汽车与自动驾驶系统
汽车智能感知技术与自动驾驶研究
汽车智能感知技术与自动驾驶研究近年来，随着科技的不断进步和人们对出行方式的要求不断提高，汽车智能感知技术与自动驾驶成为了汽车行业的研究热点。
汽车智能感知技术是指汽车通过感知系统获取和处理环境信息，实现对道路、车辆和行人等元素的识别和理解。
而自动驾驶则是在智能感知技术的基础上，通过自动化系统控制汽车的行驶，实现无人驾驶的目标。
汽车智能感知技术包括了许多不同的传感器和系统。
其中最常见的是摄像头和雷达传感器。
摄像头能够捕捉周围环境中的图像信息，并通过图像处理算法对道路和交通要素进行识别。
而雷达传感器则能够通过发射和接收无线电波来探测附近物体的位置和速度。
除了这些传感器，车辆还可以使用激光雷达、超声波传感器和全球定位系统等技术来感知周围环境。
汽车智能感知技术对于自动驾驶的实现起到了关键作用。
通过感知系统获取的环境信息可以帮助车辆判断周围的交通情况，预测其他车辆和行人的行为，并做出相应的驾驶决策。
例如，当车辆感知到前方有障碍物时，自动驾驶系统可以自动刹车或绕过障碍物，确保行车安全。
然而，汽车智能感知技术与自动驾驶仍面临一些挑战和难题。
首先，感知系统需要能够准确地识别和理解环境信息。
这意味着算法和模型要能够对不同的光照条件、天气状况和道路标记进行适应。
其次，感知系统需要能够快速地处理大量的数据，并在实时性要求下做出准确的决策。
此外，汽车智能感知技术还要与车辆的其他系统进行有效的集成，以实现全面的自动驾驶能力。
为了解决上述问题，研究人员们不断努力改进汽车智能感知技术与自动驾驶系统。
他们利用深度学习算法和大数据分析技术，提高图像处理和物体识别的准确性。
同时，他们还开展了大量的实地测试和模拟仿真，以验证新技术在实际道路环境下的稳定性和可靠性。
此外，为提高感知系统的实时性能，研究人员正在探索利用高性能处理器和分布式计算技术来加速数据处理和决策制定。
尽管汽车智能感知技术与自动驾驶已经取得了一定的进展，但仍然有一些问题亟待解决。
汽车自动驾驶系统课件
汽车自动驾驶系统课件一、概括近年来随着科技的飞速发展，汽车自动驾驶系统成为了人们关注的焦点。
什么是汽车自动驾驶系统呢？简单来说就是能够让汽车自己识别路况、做出决策并安全行驶的技术。
这种技术给人们的出行带来了极大的便利，想象一下以后我们出行不再需要手动驾驶，只需设定目的地，汽车就能自动带我们到达目的地，真是让人期待。
这节课件就是为了让大家更全面地了解汽车自动驾驶系统而准备的。
我们会从基本概念讲起，逐渐深入了解它的工作原理、技术难点以及发展前景。
让我们一起开启这场自动驾驶的奇妙之旅吧！1. 自动驾驶汽车概述自动驾驶汽车，简单来说就是能让汽车自己识别路况、做出决策，自行前进。
它们使用传感器、雷达、摄像头等设备来感知周围环境，再通过复杂的计算机系统做出判断。
这种技术融合了人工智能、传感器、通信等多个领域的知识，可谓是现代科技的集大成者。
想象一下我们的汽车在行驶过程中，能自动识别红绿灯、避开行人、选择最佳路线，甚至还能自动泊车，是不是感觉像是科幻电影里的场景呢？而且随着技术的不断进步，自动驾驶汽车的普及已经不再是遥不可及的梦想。
许多车企都在积极布局自动驾驶领域，未来可能我们的道路上会有越来越多的自动驾驶汽车与我们相伴。
这种技术的发展不仅仅让我们的生活更加便捷，还能在一定程度上提高道路安全性，减少交通事故的发生。
让我们一起期待这个充满无限可能的未来吧！2. 自动驾驶系统的重要性和发展趋势——开篇就说几句人话啦。
现在自动驾驶系统可是汽车界的一大热门话题，为什么它这么火呢？还不是因为它给我们的生活带来了太多便利和惊喜，咱们都知道，驾驶其实是一件挺累人的事儿，尤其是在繁忙的城市里，堵车、找车位，够让人头疼了。
而自动驾驶系统呢，它就像是一个超级司机助手，帮我们解决这些烦恼。
说到自动驾驶系统的重要性，那可不仅仅是方便我们出行这么简单。
想象一下有了自动驾驶系统，交通事故的发生率会大大降低，因为系统可以比人类更准确地判断路况、避免危险。
车辆自动驾驶系统的数据处理与算法优化
车辆自动驾驶系统的数据处理与算法优化随着科技的不断进步，自动驾驶技术正逐渐成为汽车行业的新宠。
车辆自动驾驶系统的核心在于数据处理和算法优化，这两个方面的不断创新和提高，将促进自动驾驶技术的快速发展和广泛应用。
本文将从数据处理和算法优化两个方面来探讨车辆自动驾驶系统的技术原理和未来发展趋势。
首先，数据处理是车辆自动驾驶系统的重要组成部分，它涉及到数据收集、传输、存储和处理等多个环节。
在车辆自动驾驶系统中，传感器是关键的数据收集装置。
例如，激光雷达、摄像头和超声波传感器等，能够获取周围环境的信息，包括道路、障碍物、行人等。
这些传感器产生的原始数据需要经过数据传输和存储，然后被处理和分析，以便系统能够做出准确的决策。
对于数据处理，一个关键的问题是如何处理大规模的、多源的数据。
自动驾驶系统需要处理大量的数据，而这些数据的质量和准确性对于系统的稳定性和安全性至关重要。
因此，数据预处理的过程至关重要，包括数据清洗、滤波和校正等。
此外，为了处理大规模的数据，还需要高效的存储和计算技术，以确保系统能够在实时性和效率方面达到最佳性能。
其次，算法优化是车辆自动驾驶系统的另一个关键方面。
自动驾驶系统依赖于一系列的算法，包括目标检测、路径规划和控制等。
这些算法需要不断优化，以适应不同的道路和交通情况。
算法优化的目标是提高系统的准确性和安全性，同时降低能耗和计算复杂性。
在目标检测方面，自动驾驶系统需要准确地识别和跟踪道路上的车辆、行人和其他障碍物。
传统的目标检测算法通常基于图像处理和机器学习技术，但这些方法容易受到光照、天气和目标形状等因素的干扰。
因此，新的目标检测算法需要更加鲁棒和准确，能够应对各种复杂场景的挑战。
在路径规划方面，自动驾驶系统需要根据当前的位置和目标位置，选择一条最优的行驶路径。
传统的路径规划算法通常基于图论和搜索技术，但这些方法有效地处理了路网结构简单的情况。
