门前沿学科的综合体。按照无人驾驶汽车的职能模块,无人驾驶汽车的关键技术包括环境感知、导航定位、路径规划、决策控制等。 (1)环境感知技术 环境感知模块相当于无人驾驶汽车的眼和耳,无人驾驶汽车通过环境感知模块来辨别自身周围的环境信息。为其行为决策提供信息支持。环境感知包括无人驾驶汽车自身位姿感知和周围环境感知两部分。单一传感器只能对被测对象的某个方面或者某个特征进行测量,无法满足测量的需要。因而,必需采用多个传感器同时对某一个被测对象的一个或者几个特征量进行测量,将所测得的数据经过数据融合处理后。提取出可信度较高的有用信号。按照环境感知系统测量对象的不同,我们采用两种方法进行检测:无人驾驶汽车自身位姿信息主要包括车辆自身的速度、加速度、倾角、位置等信息。这类信息测量方便,主要用驱动电机、电子罗盘、倾角传感器、陀螺仪等传感器进行测量。 无人驾驶汽车周围环境感知以雷达等主动型测距传感器为主,被动型测距传感器为辅,采用信息融合的方法实现。因为激光、雷达、超声波等主动型测距传感器相结合更能满足复杂、恶劣条件下,执行任务的需要,最重要的是处理数据量小,实时性好。同时进行路径规划时可以直接利用激光返回的数据进行计算,无需知道障碍物的具体信息。 而视觉作为环境感知的一个重要手段,虽然目前在恶劣环境感知中存在一定问题。但是在目标识别、道路跟踪、地图创建等方面具有其他传感器所无法取代的重要性,而在野外环境中的植物分类、水域和泥泞检测等方面,视觉也是必不可少的手段。 (2)导航定位技术 无人驾驶汽车的导航模块用于确定无人驾驶汽车其自身的地理位置,是无人驾驶汽车的路径规划和任务规划的之支撑。导航可分为自主导航和网络导航两种。 自主导航技术是指除了定位辅助之外,不需要外界其他的协助,即可独立完成导航任务。自主导航技术在本地存储地理空间数据,所有的计算在终端完成,在任何情况下均可实现定位,但是自主导航设备的计算资源有限,导致计算能力差,有时不能提供准确、实时的导航服务。现有自主导航技术可分为三类:相对定位:主要依靠里程计、陀螺仪等内部感受传感器,通过测量无人车相对于初始位置的位移来确定无人车的当前位置。 绝对定位:主要采用导航信标.主动或被动标讽地图匹配或全球定位系统进行定位。 组合定位:综合采用相对定位和绝对定位的方法,扬长避短,弥补单一定位方法的不足。组合定位方案一般有GPs+地图匹配、GPs+航迹推算、GPs+航迹推算+地图匹配、GPs+GLONAss+惯性导航+地图匹配等。

汽车无人驾驶调研分析报告

汽车无人驾驶调研分析报告

目录 第一节无人驾驶——当梦想照进现实 (5) 一、减少车祸发生,降低交通拥堵 (5) 二、两大技术路径:传统车企VS科技公司 (6) 第二节革新出行方式,产业链受益明确 (10) 一、市场空间广阔,商用可期 (10) 二、无人驾驶,ADAS先行 (12) 1、传感层——无人驾驶的慧眼 (15) (1)激光雷达 (15) (2)车载摄像头 (17) (3)毫米波雷达 (19) 2、决策层——无人驾驶的大脑 (21) 3、执行层——无人驾驶的手和脚 (22) 三、高精地图——无人驾驶必备组件 (23) 四、算法,无人驾驶的“大脑” (27) 第三节部分相关企业分析 (31) 一、亚太股份:全面布局ADAS产业链 (31) 二、四维图新:高精地图服务提供商 (32) 三、东软集团:深化汽车电子业务布局 (33) 四、保千里:夜视系统龙头 (34)

