智能網(wǎng)聯(lián)汽車 課件 項目1 認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車

任務(wù)一認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車前言智能網(wǎng)聯(lián)汽車以萬物互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等為技術(shù)基礎(chǔ)，在發(fā)展戰(zhàn)略中，各國紛紛選擇汽車產(chǎn)業(yè)作為制造業(yè)整體升級的突破口，依托汽車產(chǎn)業(yè)加快推進制造業(yè)轉(zhuǎn)型。這一戰(zhàn)略指向帶動全球汽車技術(shù)進人了加速進步和融合發(fā)展的新時期，并呈現(xiàn)出電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化四大發(fā)展趨勢。這四大趨勢既有各自的獨特內(nèi)涵，又有緊密的相互聯(lián)系。認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車Annualworksummary1目錄01課堂導(dǎo)入02教學(xué)目標(biāo)03教學(xué)內(nèi)容04課后練習(xí)課堂導(dǎo)入01課堂導(dǎo)入：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)1.你認(rèn)為的無人駕駛是什么樣的？2.無人駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)之間有什么關(guān)系？觀看下方視頻并進行討論和思考，回答右側(cè)的問題？教學(xué)目標(biāo)0203能闡述智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級01能說出智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念02能描述智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分層04能說明智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展前景01激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和時代精神，增強國家的核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。02引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注全球議題，增強國家競爭實力；樹立創(chuàng)新意識，促進全面發(fā)展。知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容03一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念01智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車（簡稱ICV）是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X（車、路、人、云等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分層智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有兩個層面：智能化網(wǎng)聯(lián)化智能化層面，汽車配備了多種傳感器（攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)），實現(xiàn)對周圍環(huán)境的自主感知，通過一系列傳感器信息識別和決策操作，汽車按照預(yù)定控制算法的速度與預(yù)設(shè)定交通路線規(guī)劃的尋徑軌跡行駛。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分層

網(wǎng)聯(lián)化層面，車輛采用新一代移動通信技術(shù)（LTE-V、5G等），實現(xiàn)車輛位置信息、車速信息、外部信息等車輛信息之間的交互，并由控制器進行計算，通過決策模塊計算后控制車輛按照預(yù)先設(shè)定的指令行駛，進一步增強車輛的智能化程度和自動駕駛能力。三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級01我國汽車汽車工程學(xué)會對自動駕駛的分級我國劃分的這6個等級和美國SAE中的L0～L5級是基本對應(yīng)的，但也有差異，主要體現(xiàn)在L2級。我國的2級部分自動駕駛的控制是駕駛?cè)伺c系統(tǒng)；SAE中的L2級部分自動化的駕駛操作是系統(tǒng)，因此SAE中的L2級要比我國的2級要求高。我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級自動駕駛汽車業(yè)內(nèi)普遍接受的是SAE（美國汽車工程師學(xué)會）在J3016-2014文件提出的自動駕駛分級定義，按照自動化程度分為六個等級，其中L0為沒有任何智助系統(tǒng)的級別。在L3級后，機器開始接管并主導(dǎo)車輛的感知和控制；當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)整體處于L2~L3段。02美國汽車汽車工程師學(xué)會對自動駕駛的分級美國關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)分級三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級2020年左右實現(xiàn)高速公路上的L3自動駕駛、L2自動駕駛和特定區(qū)域的L4自動駕駛。到2025年，將實現(xiàn)高速公路上的L4自動駕駛。02日本自動駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的分級

歐盟于2012年頒布法規(guī)，要求所有商用車在2013年11月之前安裝AEB緊急自動剎車系統(tǒng)。自2014年起，在歐盟市場銷售的所有新車都必須配備AEB，沒有該系統(tǒng)的車輛不符合E-NCAP五星級安全認(rèn)證。02歐盟自動駕駛汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展前景

根據(jù)全球知名經(jīng)濟咨詢機構(gòu)IHS環(huán)球透視（以下簡稱IHS）汽車部門預(yù)測，全球智能駕駛汽車銷量將由2025年的23萬輛，發(fā)展到2035年將超過1000萬輛；到2022年全球聯(lián)網(wǎng)汽車的市場保有量將達(dá)3.5億臺，市場占比達(dá)到24%，具有聯(lián)網(wǎng)功能的新車銷量將達(dá)到9800萬臺，市場占比達(dá)94%。四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展前景2020年2月，國家發(fā)改委正式發(fā)布關(guān)于印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的通知，提出戰(zhàn)略愿景，到2025年，中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成。實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)，實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應(yīng)用。課后練習(xí)04一、填空題1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車（簡稱ICV）是指搭載先進的