对于复杂的道路网络和复杂的交通情况，需要更加高效和智能的路径规划算法，能够考虑到多种约束条件和实时交通信息。
自动驾驶汽车硬件系统概述
自动驾驶汽车硬件系统概述自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。
从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。
自动驾驶汽车硬件系统概述从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解：一、自动驾驶系统的硬件架构二、自动驾驶的传感器三、自动驾驶传感器的产品定义四、自动驾驶的大脑五、自动驾驶汽车的线控系统自动驾驶事故分析根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。
于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。
从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。
Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。
自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。
目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。
图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。
自动驾驶研发仿真测试流程所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。
为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。
软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。
基于车联网技术的智能车辆自动驾驶系统设计
基于车联网技术的智能车辆自动驾驶系统设计随着科技的发展，车联网技术的出现为汽车行业带来了革命性的变化。
智能车辆自动驾驶系统作为车联网技术的重要应用之一，不仅提高了车辆行驶的安全性和舒适性，还为城市交通管理带来了巨大的改善。
本文将对基于车联网技术的智能车辆自动驾驶系统进行详细的设计说明，包括硬件架构、软件系统和安全性保障等方面。
一、硬件架构设计智能车辆自动驾驶系统的硬件架构包括传感器、控制器和执行器三个主要部分。
1. 传感器：传感器是自动驾驶系统的核心组成部分，用于采集车辆周围环境的信息。
常用的传感器包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达和高精度地图等。
激光雷达可以提供高精度的距离测量信息，摄像头可以获取道路标志和交通信号灯等信息，毫米波雷达可以实现障碍物的检测和距离测量，高精度地图可以提供车辆所在位置和行驶路线等信息。
2. 控制器：控制器是智能车辆自动驾驶系统的核心处理单元，负责将传感器采集到的数据进行处理和分析，并根据分析结果实现对车辆的自主控制。
控制器通常采用高性能的计算平台，如GPU和FPGA等，以满足实时性和高性能计算的要求。
3. 执行器：执行器是控制器输出的指令的执行部分，用于实现车辆的自动驾驶功能。
常用的执行器包括电动驱动系统、转向系统和刹车系统等。
电动驱动系统用于控制车辆的加速和减速，转向系统用于实现车辆的转向功能，刹车系统用于实现车辆的制动功能。
二、软件系统设计智能车辆自动驾驶系统的软件系统包括感知与认知模块、决策与规划模块和控制与执行模块三个主要部分。
1. 感知与认知模块：感知与认知模块用于处理从传感器获取到的车辆周围环境信息，实现对车辆周围物体的识别和理解。
该模块常用的算法包括目标检测、目标追踪和场景分析等。
通过感知与认知模块，车辆可以实时获得周围环境的信息，包括道路状况、障碍物位置等，为后续的决策与规划提供基础数据。
2. 决策与规划模块：决策与规划模块根据感知与认知模块提供的环境信息，制定车辆的行驶策略和规划最优路径。
论文---汽车自动驾驶技术及应用实例
汽车自动驾驶技术及应用实例摘要新时代背景下，汽车自动驾驶技术研究完成了一项热门课题。
汽车自动驾驶的技术主要分为感知、决策和执行三个部分。
文章探讨了汽车自动驾驶相关并对汽车自动驾驶技术未来发展趋势进行了分析和对汽车自动驾驶的技术的应用实例进行介绍。
还提出汽车自动驾驶存在的问题，在人才方面，测试方面，技术发展发面等，都有一定的限制。
关键词：自动驾驶技术；汽车；发展趋势1汽车自动驾驶系统汽车自动驾驶系统主要应用了通信技术、计算机技术、自动化控制技术等，从而完成列车的实时控制[1]。
借助于现代通信技术与列车进行直接对接，能完成车地之间的各项数据信息的双向通信，而且传输速率相对比较快，信息传输量也比较大，由此后续追踪列车与控制中心就能及时地接收到前行列车的具体位置，从而使得列车运行与管理变得更具灵活性、合理性，保证列车的高效、有效控制管理，同时也能适应与满足列车自动驾驶实际需要。
从本质上分析，自动驾驶系统具备的功能主要分为自动启动、行驶、停止以及故障自动恢复等，同时拥有常规运行与降级运行等不同的运行方式。
图1-1 自动驾驶车辆图汽车自动驾驶系统（Motor Vehicle Auto Driving System），又称自动驾驶汽车（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile ）也称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过车载电脑系统实现无人驾驶的智能汽车系统。