图表目录 图表1:无人驾驶概念图 (5) 图表2:无人驾驶两大技术路线图 (6) 图表3:谷歌历代无人驾驶汽车 (7) 图表4:谷歌无人驾驶车载设备 (8) 图表5:全球无人驾驶汽车销量(万辆) (10) 图表6:无人驾驶汽车产业链 (11) 图表7:各细分市场生命周期 (12) 图表8:ADAS细分产品渗透率 (13) 图表9:ADAS市场预测(亿美元) (14) 图表10:ADAS产业链 (14) 图表11:2011-2014年我国汽车传感器市场规模(亿元) (15) 图表12:Velodyne64线拆解图 (16) 图表13:车载摄像头产业链 (17) 图表14:全球车载摄像头销量(万只) (18) 图表15:全球毫米波雷达市场份额预测(万颗) (19) 图表16:安装在特斯拉前挡下的智能摄像头组件 (21) 图表17:Mobileye系统搭载车型数及产品销量 (22) 图表18:ABS到ESP的演进 (22) 图表19:北美ABS/ESP出货量 (23) 图表20:汽车地图系统前装市场增长迅速 (25) 图表21:2015Q4中国前装车载地图出货量市场份额 (27) 图表22:深度学习示意图 (28) 图表23:英伟达芯片扫描道路街景 (29) 图表24:英伟达DrivePX2系统数据分析处理 (29) 图表25:亚太股份无人驾驶生态圈 (31) 图表26:2015Q4中国前装车载地图出货量市场份额 (32) 图表27:东软汽车ADAS解决方案 (33) 图表28:保千里夜视仪摄录效果 (34) 表格目录 表格1:NHTSA无人驾驶分级 (5) 表格2:主要汽车品牌无人驾驶技术汇总 (8) 表格3:各地纷纷出台利好政策 (11) 表格4:ADAS功能简介 (12) 表格5:无人驾驶汽车传感器成本估计 (15) 表格6:Velodyne已量产的激光雷达型号 (17) 表格7:毫米波雷达主要型号 (19) 表格8:三种解决方案对比 (20) 表格9:无人驾驶汽车需要高精地图 (23) 表格10:巨头纷纷布局地图产业 (24)

无人驾驶智能汽车

无人驾驶智能汽车研究 (机电一体化129020007 余飞) 摘要:智能汽车能够大大提高交通系统的效率和安全性,将是未来汽车发展的主流。本文介绍了智能汽车提出的背景,研究的目的和意义,国内外智能汽车汽车的发展现状和发展方向,无人驾驶汽车的灌浆技术,以及无人驾驶汽车的应用前景。 关键词:智能汽车;自动驾驶; 1 无人驾驶汽车的研究意义 无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制方式,将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性。现代无人驾驶汽车以汽车工业为基础,以高科技为依托,遵循由低到高、由少到多、由单方面到多方面、螺旋上升的规律发展。其横向发展离不开各种用途的实际需要,而其纵向发展的生命力在于持续不断的技术创新。 20世纪80年代以来,智能控制理论与技术在交通运输工程中越来越多地被应用。在这一背景下,自动驾驶汽车的提出是十分必然的。智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是目前主流汽车的换代产品。 随着我国汽车保有量的增加,道路交通拥堵现象越来越严重,每年发生的交通事故也在不断上升,为了更好的解决这一问题,研究和开发汽车自动驾驶系统是很必要的。而自动驾驶汽车能很好的解决道路拥堵,提高文通系统效率。有研究表明:一个年轻敏捷的驾驶员,通常对各种情况做出及时反应的时间约为500毫秒,自动驾驶系统做出反应的时间不超过

机械设计之无人驾驶汽车的发展史

汽 车 的 未 来 小组成员: 胡书明(组长)(1608100312)、何克锦(1608100311)何姜雄(1608100310)、韩雨(1608100309) 专业班级:车辆工程103班