、

、

等裝置。2.我國把智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能化劃分為5個等級，1級為

，2級為

，3級為

，4級為

，5級為

。3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有兩個層面：一是

，二是

。二、選擇題1.不屬于自動駕駛汽車的是（）。A.L0級B.L1級C.L2級D.L3級

2.屬于無人駕駛汽車的是（）。A.L1級

B.L2級C.L3級D.L4級3.下列屬于車載激光雷達(dá)特點的是（

）。A.攝像頭B.激光雷達(dá)C.毫米波雷達(dá)D.5G二、簡答題1.我國對自動駕駛的分級。2.美國對自動駕駛的分級。謝謝項目一認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)與技術(shù)Annualworksummary2前言智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)V2X智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。同時智能網(wǎng)聯(lián)汽車是以車輛為主體和主要節(jié)點，融合現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使車輛與外部節(jié)點實現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制。目錄01教學(xué)目標(biāo)02教學(xué)內(nèi)容03課后練習(xí)教學(xué)目標(biāo)0103能說明我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展。01能說出智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)。02能闡述智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)。01激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和時代精神，增強國家的核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。02激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識，服務(wù)社會。知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容02一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車運用了多款技術(shù)，主要包括車輛關(guān)鍵技術(shù)、信息交互關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)等，如圖1-2-1所示智能網(wǎng)聯(lián)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)01環(huán)境感知

環(huán)境感知層的主要功能是通過車載環(huán)境感知技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、4G/5G及V2X無線通信技術(shù)等，實現(xiàn)對車輛自身屬性和車輛外在屬性（如道路、車輛和行人等）靜、動態(tài)信息的提取和收集，并向智能決策層輸送信息。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)02智能決策

智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進行融合，對道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號等進行識別，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車結(jié)構(gòu)03控制執(zhí)行

智能決策層的主要功能是接收環(huán)境感知層的信息并進行融合，對道路、車輛、行人、交通標(biāo)志和交通信號等進行識別，決策分析和判斷車輛駕駛模式和將要執(zhí)行的操作，并向控制和執(zhí)行層輸送指令。

從功能角度上講，智能網(wǎng)聯(lián)汽車與一般汽車相比，主要增加了環(huán)境感知與定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、車載自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和先進駕駛輔助系統(tǒng)等。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)01環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知包括車輛本身狀態(tài)感知、道路感知、行人感知、交通信號感知、交通標(biāo)識感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等，如圖1-2-2所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)02無線通信技術(shù)

長距離無線通信技術(shù)用于提供即時的互聯(lián)網(wǎng)接入，主要采用4G/5G技術(shù)，特別是5G技術(shù)，有望成為車載長距離無線通信專用技術(shù)。短距離通信技術(shù)有專用短程通信技術(shù)（DSRC）、藍(lán)牙、Wi-Fi等，其中DSRC重要性高且亟須發(fā)展，它可以實現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)對高速運動下移動目標(biāo)的識別和雙向通信，如圖1-2-3所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)03智能互聯(lián)技術(shù)

當(dāng)兩個車輛距離較遠(yuǎn)或被障礙物遮擋，直接通信無法完成時，兩者之間的通信可以通過路側(cè)單元進行信息傳遞，構(gòu)成一個無中心、完全自組織的車載自組織網(wǎng)絡(luò)。智能互聯(lián)技術(shù)示意圖如圖1-2-4所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)04車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前汽車上廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)有CAN、LIN和MOST總線等，它們的特點是傳輸速率小，帶寬窄。以太網(wǎng)最有可能進入智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境下工作。同時以太網(wǎng)還可以順應(yīng)未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，即開放性兼容性原則，從而可以很容易地將現(xiàn)有的應(yīng)用嵌入到新的系統(tǒng)中。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)05先進駕駛輔助技術(shù)