自动驾驶汽车技术的研发，在20世纪也已经有数十年的历史，于21世纪初呈现出接近实用化的趋势[4]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。
1.3 微波雷达监测系统微波雷达的原理和激光雷达类似，但它发射的是无线电波，而不是激光。
微波雷达价格低、体积小,但精度不及激光雷达。
毫米波的波长介于厘米波和光波之间，毫米波兼有微波制导和光电制导的优点：(a) 较大的波长可以穿透雾、烟、灰尘等,激光雷达难以穿透的障碍，较好免疫恶劣天气。
国家工信部汽车驾驶自动化分级
国家工信部汽车驾驶自动化分级
根据中国国家工业和信息化部发布的《车辆自动驾驶分级推进指南》，国家对汽车驾驶自动化分为6个级别，从L0级到L5级。
这些级别描述了自动驾驶系统在驾驶过程中的参与程度和技术要求。
1. L0级：无自动化驾驶系统，驾驶员完全负责车辆的控制和
操作。
2. L1级：辅助驾驶系统，驾驶员仍然需要全面负责车辆控制，但车辆部分功能可以由自动化系统辅助完成，例如自适应巡航控制。
3. L2级：部分自动化驾驶系统，驾驶员仍然需要全面负责车
辆控制，但车辆能够同时执行多个功能，例如自动变道、自动停车等。
4. L3级：有条件自动化驾驶系统，在特定条件下，车辆可以
自主进行驾驶，但需要驾驶员在需要时重新接管控制。
5. L4级：高度自动化驾驶系统，在大部分环境和条件下，车
辆能够自主进行驾驶，但需要驾驶员在特定情况下接管控制。
6. L5级：完全自动化驾驶系统，车辆在任何道路和环境条件
下都能够自主进行驾驶，无需驾驶员参与。
这些分级从L1级到L5级代表了自动驾驶技术的逐步发展和
成熟程度，以及驾驶员的参与程度的逐步减少。
目前，大部分车辆还处于L0和L2级的阶段，L3级和L4级的技术正在不断发展和测试中。
汽车自动驾驶专题报告
汽车自动驾驶专题报告1、自动驾驶三大系统：感知、决策、执行驾驶技术的发展是将人类驾车替换为机器驾车的过程，因此可以拿人类驾车作类比，自动驾驶技术分为感知决策和执行三大核心环节。
感知指对于环境的场景理解能力。
例如障碍物的类型、道路标志及标线、行车车辆的检测、交通信息等数据的分类。
目前存在两种主流技术路线，一种是以特斯拉为代表的以摄像头为主导的纯视觉方案；另外一种是以谷歌、百度为代表的多传感器融合方案。
根据融合阶段不同分为前融合和后融合。
前融合指的是把所有传感器的数据作为整体进行识别，后融合指的是将不同传感器识别后的结果进行整合。
决策是依据驾驶场景、驾驶需求进行任务决策，规划出车辆的路径和对应的车身控制信号。
分为任务决策、轨迹规划、跟踪控制和执行控制四个阶段。
在决策的过程中需要综合考虑安全性、舒适性和到达速度。
执行指的是将控制信号发送给执行器，执行器执行的过程。
执行器有转向、油门、刹车、灯光档位等。
由于电动汽车执行器执行较线性，便于控制，因此比燃油车更适合作为自动驾驶汽车使用。
为了实现更精确的执行能力，线控转向、线控刹车、线控油门等技术不断发展。
2、自动驾驶分级2.1L1-L2为驾驶辅助，L3-L5为自动驾驶国家标准GB/40429-2021和SAEJ3016明确定义了汽车自动驾驶分级，将驾驶自动化分为0级至5级。
其中定义等级的原则是1）自动化驾驶系统能够执行动态驾驶任务的程度。
2）驾驶员的角色分配。
3）有无允许规范限制。
国标规定L1和L2级自动化系统命名为“驾驶辅助系统”、L3-L5命名为“自动驾驶系统”。
具体来看：L0驾驶自动化—应急辅助（EmergencyAssistance）：该级别的辅助驾驶系统，可以感知环境、并提供信息或者短暂介入车辆运动控制，但是不能持续执行车辆控制。
L1驾驶自动化—部分驾驶辅助(Partialdriverassistance):该级别的辅助驾驶系统可以持续提供横向或纵向运动控制。
汽车中的自动化系统
汽车中的自动化系统概述：汽车中的自动化系统是指一系列的技术和设备，旨在提高汽车的性能、安全性和便利性。
这些系统利用先进的电子技术和计算机控制，实现了车辆的自动化操作和智能化功能。
本文将详细介绍汽车中常见的自动化系统，包括自动驾驶系统、智能辅助系统和车载娱乐系统。
一、自动驾驶系统：自动驾驶系统是汽车自动化的核心技术之一，它利用传感器、摄像头、雷达和激光等设备，实时感知车辆周围的环境信息，并通过计算机控制系统进行决策和操作。
自动驾驶系统可以实现车辆的自动巡航、自动泊车和自动避障等功能，大大提高了驾驶的安全性和舒适性。
1. 自动巡航系统：自动巡航系统是一种基于雷达和摄像头的高级驾驶辅助系统，可以根据车辆周围的交通情况自动调整车速和保持安全距离。
该系统通过感知前方车辆和道路标志，并与车辆的电子控制单元进行通信，实现自动加速、减速和制动，使驾驶员能够更轻松地驾驶车辆。
2. 自动泊车系统：自动泊车系统利用车载摄像头和传感器，可以自动控制车辆的转向和速度，实现车辆的自动停车。
驾驶员只需按下按钮，系统就会自动搜索合适的停车位，并进行精确的泊车操作。
这项技术不仅提高了停车的效率，还减少了停车事故的发生。
3. 自动避障系统：自动避障系统是一种基于激光和雷达技术的智能安全系统，可以实时检测车辆周围的障碍物，并通过自动制动或转向来避免碰撞。
该系统可以提高驾驶员的安全性，尤其在复杂的交通环境下，如高速公路、市区等。
二、智能辅助系统：智能辅助系统是指一系列的技术和设备，旨在提供驾驶员的辅助功能和信息，帮助驾驶员更好地控制车辆和应对各种驾驶场景。
1. 车道保持系统：车道保持系统利用摄像头和计算机视觉技术，可以实时检测车辆的行驶轨迹，并通过电子控制单元对车辆进行自动调整，保持在车道内行驶。
当车辆偏离车道时，系统会发出警告信号或自动进行纠正，提高驾驶员的安全性和舒适性。
2. 盲点监测系统：盲点监测系统利用雷达和摄像头等设备，可以实时监测车辆周围的盲区，并在有其他车辆接近时发出警告信号。
自动驾驶汽车系统
自动驾驶汽车系统自动驾驶汽车系统是一种利用先进的技术，以无人驾驶的方式实现车辆行驶的系统。