目录 第一章无人驾驶汽车的简介 第二章无人驾驶汽车的发展状况 第一节:国外发展状况 第二节:国内发展状况 第三章无人驾驶汽车采用的技术 第一节:关键技术 第二节:目前技术 第三节:将采用的技术 第四章无人驾驶汽车的自动泊车系统第五章无人驾驶汽车的发展前景 第一节:发展方向 第二节;道德争议 第六章无人驾驶汽车即将来临 第一节:英国版:外形就像飞船 第二节:法国版:采用巡航导弹技术 第三节:德国版:外形像普通轿车 第四节:美国版:谷歌无人驾驶汽车

第一章:无人驾驶汽车的简介 无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制方式,将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性。 从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2005年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功,该车有望于两年之内率先在上海世纪公园进行示范运营,并在2010年世博会上一展身手。到时游客只需在公园的入口处按下一个按钮,一辆没有司机的四座敞篷汽车就会从远处开过来缓缓停下,然后搭载

无人驾驶汽车论文

无人驾驶汽车 院别:**学院专业:自动化 学号:******** 姓名:********* 摘要:无人驾驶汽车通过传感器装置和计算机来实现无人驾驶,这一技术正渐渐地在生活中的到应用,并在生活中发挥着巨大的作用,有着广泛的发展前景。 2009年11月,在国外某社交网站上的一段视频,引起广泛关注。视频的上传者本·蔡特林在美国旧金山和帕洛阿尔托之间的280号高速公路行驶时,发现旁边有一辆“怪异”的丰田普锐斯轿车,在它的车顶,装着一个类似于扰流板的装置,蔡特林最初以为这是用来测试风速的,其实这就是谷歌所研发的无人驾驶汽车系统,在当时,这还是一个秘密进行中的项目。 关键字:无人驾驶汽车,智能,传感器,导航,安全 一、无人驾驶汽车概念 什么是无人驾驶汽车?清华大学汽车系副研究员王建强将无人驾驶汽车定义为“通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车”。同时它也可以称之为轮式移动机器人,其核心在于位于其内的计算机系统。 二、无人驾驶汽车的原理 它是利用智能软件和车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,随即作出反应判断,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地

在道路上行驶。比如,车体多个部位装有激光感应器,用于确定车身与障碍物的距离;有效地避开障碍物。车载电脑可以经由后视镜附近的摄像头识别交通信号、交通标志并分析路况。无人驾驶车的运动控制包括感知、动作、行为3个部分。感知主要是通过车的“眼睛”认知周围环境,实现对环境的精确建模,如结构化环境中的车道线的检测、半结构环境中的边缘检测等;动作是指车的“大脑”在收到感知信息时作出的规划、控制与决策;而行为则是无人驾驶汽车在规划、控制与决策下产生的外在响应,体现了无人车的自主性能。无人驾驶车是集视觉计算、模式识别和控制等众多技术于一体、具有人工智能功能的汽车。它有车载麦克风、声波定位仪、红外线传感器、罗盘、激光扫描仪和微波雷达等多种传感器,这些装置相当于无人驾驶车辆的“眼耳”,用来感知车辆周围环境,并将感知所获得的道路、车辆位置、障碍物信息等,传输给无人驾驶车辆的“大脑”——安装在车辆内部的高性能计算机进行分析和计算,以控制车辆的转向和速度,从而使车辆在遵守交通规则的前提下能够安全、可靠地在道路上自主行驶。 当然,不同公司生产的无人驾驶汽车其原理都不太一样。 1法国的无人驾驶汽车原理:该 车使用类似于给巡航导弹制导的全球定位技术,通过触摸屏设定路线,通过全球定位系统引路,只不过给该汽车带路的全球定位系统要比普通的全球定位系统功能强大许多。普通GPS 系统的精度只能达到几米,而该汽车却装备了名为“实时运动GPS”的特殊GPS系统,其精良高达1厘米。这款无人驾驶汽车装有充当“眼睛”的激光传感器.能够避开前进道路上的障碍物,还装有双镜头的摄像头,来按照路标行驶 德国的无人驾驶汽车:车内安装的无人驾驶设备,包括激光摄像机、全球定位仪和智能计算机。在行驶过程中,车内安装的全球定位仪将随时获取汽车所在准确方位。隐藏在前灯和