先進駕駛輔助技術(shù)示意圖如圖1-2-5所示高級駕駛輔助系統(tǒng)試驗防范解析二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)06信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)是指在定準(zhǔn)則下利用計算機技術(shù)對多源信息分析和綜合以實現(xiàn)不同應(yīng)用的分類任務(wù)面進行的處理過程。該技術(shù)主要用于對多源信息進行采集、傳輸、分析和綜合，將不同數(shù)據(jù)源在時間和空間上的冗余或互補信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進行組合，產(chǎn)生出完整、準(zhǔn)確、及時、有效的綜合信息。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)07信息安全與隱私保護技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車接人網(wǎng)絡(luò)的同時，也帶來了信息安全的問題。在應(yīng)用中，每輛車及其車主的信息都將隨時隨地地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中被感知，這種暴露在網(wǎng)絡(luò)中的信息很容易被竊取，干擾甚至修改等，從而直接影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系的安全，因此在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，必須重視信息安全與隱私保護技術(shù)的研究。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)08人機交互技術(shù)

人機交互技術(shù)，尤其是語音控制、手勢識別和觸摸屏技術(shù)，在全球未來汽車市場上將被大量采用。全球領(lǐng)先的汽車制造商都在研究人機交互技術(shù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機界面的設(shè)計，其最終目的在于提供好的用戶體驗，增強用戶的駕駛樂趣或駕駛過程中的操作體驗，如圖1-2-6所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)09高精度地圖與定位技術(shù)

高精度地圖技術(shù)將大量的行車輔助信息存儲為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這些信息可以分為兩類。第一類是道路數(shù)據(jù)，第二類是車道周邊的固定對象信息。高精度地圖具有高鮮度、高精度和高豐富度的特點。高豐富度與機器的更多邏輯規(guī)則相結(jié)合，進一步提升了自動駕駛的安全性，如圖1-2-7所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)10異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合是一項較為關(guān)鍵的技術(shù)，所謂異構(gòu)是指兩個或以上的無線通信系統(tǒng)采用了不同的接入技術(shù)，或者是采用相同的無線接入技術(shù)但屬于不同的無線運營商，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2-8所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)11交通大數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)

交通大數(shù)據(jù)具有種類繁多、異質(zhì)性、時空尺度跨越大、動態(tài)多變、高度隨機性、局部性和生命周期較短等特征，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持。交通所涉及的大數(shù)據(jù)技術(shù)總結(jié)起來大致包括如下內(nèi)容。交通大數(shù)據(jù)平臺示意圖如圖1-2-9所示。二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要技術(shù)12交通云計算關(guān)鍵技術(shù)

交通云計算平臺應(yīng)該是一個整合的、先進的、安全的、自動化的、易擴展的、服務(wù)于交通行業(yè)的開放性平臺。智慧交通云平臺示意圖如圖1-2-10所示。三、我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

中國從20世紀(jì)80年代開始進行無人駕駛汽車的研究，國防科技大學(xué)在1992年成功研制出中國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2015年12月，百度公司宣布，百度無人駕駛汽車在國內(nèi)首次實現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動駕駛，測試時最高速度達(dá)到100km/h。百度無人駕駛汽車的技術(shù)核心是“百度汽車大腦”，包括高精度地圖、定位、感知、智能決策與控制四大模塊。其中，百度自主采集和制作的高精度地圖記錄完整的三維道路信息，能在厘米級精度實現(xiàn)車輛定位。智能網(wǎng)聯(lián)汽車——無人駕駛技術(shù)三、我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

百度自主采集和制作的高精度地圖記錄完整的三維道路信息，能在厘米級精度實現(xiàn)車輛定位。同時，百度無人駕駛汽車依托國際領(lǐng)先的交通場景物體識別技術(shù)和環(huán)境感知技術(shù)，實現(xiàn)高精度車輛探測識別、跟蹤、距離和速度估計、路面分割、車道線檢測，為自動駕駛的智能決策提供依據(jù)。三、我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展

百度的無人駕駛解決方案是以人工智能、高精度地圖為核心，依托傳感器、激光雷達(dá)等硬件設(shè)備構(gòu)筑的最高級別無人駕駛系統(tǒng)。百度大腦基于計算機和人工智能，模擬人腦思維的模式，擁有200億個參數(shù)，通過模擬人腦