这一新颖而引人注目的技术正在成为汽车行业的热门话题。
本文将介绍自动驾驶汽车系统的原理、功能和未来发展趋势。
自动驾驶汽车系统的原理基于人工智能和机器学习技术。
车辆上搭载了多种传感器，如雷达、摄像头、激光雷达和超声波传感器，这些传感器能够感知周围的环境并收集相关数据。
通过人工智能算法对这些数据进行分析和处理，车辆能够对道路、车辆和行人进行实时的感知和识别。
自动驾驶汽车系统的功能包括自动驾驶、自动泊车和自动避障等。
自动驾驶功能使得车辆能够在没有人类干预的情况下自主行驶。
它能够识别和遵守交通规则，感知道路标识和行车线，并采取相应的行驶决策。
自动泊车功能能够使车辆在停车场内自动找到合适的停车位并完成停车动作。
自动避障功能则能够让车辆在遇到障碍物时自动停车或绕过障碍物，保证行车的安全性。
虽然自动驾驶汽车系统在技术上取得了不小的突破，但它仍面临一些挑战和限制。
首先是技术的可靠性和安全性问题。
尽管自动驾驶技术经过了大量的测试和验证，但在实际道路条件中的复杂性和不确定性仍然是一个巨大的挑战。
其次，法律和道路交通规则方面的限制也是自动驾驶汽车系统发展的一个瓶颈。
目前，大多数国家和地区的交通法规对无人驾驶车辆的使用和上路仍有限制，需要进行相关制度的完善。
然而，自动驾驶汽车系统仍然具有广阔的发展前景，并且在未来将发挥重要的作用。
首先，它有望提高汽车行驶的安全性和效率。
自动驾驶汽车系统能够实时感知和应对交通环境的变化，减少人为因素造成的事故风险，并优化车辆行驶路线，提高道路利用率。
其次，它有望解决交通拥堵和空气污染等城市交通问题。
自动驾驶汽车系统可以通过智能车队的形式进行车辆之间的智能通信和协同，提高道路通行能力和交通流的效率。
最后，它也将给出行方式和出行体验带来巨大的改变。
乘客可以在自动驾驶汽车中进行休息、工作或娱乐，大大提高出行的便利性和舒适度。
汽车中的自动化系统
汽车中的自动化系统引言概述：汽车中的自动化系统是指通过电子技术和计算机技术实现车辆自动控制和驾驶的系统。
随着科技的不断发展，汽车中的自动化系统越来越普及和完善，为驾驶员提供了更加便捷、安全和舒适的驾驶体验。
本文将从多个方面详细介绍汽车中的自动化系统。
一、自动驾驶系统1.1 感知系统：自动驾驶系统通过激光雷达、摄像头、雷达等传感器实时监测车辆周围的环境，识别道路、车辆和障碍物。
1.2 决策系统：基于感知系统获取的数据，自动驾驶系统通过算法和人工智能进行决策，实现车辆的自主驾驶和导航。
1.3 控制系统：控制系统根据决策系统的指令，控制车辆的加速、刹车、转向等动作，确保车辆安全行驶。
二、智能驾驶辅助系统2.1 自适应巡航控制（ACC）：ACC系统通过雷达和摄像头感知车辆周围的车流情况，自动调整车速和保持与前车的安全距离。
2.2 车道保持辅助系统（LKA）：LKA系统通过摄像头监测车辆在车道内的位置，主动纠正车辆的行驶方向，防止车辆偏离车道。
2.3 盲点监测系统（BSD）：BSD系统通过传感器监测车辆侧后方盲点，当有其他车辆靠近时发出警告，避免盲点事故发生。
三、智能停车系统3.1 自动泊车系统：自动泊车系统通过摄像头和传感器感知车辆周围的环境，自动寻找合适的停车位并完成停车动作。
3.2 远程停车系统：远程停车系统通过手机App或遥控器控制车辆的停车动作，方便驾驶员在狭窄空间或复杂环境下停车。
3.3 泊车辅助系统：泊车辅助系统通过显示屏和声音提示，引导驾驶员进行停车操作，避免碰撞和刮擦。
四、智能互联系统4.1 车载导航系统：车载导航系统通过GPS定位和地图数据，为驾驶员提供实时的路况信息、导航路线和路线规划。
4.2 语音识别系统：语音识别系统可以通过语音指令实现拨打电话、播放音乐、调节空调等功能，提高驾驶员的驾驶安全和便捷性。
4.3 车载娱乐系统：车载娱乐系统可以连接手机、平板电脑等设备，提供音乐、视频、游戏等多媒体娱乐功能，丰富驾驶员和乘客的驾驶体验。
自动驾驶汽车决策控制系统简介
自动驾驶汽车决策控制系统简介文／陆文杰 袁建华 罗为明 范志翔1 引言自动驾驶系统是一个集环境感知、决策控制和动作执行等功能于一体的综合系统，是充分考虑车辆与交通环境协调规划的系统，也是未来智能交通系统的重要组成部分。
自动驾驶汽车技术可追溯至20世纪90年代，美国加利福尼亚州曾开展无人车的集中演示。
但由于后期大量科研经费的投入并未得到实际的产出，随后近10年的时间这项技术陷入了鲜有问津的“低潮期”。
直到2004年DARPA （Defense Advanced Research Projects Agency美国国防高级研究计划局）无人车挑战赛的兴起，自动驾驶重新回到人们的视野中。
从2009年谷歌宣布启动自动驾驶研发计划开始，自动驾驶技术进入“快速发展期”。
直到2018年，越来越多的研究发现自动驾驶的技术壁垒很难在短期内被攻克，高等级的自动驾驶距离融入正常交通流可能需要数十年甚至更长的时间。
随后自动驾驶行业开始重组，部分初创企业逐渐销声匿迹，公众开始理性看待自动驾驶，认真思考它的技术路径和应用场景，正如产业界和专家的共识，自动驾驶正在进入发展的“暖冬期”。
本文着重分析自动驾驶决策控制的相关技术，探索未来的发展方向。
2 自动驾驶系统简介通常意义上，自动驾驶系统可以分为感知层、决策层、执行层。
感知层被定义为环境信息和车内信息的采集与处理。
这方面涉及道路边界检测、车辆检测、行人检测等多项技术，可认为是一种先进的传感器技术，所采用的传感器包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、速度和加速度传感器等。
由于单一传感器存在感知的局限性，并不能满足各种工况下的精确感知，自动驾驶汽车要实现在各种环境下平稳运行，需要运用多传感器融合技术，该技术也是环境感知的关键技术，目前在这方面国内与国外同类技术相比还存在一定的差距。
决策层可以理解为依据感知信息来进行决策判断，确定适当工作模型，制定相应控制策略，替代人类做出驾驶决策。