2015-2021年中国无人驾驶汽车市场分析及投资策略研究报告

2015-2021年中国无人驾驶汽车市场分析及投资策略研究报告 艾凯咨询网 https://www.wendangku.net/doc/c37501928.html,

什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等,为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场,但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代,不但要了解自己现状,还要了解对手动向,更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说,行业研究报告的核心内容包括以下五方面:

行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言,发展战略的制定通常由三部分构成:外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系,行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间;企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务: 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供

2015-2021年中国无人驾驶汽车市场分析及投资策略研究报告 【出版日期】2015年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版:7200元电子版:7200元纸介+电子:7500元 无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。 无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。 它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景 本研究报告数据主要采用国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据,企业数

无人驾驶关键技术分析三篇

无人驾驶关键技术分析三篇 篇一:无人驾驶关键技术分析 无人驾驶技术是传感器、计算机、人工智能、通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多门前沿学科的综合体。按照无人驾驶汽车的职能模块,无人驾驶汽车的关键技术包括环境感知、导航定位、路径规划、决策控制等。(1)环境感知技术 环境感知模块相当于无人驾驶汽车的眼和耳,无人驾驶汽车通过环境感知模块来辨别自身周围的环境信息。为其行为决策提供信息支持。环境感知包括无人驾驶汽车自身位姿感知和周围环境感知两部分。单一传感器只能对被测对象的某个方面或者某个特征进行测量,无法满足测量的需要。因而,必需采用多个传感器同时对某一个被测对象的一个或者几个特征量进行测量,将所测得的数据经过数据融合处理后。提取出可信度较高的有用信号。按照环境感知系统测量对象的不同,我们采用两种方法进行检测:无人驾驶汽车自身位姿信息主要包括车辆自身的速度、加速度、倾角、位置等信息。这类信息测量方便,主要用驱动电机、电子罗盘、倾角传感器、陀螺仪等传感器进行测量。 无人驾驶汽车周围环境感知以雷达等主动型测距传感器为主,被动型测距传感器为辅,采用信息融合的方法实现。因为激光、雷达、超声波等主动型测距传感器相结合更能满足复杂、恶劣条件下,执行任务的需要,最重要的是处理数据量小,实时性好。同时进行路径规划时可以直接利用激光返回的数据进行计算,无需知道障碍物的具体信息。

而视觉作为环境感知的一个重要手段,虽然目前在恶劣环境感知中存在一定问题。但是在目标识别、道路跟踪、地图创建等方面具有其他传感器所无法取代的重要性,而在野外环境中的植物分类、水域和泥泞检测等方面,视觉也是必不可少的手段。 (2)导航定位技术 无人驾驶汽车的导航模块用于确定无人驾驶汽车其自身的地理位置,是无人驾驶汽车的路径规划和任务规划的之支撑。导航可分为自主导航和网络导航两种。 自主导航技术是指除了定位辅助之外,不需要外界其他的协助,即可独立完成导航任务。自主导航技术在本地存储地理空间数据,所有的计算在终端完成,在任何情况下均可实现定位,但是自主导航设备的计算资源有限,导致计算能力差,有时不能提供准确、实时的导航服务。现有自主导航技术可分为三类:相对定位:主要依靠里程计、陀螺仪等内部感受传感器,通过测量无人车相对于初始位置的位移来确定无人车的当前位置。 绝对定位:主要采用导航信标.主动或被动标讽地图匹配或全球定位系统进行定位。 组合定位:综合采用相对定位和绝对定位的方法,扬长避短,弥补单一定位方法的不足。组合定位方案一般有GPs+地图匹配、GPs+航迹推算、GPs+航迹推算+地图匹配、GPs+GLONAss+惯性导航+地图匹配等。 网络导航能随时随地通过无线通信网络、交通信息中心进行信息交互。移动设备通过移动通信网与直接连接于Internet的web GIs服务器相连,在服务器执行地图存储和复杂计算等功能,用户可以从服务器端下载地图数据。

无人驾驶汽车的现状及发展趋势

无人驾驶汽车的现状及发展趋势 张耀丹 (陕西国防工业职业技术学院,陕西西安710300) 摘要:无人驾驶汽车属于智能汽车的一种。也可以将其称为轮式移动机器人。它们主要是通过车辆内安装的智能 操纵控制系统与感应设备来获取信息用以控制车辆姿态,实现自动安全的行驶。文章简要叙述了无人驾驶汽车的国 内外发展历程及现状,展望了无人驾驶汽车未来的一个发展。 关键词:无人驾驶;现状;趋势 中图分类号:U471.1文献标识码:B文章编号:1671-7988(2018)06-10-02 The current situation and tendency of driverless cars Zhang Yaodan (Shaanxi Defence Vocational&Technical College,Shaanxi Xi’an710300 ) Abstract: the self-driving car belongs to a kind of smart car.Also can be called a wheeled mobile robot.They mainly through intelligent control system installed in the vehicle to obtain information and induction device to control the vehicle attitude, automatic safe driving.This paper describes the development and present situation at home and abroad of driverless cars, prospects the future development of a driverless cars. Keywords: unmanned; The status quo; trend CLC NO.: U471.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)06-10-02 刖g 在过去的十几年,随着经济和城市的快速发展,促使城 市路况、交通愈加趋于严峻繁杂。加之由于人为等种种原因 世界各国的交通事故频发率逐年上升,而在这些交通事故中 造成人员伤亡和财产损失的数字也在逐年攀升。随着科学技 术的发展,计算机领域的成熟。设计师于是提出无人驾驶汽 车。无人驾驶汽车属于智能汽车的一种。也可以将其称为轮 式移动机器人。它们主要是通过车辆内安装的智能操纵控制 系统与感应设备来获取信息用以控制车辆姿态,实现自动安 全的行驶。无人驾驶汽车在技术上其实就是一种集自动控制、人工智能、体系结构、视觉设计等众多技术于一体的,依靠 作者简介:张耀丹,女,(1985-),助教,主要从事汽车及机械相关领域的研究和教学工作。着计算机系统的智能驾驶仪。是计算机科学和智能控制技术 高度发展的产物。 1无人驾驶的现状 无人驾驶最初由欧美等汽车工业与科技技术先进的发达 国家提出并进行研究,并在它的实用性及可行性方面取得突 破性的进展。如今越来越多汽车厂商和科技巨头把焦点放在 无人驾驶汽车领域,最为著名的是由科技巨头谷歌公司所研 发的无人驾驶汽车,该项目是由任职于斯坦福大学人工智能 实验室的主任塞巴斯蒂安-特龙担任谷歌工程师,同时塞巴斯 蒂安-特龙还创造谷歌街景地图服务。2009年至今,谷歌无 人车在自动驾驶模式下己经累积行驶达228.5万公里,而通 过手动受控驾驶己经累计行驶159.2万公里。目前,这个数 字还在以每周1.6—2.1万公里的速度在增长。自动驾驶里程 的累积将不断训练谷歌无人驾驶控制系统,(下转第15页) 10