汽车自动驾驶系统PPTPPT课件
前后雷达：后车厢
的主控电脑谷歌在无人 驾车汽车上分别安装了 4个雷达传感器（前方3 个，后方1个），用于 测量汽车与前（和前置 摄像头一同配合测量） 后左右各个物体间的距 离
前雷达
后雷达
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发展趋势
高速公路环境 城市环境 特殊环境
无人驾驶汽车的研究，可以归纳为这三个方面，这三个方面相互重叠， 只是技术的侧重点不同
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激光雷达 车顶的“水桶”形 装置是自动驾驶汽 车的激光雷达，它 能对半径60米的周 围环境进行扫描， 并将结果以3D地图 的方式呈现出来， 要的主控电脑被安 排在后车厢，这里 除了用于运算的电 脑外，还有测距信 息综合器，这套核 心装备将负责汽车 的行驶路线、方式 的判断和执行。
能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责，但是 仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。
4、完全自动化系统：
可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控 的系统。
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系统主要构成
主控电脑
这里除了用于运算的电脑外，还有测距信息综合器，这 套核心装备将负责汽车的行驶路线、方式的判断和执行
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2019/9/11
可编辑修改
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左后轮传感器 很多人第一眼会 觉得这个像是方 向控制设备，而 事实上这是自动 驾驶汽车的位置 传感器，它通过 测定汽车的横向 移动来帮助电脑 给汽车定位，确 定它在马路上的 正确位置。
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前置摄像头
自动驾驶汽车 前置摄像头谷 歌在汽车的后 视镜附近安置 了一个摄像头， 用于识别交通 信号灯，并在 车载电脑的辅 助下辨别移动 的物体，比如 前方车辆、自 行车或是行人。
剖析自动驾驶车辆的智能控制系统结构
1
简介
汽车自动驾驶系统的工作原理
汽车自动驾驶系统的工作原理随着科技的不断发展，汽车自动驾驶系统正逐渐成为现实。
它不仅改变了传统驾驶的方式，也对汽车行业带来了革命性的影响。
本文将深入探讨汽车自动驾驶系统的工作原理。
一、传感器技术汽车自动驾驶系统离不开传感器技术的支持。
传感器可以提供车辆周围环境的实时数据，包括道路条件、车辆位置、障碍物等等。
目前，常用的传感器包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。
这些传感器将收集到的信息传输给车载计算机，为自动驾驶系统的决策提供依据。
二、车载计算机车载计算机是汽车自动驾驶系统的核心控制单元。
它接收传感器传输来的信息，并根据事先设定的算法进行实时计算和决策。
车载计算机不仅能够判断车辆所处的位置，还可以分析道路情况、周围车辆行为等因素，从而做出合理的驾驶决策。
三、地图与定位技术为了使汽车能够准确地知道自身的位置，自动驾驶系统需要依赖地图与定位技术。
地图提供了路线规划和道路信息，而定位技术则通过卫星导航系统（比如GPS）和惯性导航系统来确定车辆的准确位置。
通过与地图数据进行比对，自动驾驶系统可以更好地规划和调整车辆的行驶路径。
四、决策与控制自动驾驶系统的决策与控制模块负责基于传感器数据和车载计算机的分析结果，做出实时驾驶决策，并控制车辆的行为。
这个模块需要考虑多种因素，比如车辆周围的交通状况、速度限制、车辆转向等。
根据不同的情况，自动驾驶系统可以选择合适的行驶模式，比如巡航模式、跟车模式或超车模式，从而实现安全、高效的驾驶。
五、执行与操控在决策与控制模块的指导下，自动驾驶系统将发送指令给车辆的执行与操控单元，包括发动机、刹车、转向等。
这些指令将确保车辆按照预定的路线和速度行驶，同时遵守交通规则和保持与周围车辆的安全距离。
六、人机交互系统为了保证驾驶过程的可靠性和安全性，汽车自动驾驶系统还需要人机交互系统的支持。
这个系统可以与车辆乘客进行实时的沟通和互动，提供必要的安全提示和操作指导。
同时，人机交互系统也可以通过人机界面为乘客提供汽车自动驾驶系统的状态信息和控制选项。
汽车自动驾驶系统基本原理和构成
汽车自动驾驶系统基本原理和构成汽车自动驾驶系统是一种基于先进技术的智能化系统，旨在使汽车能够在不需要人类干预的情况下进行自主驾驶。
它使用多种传感器和控制器，通过处理大量数据和实时环境感知，实现汽车的精确导航、避障和安全驾驶。
汽车自动驾驶系统通过搭载各种传感器，如摄像头、雷达、激光雷达和超声波传感器，来感知车辆周围的环境。
这些传感器收集到的数据被送入感知处理单元，利用计算机视觉、目标检测和图像处理等技术对数据进行分析和处理。
通过对障碍物、道路标志、车道线等进行识别和跟踪，系统能够获取周围环境的详细信息。
基于感知处理单元的数据输出，自动驾驶系统会进行决策和路径规划，确定最佳的行驶路径。
系统会分析周围环境、交通规则和路线信息，制定相应的决策策略。
路径规划算法会将车辆的当前状态、目标位置和周围环境的数据综合考虑，生成精确的驾驶路径。
在决策和路径规划完成后，自动驾驶系统会将控制指令发送给车辆的执行器，如电动方向盘、刹车和加速器等。
这些执行器根据指令实施对车辆的控制，确保车辆按照设定的路径进行驾驶。