智能汽车

智能汽车:IT巨头们的新道场 2010年第21期《中国企业家》 作为展示时下最热门的三大技术(云计算、物联网、LTE网络)的平台,智能汽车发展路上的阻碍不是技术问题,而是利益如何分割 谁都想拥有一台像《变形金刚》里大黄蜂那样的汽车,它会思考、能交流,无需驾驶者费心便可以自行穿梭在城市道路上。不仅仅是《变形金刚》,不少科技题材的电影作品都不约而同地选择汽车作为噱头。 这一次汽车又被诸多IT大佬选中。但不再是虚构的电影道具,而是作为展示时下三项热门技术(云计算、物联网、LTE网络)的平台。 今年10月,谷歌在美国加州完成了“无人驾驶汽车”的测试;上海贝尔在今年世博会和国际通信展期间展示了其LTE概念车;有传闻说苹果要推出iCar,美国本土甚至有言论称,乔布斯出手或可解救美国汽车业。 未来一段时间里,IT行业几乎注定会给汽车这一传统产业带来巨大转变,因为IT厂商已经不满足于仅仅在电脑、手机这类终端中施展手脚。英特尔全球CEO保罗·欧德宁(Paul Otellini)在解释公司最新战略“推进计算创新”时就提出:计算已不再局限于个人电脑,它已无处不在。 由于汽车天然具备移动属性,拥有移动互联网的应用环境;此外,作为现代人常规的交通工具,在车上所花费的时间很长,尤其是商务人士还需要在车上完成部分工作,汽车或许正是IT厂商们的第一个新目标。 无人驾驶的背后 “这车真能实现这么多功能?” 已有无数参观通信展的观众这样询问上海贝尔的工作人员。“大家都对这个车很感兴趣,人多的时候还需要排队才能上车体验。”每届通信展上最能吸引普通观众的往往都是终端厂商,作为通信设备厂商,上海贝尔的参展人员第一次体验到了观众们在车展上才会有的热情。比起复杂又专业的通信设备,这部LTE概念车的确更能吸引参观者的眼球。 其实,大家不关心LTE网络,也不关心这车到底采用了什么技术,这部车究竟能够做什么,才是焦点。阿尔卡特朗讯亚太区市场总监祝振军介绍了其中一项应用:车主驾车时,油不够了就要费心思去找加油站。但这部概念车可以随时了解现在油处于什么状况,车处在什么位置;需要加油时,它会自动报警,不仅提醒需要加油,还会告诉车主附近有哪些加油站,每个加油站的汽油价格以及其他车主的评价。

无人驾驶汽车技术_无人驾驶汽车关键技术_无人驾驶汽车技术原理

无人驾驶汽车技术_无人驾驶汽车关键技术_无人驾驶汽车技术原理 一、无人驾驶汽车技术介绍无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。 据汤森路透知识产权与科技最新报告显示,2010年到2015年间,与汽车无人驾驶技术相关的发明专利超过22,000件,并且在此过程中,部分企业已崭露头角,成为该领域的行业领导者。 无人驾驶汽车技术图解 二、无人驾驶汽车技术如同其他很多事物一样,无人驾驶实际上也有一个技术循序渐进发展的过程。无人驾驶也需分为不同阶段。 阶段一:辅助驾驶阶段。车道保持、自适应巡航等辅助驾驶功能,均属于这个阶段的技术,不过驾驶员仍旧是操作主体。 阶段二:半自动驾驶。在这个阶段中,电脑操纵下的自动驾驶已经可以完成前往目的地的过程,其可作为备用系统完成行驶,但受限于法律法规等因素,其仍旧不能作为整个驾驶行为的主体存在。 阶段三:全自动驾驶。技术、成本、法衡去规等因素都不再成为影响普及的因素,电脑控制的系统已经作为驾驶主体而存在,驾驶员也可以随时接管操作系统。 由于技术和法规等的限制,目前的无人驾骆气车大多处于第=阶段。当前主流的无人驾驶汽车技术有激光雷达式和摄像头+;%距雷达式两种。 1、激光雷达式 自上世纪80年代DARPA的ALV项目以来,我们看到的大多数现代自动驾驶原型车上都布满了传感器,并且头顶着一台激光雷达。车辆使用传感器的探测以及激光雷达的三维立体扫描来感知周围的世界,而车载控制计算机则像人类大脑一样决定需要进行的操作。Google的无人驾驶汽车就是激光雷达应用的典型代表。 Google算得上是最早跨界进行自动驾驶汽车研发的互联网公司,同时依托着自己独有的地