汽车自动驾驶系统包含多种传感器，用于感知车辆周围环境，其中包括：摄像头：用于拍摄并分析车辆周围的图像。
雷达：用于测量周围物体的位置和速度。
激光雷达：通过激光束扫描周围环境，获取距离和位置信息。
超声波传感器：用于测量距离和检测障碍物等。
感知处理单元是自动驾驶系统中的核心部件，它负责对传感器数据进行分析和处理，利用计算机视觉、机器研究和深度研究等技术提取有用的信息。
它的主要功能是对周围环境进行感知、障碍物识别和轨迹预测等。
决策与路径规划单元基于感知处理单元的输出，利用算法和模型进行决策和路径规划。
它会分析感知处理单元提供的环境信息和车辆状态，综合考虑交通规则、车辆动力学和目标位置等因素，生成行驶路径和决策策略。
控制与执行单元接收决策与路径规划单元的指令，负责对车辆的执行器进行控制。
它可以通过电动方向盘、刹车和加速器等执行器实施对车辆的操控，确保车辆按照设定路径自主驾驶。
自动驾驶汽车感知系统概述
自动驾驶汽车感知系统概述自动驾驶汽车感知系统概述随着科技的不断发展，自动驾驶技术逐渐走进了我们的生活，并成为了未来交通的趋势。
自动驾驶汽车能够自主感知周围环境，并做出相应的决策和控制，使驾驶过程更加安全和便捷。
而实现自主感知的关键就是自动驾驶汽车感知系统。
本文将对自动驾驶汽车感知系统的概述进行详细介绍。
自动驾驶汽车感知系统是指通过各种感知器件和传感器实时获取车辆周围的环境信息，并将这些信息进行处理和分析，以实现对道路、车辆和物体等的感知和识别。
自动驾驶汽车感知系统的核心任务是对环境信息进行感知和理解，从而能够准确地掌握车辆周围的情况，为接下来的决策和控制提供准确的输入。
自动驾驶汽车感知系统包括多种感知器件和传感器，主要包括以下几种：摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器和GPS导航系统等。
这些感知器件和传感器通过不同的工作原理和方式，可以同时感知到车辆周围的静态和动态信息，如道路标线、路况、障碍物、行人等。
各种感知器件和传感器相互协作，通过数据融合的方式，构建起对环境的全面感知与理解。
摄像头是自动驾驶汽车感知系统中最常见的感知设备之一。
它能够通过获取图像来反映车辆周围的环境状态。
自动驾驶汽车通常会搭载多个摄像头，从不同视角和方向获取图像信息。
通过对这些图像进行处理和分析，可以实现对道路线条、车辆、保护装置和障碍物等的感知和识别。
激光雷达是一种使用激光技术来感知周围环境的传感器。
它通过发射激光束并测量光束的反射时间来获取目标物体的距离和相对位置信息。
激光雷达可以在短时间内获取大量的三维点云数据，并能够对障碍物进行高精度的识别和测距。
毫米波雷达是一种利用射频波进行感知的传感器。
通过发射和接收毫米波信号，它可以实现对目标物体的距离、速度和角度等信息的获取。
毫米波雷达在天气恶劣、夜晚和复杂背景条件下的感知能力较强，可以对车辆周围的动态物体进行准确的识别。
超声波传感器是通过发射和接收超声波来感知目标物体的存在和距离的传感器。
汽车自动驾驶系统PPT
高速公路环境
• 该系统可以用于物流运输和长途客运，使用在具有良好标 志的结构化高速公路上以保证对行车路线的准确跟踪。此 项研究把精力集中在简单结构化环境下的高速自动驾驶上， 其目标是实现进入高速公路之后的全自动驾驶。
城市环境
• 城市环境下的无人驾驶由于速度较慢，应用前景更好。短 期内，可作为城市大容量公共交通（如地铁等）的一种补 充，解决城市区域交通问题。但是，城市环境也更为复杂， 对感知和控制算法提出了更高的要求。用于公共交通的系 统可以沿着固定路线，呈编队形式行驶，相对于家用无人 自动驾驶汽车，其复杂程度要大大简化。
剖析自动驾车辆的智能控制系统结构
简介
自动驾驶汽车（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile ）， 简称自驾汽车。是指谷歌工程师主导研制并安装汽车自动驾驶成熟技 术设备的汽车。可以依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全 球定位系统协同合作，让电脑在没有任何人类主动的操作下，自动安 全地操作机动车辆。
用于测量汽车与前（和前置摄像头一同配合测量）后左右各个物体间的距离。
自动驾驶
（理论：模糊控制原理
）
定位与导航：
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汽车自动驾驶系统PPT幻灯片课件
4、完全自动化系统：
可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控 的系统。
4
系统主要构成
主控电脑
这里除了用于运算的电脑外，还有测距信息综合器，这 套核心装备将负责汽车的行驶路线、方式的判断和执行
2
驾驶辅助系统
分类
部分自动化系统 高度自动化系统
完全自动化系统
3
1、驾驶辅助系统（DAS）：
目的是为驾驶者提供协助，包括提供重要或有益的驾驶相关信息， 以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。
2、部分自动化系统：
在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的 系统。
3、高度自动化系统：
用于测量汽车与前（和前置摄像头一同配合测量）后左右各个物体间的距离。
5
自动驾驶
（理论：模糊控制原理）
定位与导航： 所量现糊程自以过谷围转由驱达避对出谓及与逻表动及有歌地转动的基障向障模模操辑达驾激人的形向器转于碍：糊糊作为出驶光驾数的：电 、 向脉物控逻者基来汽测驶据大子角指冲回基制辑相础,车距汽中量从控位令扫避于,推同,通器车心信就用而制移控描过脉理的过来采来息是比逐单传制成程冲的控了集实。G在较渐元感转像中扫P知制解的现控简得器向(S的与描E识 。 周 地 ，进制单到等执C主目的来该围图谷U行方的了组行动标主)模理的歌)、定法数广成机对视间动拟论交的全位上学泛。构前觉的视人以通数液，应形应它实方三相觉的模状据压使用式用能现的维互系模糊况中转用模直。够准道图关统糊集，心向视糊接根确路象系思合并能器频集将据的进的及维、通处摄理人自转行特避方模过理步像论的动向导点障法糊一汽进头、判驾功航进路语个车,电模断用驶能。、行径言详收机糊、计控。这分。雷变尽集、语思算制一析达量的的步言维机计切、传和地有进变过实算都研感模图关电机通究器周(机下过通；，给
智能车辆体系结构汽车和自动驾驶系统
课程名称
22
11.5 智能车辆旳自主驾驶与辅助导航
11.5.5 研究动向分析与问题探讨 ➢ 研究背景旳民用化 ➢ 系统构造旳轻型化 ➢ 研究成果旳实用化 ➢ 产校双方旳协作化
课程名称
23
11.6 小结
本章简朴简介了智能车辆旳概念、研究目旳、意义、应 用情况以及目前世界上智能车辆旳研究方向、研究范围。 总旳来看，限于我国旳基础设施水平和经济实力，我国 智能车辆旳研究与工业发达国家有相当旳距离，在一定 旳时间内大范围开发、实施智能车辆旳应用还不太现实。 但不论是从学科发展、理论研究旳角度，还是从发展汽 车工业与有关产业，以及市场竞争旳角度看，超前研究 都是必要旳 。
基于条带状路标旳计算机视觉自主导航 自动辨认数字编码旳多停靠工位和多分支途径 自动辨认加速、减速、直角转弯、停车等车辆运动状态标识
符 智能辨认障碍物
课程名称
13
11.3 智能车辆系统构造与微机测控系统
11.3.2 车辆体系构造及性能指标
课程名称
14
11.4 基于视觉导航旳智能车辆模糊逻辑控制
11.4.1 计算机视觉导航旳优点 ➢ 有关传感器系统简朴、经济，而且使控制器旳设计愈加
灵活以便 ➢ 视觉导航能更轻易地提供车辆行车环境旳障碍物信息，
从而使车辆避障愈加轻易
课程名称
15
11.4 基于视觉导航旳智能车辆模糊逻辑控制
11.4.2 条带状路标检测算法 图像预处理 ：
➢ 像质改善，如图像锐化、平滑、复原、校正等； ➢ 图像分析，如边沿与线旳检测、区域分割、形状特征测
量等； ➢ 图像重建，如投影图像重建、利用对象生成立体图像、
课程名称
11
11.3 智能车辆系统构造与微机测控系统
汽车自动驾驶的原理
汽车自动驾驶的原理
汽车自动驾驶的原理基于多种先进技术的集成与应用，主要包括以下几个关键部分：
1. 传感器技术：车辆配备有多种类型的传感器，如激光雷达（LiDAR）、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等。
这些传感器实时收集周围环境的信息，包括但不限于车辆位置、速度、方向以及周围物体的距离、形状和运动状态。
2. 高精度地图与定位系统：使用GPS和其他卫星导航系统进行精准定位，并结合高清地图数据，提供详细的地理信息，包括道路布局、交通标志、车道线、路口形状等，为车辆规划行驶路径提供依据。
3. 决策与规划系统：根据传感器采集的数据以及地图信息，自动驾驶系统的算法会进行实时分析和决策，规划出最优行驶路线，并对可能遇到的各种路况作出预判和应对策略。
4. 控制执行系统：在获得规划指令后，通过车载计算机向车辆的转向、加速、制动等控制系统发送信号，使车辆能够按照预定轨迹精确行驶，实现自动加减速、转向、变道、停车等功能。
5. 深度学习与人工智能：借助机器学习尤其是深度学习技术，自动驾驶系统能够不断从海量的实际驾驶数据中学习和改进，提高识别复杂场景、预测其他道路使用者行为的能力，以更加智能的方式操控车辆。
6. 通信技术（V2X）：通过车与车（V2V）或车与基础设施（V2I）之间的通信，车辆可以获取更全面的道路状况信息，进一步提升自动驾驶的安全性和效率。
综合以上各项技术，现代汽车的自动驾驶系统能够在无需人工干预的情况下，完成安全、高效、舒适的自动化驾驶任务。
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11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.4 智能车辆体系结构
9
11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.5 智能车辆技术的应用 在日本，众多的汽车厂商也在进行类似的开发工作，日 本政府也制定了完整的开发和实施计划，提出了智能道 路的概念。2000年11月在日本的筑波，来自日本各大汽 车厂家和美国的试验车辆完成了实证试验，这些试验车 辆不但可以在路段上自动驾驶，而且在路口可以探测其 它方向的车辆和过街的行人，并采取相应的措施。2001 年以后，日本开始在各地进行实证试验，2003年计划在 第二东名、名神公路先行引进使用，202X年左右在全国 主要干线道路实现智能道路。
方便 视觉导航能更容易地提供车辆行车环境的障碍物信息，从而
4
11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.2 智能车辆的研究方向 目前智能车辆的研究方向主要有以下几个方面：
驾驶员行为分析（Driver Behavior Analysis） 环境感知（Environmental Perception） 极端情况下的自主驾驶（Autonomous Driving on Extreme
汽车与自动驾驶系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 世界智能车辆的研究与发展 智能车辆系统结构与微机测控系统 基于视觉导航的智能车辆模糊逻辑控制 智能车辆的自主驾驶与辅助导航 小结
1
11.1 概 述
11.1.1 汽车自动驾驶概念 是指借助车载设备及路侧、路表的电子设备来检测周围 行驶环境的变化情况，进行部分或完全的自动驾驶控制 的系统，目的是提高行车安全和道路通行能力。 该系统的本质就是将车辆——道路系统中的现代化的通 信技术、控制技术和交通信息理论加以集成，提供一个 良好的驾驶环境，在特定条件下，车辆将在自动控制下 安全行驶。 从当前的发展看，可以分为两个层次：