无人驾驶的关键技术与未来发展

无人驾驶作为未来汽车的发展方向,受到社会各界的广泛关注。无人驾驶关键技术的发展具 有重要作用,本文结合国内无人驾驶汽车的发展,详细介绍了无人驾驶的关键技术,针对无 人驾驶未来的发展做出来自己的判断。 1 国内外无人驾驶汽车的发展 美国谷歌公司作为最先发展无人驾驶技术的公司,其研制的全自动驾驶汽车已经测试48万km,这些车辆使用照相机、雷达感应器和激光测距机来“看”路面的交通状况,并且根据详细 的地图来为前方的道路导航。在国内,长安汽车实现无人驾驶2 000 km,完成了国内首次无 人驾驶汽车跨区域运行。长安汽车无人驾驶技术现阶段主要是依靠车身周围的毫米波雷达、 摄像头来感知周围环境,然后传至其自主开发的APP控制系统中进行处理,从而实现了车辆 无人驾驶。 2 无人驾驶关键技术探讨 无人驾驶汽车是通过车身上的传感器感知路况与周边的情况,然后将采集到的信息传递到 中央处理系统,并根据人工智能对情况做出判断,然后通知电传系统根据信号操控机械装置,操控车辆做出相应动作。其核心技术便是传感器采集处理与人工智能算法。 无人驾驶关键技术主要是车辆定位与车辆控制,车辆定位是汽车无人驾驶的基础,在目前 应用前景较好的是视觉导航技术。视觉导航技术能够凭借车载计算机,在汽车偏离正常行驶 道路前发出警报采取措施防止这种状况的出现,同时可以运用于当前各种环境下的不同行驶 工况。 车辆控制技术是无人驾驶的核心,其可以理解为无人车行为决策、动作规划与反馈控制3 个部分,更为广泛的理解为车辆控制技术依赖于传感器的路径规划与交通规划。 3 无人驾驶的未来发展 3.1车辆与环境信息识别 车辆与环境的信息交换不仅包括车辆与车辆之间的,也包括车辆与道路周围环境的信息交换。物联网技术的高度发展,可以将道路指示信息包括信号灯信号、路况信息及周围车辆的 运行信息,通过物联网传递到自己的汽车中,作为汽车无人驾驶的控制信号。这样可以保证 无人驾驶的汽车运行在合理的环境下,大大提高行车安全。 3.2不同路况下无人驾驶系统的改进优化 不同的路况其行驶状况也是不同的。在高速公路上,无人驾驶的汽车主要是保证按照道路 安全标志与车辆识别等信息行驶,这样可以在很大程度上解决了因疲劳驾驶等因素造成的危险。 城市路况主要是环境复杂,人员流动性大,机动车行驶时更加要时刻注意路面信息。虽然 没有高速公路上较高的车速,但是由于其本身的原因,对感知和人工智能控制算法有了更高 的要求。城市环境下的无人驾驶是对无人驾驶技术更大的挑战,如何提高驾驶机动性与安全性,将是未来无人驾驶要攻克的难点。 无人驾驶的一个很重要的用途是用于某些特殊环境下,由于在某些特殊的环境下人员生存 困难,无人驾驶便能解决这个问题。而道路条件复杂等各种极端环境的影响,也是无人驾驶 未来发展所要面临的困难。 4 结束语 无人驾驶作为时代的主流,其脚步已经越来越近了。无人驾驶汽车将感知、决策、控制与 反馈整合到一个系统中,实现了汽车脱离驾驶员仍能保证驾驶操纵性与安全性。无人驾驶的