Courses） 规范环境下的自主导航（Autonomous Navigation on Normal
Environment） 车辆运动控制系统（Vehicle Motion Control Systems） 主动安全系统（Active Safety Systems） 交通监控、车辆导航及协作（Traffic Monitoring, Vehicle
Navigation and Coordination）
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11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.2 智能车辆的研究方向 车辆交互通信（Inter-vehicle Communications） 军事应用（Military Applications） 系统结构（System Architectures） 先进的安全车辆（Advanced Safety Vehicles）
是车辆辅助安全驾驶系统，或者是先进的车辆控制技术； 是自动驾驶系统，或者称为智能汽车，智能汽车在智能公路
上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用， 它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。
2
11.1 概 述
11.1.2 车辆自动驾驶系统主要目的 防止部分交通事故的发生； 提高道路利用率； 提高驾驶员方便性； 减轻驾驶员负担； 实现车辆的安全高效行驶
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11.3 智能车辆系统结构与微机测控系统
11.3.1 引言 智能车辆的研究始于20世纪50年代美国开发的地下埋线 感应式自动引导车辆，虽然其引导技术已十分成熟，但 该种思路很难应用于户外环境。20世纪80年代以来，人 们一直在研究其他引导技术，先后研究过光学导航、视 觉导航、超声导航、红外线导航等，其中视觉导航因其 发展潜力巨大吸引了国内外众多的研究者 。
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11.3 智能车辆系统结构与微机测控系统
11.3.2 车辆体系结构及性能指标 智能车辆的组织和控制结构可粗略分为以下三类基本模 块。
感知模块：获取并处理现场的环境信息。 规划模块：分解任务序列进行规划与决策。 执行模块：驱动车体执行任务操作
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11.3 智能车辆系统结构与微机测控系统
11.3.2 车辆体系结构及性能指标 2001年，吉林大学智能车辆课题组研制开发了JLUIV-Ⅲ 试验车[13]，它是课题组在低速智能车辆研究领域面向柔 性生产组织和户内外物流自动化运输开发的实用型自动 引导车辆（Automated Guided Vehicle）。JUTIV-Ⅲ型 视觉导航智能车辆的功能主要有：
基于条带状路标的计算机视觉自主导航 自动识别数字编码的多停靠工位和多分支路径 自动识别加速、减速、直角转弯、停车等车辆运动状态标识
符 智能识别障ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物
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11.3 智能车辆系统结构与微机测控系统
11.3.2 车辆体系结构及性能指标
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11.4 基于视觉导航的智能车辆模糊逻辑控制
11.4.1 计算机视觉导航的优点 相关传感器系统简单、经济，而且使控制器的设计更加灵活
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11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.3 智能车辆的研究范围 计算机视觉 传感器数据结合 智能控制在智能车辆上的应用
7
11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.4 智能车辆体系结构 智能车辆集多种传感数据融合、视觉信息处理、环境建 模、导航、避障等功能于一体。为完成如此复杂、如此 众多的功能，历史上曾有几种体系结构，如水平型结构、 垂直型结构和综合型结构。
3
11.2 世界智能车辆的研究与发展
11.2.1 智能车辆的产生与发展 它的研究始于20世纪50年代初美国 Barrett Electronics公司
开发出的世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS） 1974年，瑞典的Volvo Kalmar轿车装配工厂与Schiinder－ Digitron公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGVS， 并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从而取消了传统 应用的拖车及叉车等运输工具。 20世纪80年代，伴随着与机器人技术密切相关的计算机。电 子、通信技术的飞速发展，国外掀起了智能机器人研究 热潮，其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式 机器人受到西方各国的普遍关注