无人驾驶测试场国内外发展现状

一、无人驾驶测试场的概述 无人驾驶测试场是重现无人驾驶汽车使用中遇到的各种各样道路条件和使用条件的测试场地,用于验证和试验无人汽车的软件算法的正确性。试验道路是实际存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典型化的道路,包括高速公路、城市道路、乡村道路等正常路面,及可造成汽车强烈颠簸的坏路等。此外,测试场还要布局GPS基站、通讯基站、智能红绿灯等基础设施,提供无人驾驶和车联网技术的测试环境。汽车在试验场试验比在实验室或一般行驶条件下的试验更严格、更科学、更迅速、更实际。 二、国内外无人驾驶测试场现状 目前,世界各国都积极投入和支持无人驾驶技术,美、欧、日等发达国家及地区更是斥资建设无人驾驶测试场,推动无人驾驶汽车尽早上路。现阶段各国无人驾驶测试场的情况如下: (一)美国 美国无人驾驶示范区分为两大竞争阵营,东部的底特律Motor City(位于密西根州)和西部的硅谷Silicon Valley(位于加利福尼亚州),分别有两个汽车测试示范区。 1、Mcity(美国密歇根大学) Mcity是世界上第一座测试无人驾驶汽车、V2V/V2I车联网技术而打造的无人驾驶试验区,Mcity由密歇根大学交通改造研究中心(MTC)负责建立,位于密歇根州的安娜堡市,占地32英亩(12.9万平方米),斥资1000万美元(由

密歇根大学和密歇根州交通部共同出资)。目前已与福特、通用、本田、日产、丰田、德尔福等15家车企及零部件供应商以注资方式展开合作。 图1.Mcity测试车全景图 Mcity模拟城市和郊区环境,但里面所有的设施,甚至行人都是假的。这座虚拟城市将建造40栋大楼的正面外观、成直角的十字路口、交通圈、桥梁、隧道、砾石道路以及建筑护栏等大量障碍物。 图2.Mcity模拟设施

青少年无人驾驶智能车制作竞赛活动方案

青少年无人驾驶智能车制作竞赛活动方案 ----------青少年科学教育方案一、方案背景: 无人驾驶智能车也可称之为轮式移动机器人,其主要依靠车内的以机器人系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。无人驾驶智能车是通过摄像头、激光雷达、超声传感器等感知路况、识别交通标志并让电脑控制节流阀、刹车、驾驶、转向等,完全是按照人的驾驶习惯按规矩自动驾驶。无人驾驶车辆主要有三大系统支撑:环境感知系统,定位导航系统,控制系统。环境感知系统先用车上安装的感应器去感觉周围环境,紧接着,感知系统将信息传回“大脑”,用定位导航系统作出相应判断,是否要拐弯、刹车、加速、移动方向盘,随即对控制系统发出指令,车辆则自行完成上述“动作”。目前,无人驾驶智能车被广泛应用于科研、救灾、军事等领域。 我国的无人驾驶汽车仍处于初步研究阶段,整体研究工作和水平不高,与美国欧洲相比偏低,其重要原因是缺少大批的科技创新型高级人才。如何在中小学开展相关科技创新竞赛活动,提高学生兴趣,发现、培养未来科技人才至关重要。 青少年无人驾驶智能车主要由控制器、马达、指南针、超声波测距、红外线检测、灰度测距等电子模块及机械零部件组成。无人驾驶智能车能按照事先编写好的程序在特定的场地行驶,具有避障、标志识别、区域识别、定位等功能。控制器、马达、传感器等电子部件均为模块化结构,易于中小学生制作,并具有较大的自主设计、创新空间;无人驾驶智能车可适用于机器人教学、竞赛、科普等活动。 无人驾驶智能车竞赛活动旨在激发青少年从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导青少年理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的精神,为青少年创新性实验计划项目优秀成果展示提供一个良好的平台。是以迅猛发展的机器人技术为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。 二、方案目标: 1、通过本活动的开展,探索青少年从事科学研究与探索教育教学模式、具体途径、方式方法和有效措施。 2、如何利用青少年无人驾驶智能车竞赛的学习,给学生的创新教育搭建一个平台,培养学生的创新意识和创新能力,提高学生的科技素养,发展学生的科技特长,培养合格加特长的富有创造性的人才。

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