清华大学-自动驾驶技术概论第一章
清华大学-自动驾驶技术概论第四章
图 4.6 NVIDIA PX
硬件参考平台
计算平台
基于DSP的自动驾驶计算平台
德州仪器的TDA2x SoC是基于 DSP的自动驾驶计算平台。该 计算平台有两个浮点DSP内核 C66x和四个专为视觉处理设计 的完全可编程的视觉加速器， 可实现各摄像头应用同步运行 ，用于车道保持、自适应巡航 、目标检测等驾驶功能。同时 ，该计算平台也可用于摄像头 、雷达等感知传感器的数据融 合处理。图4.7为TDA2x SoC计 算平台。
图 4.4 摄像头
硬件参考平台
传感器平台：
雷达传感器在自动驾驶中应用最为广泛，类别最多，包括激 光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等。
➢ GNSS/IMU组合导航系统：GNSS通常辅助以惯性传感器（IMU ）用来增强定位的精度。这两种传感器的数据通过卡尔曼滤 波技术实时融合，可以实现导航设备的优势互补，提高定位 精度和适用范围。图4.5为GNSS/IMU组合导航系统。
智能驾驶丛书（第一册）
智能驾驶技术丛书（第一册）
自动驾驶技术概论
本书思维导图
本章思维导图
Chapter 4 自动驾驶汽车开发平台
Outline
开发平台概述 硬件参考平台 软件开源平台 整体开放平台 安全解决方案
开发平台概述
自动驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、智能控制 等众多自动驾驶功能模块为一体的综合系统，涉及传感 、通讯、计算机、电子、自动控制、车辆动力学等众多 技术领域。跨学科、多交叉的自动驾驶汽车开发需要相 关技术人员可以模块化并行开发各个子系统。
自动驾驶系统涵盖多个软件模块，如感知、规划、控制等， 同时整合了各硬件模块，如传感器模块、计算平台、线控车 辆等。软硬件资源的有效调配十分关键，需要一个稳定、可 靠的操作系统平台搭建自动驾驶软件模块。
第一章-智能网联汽车技术综述
智能网联汽车定义
• 我国在智能化的定义中分为哪五个层次？
智能化等级 等级名称
等级定义
人监控驾驶环境
控制
1（DA）
驾驶辅助
通过环境信息对方向和加减速中的一项操作提供支 援，其他驾驶操作都由人操作。
人与系统
2（PA）
部分自动驾 通过环境信息对方向和加减速中的多项操作提供支
驶
援，其他驾驶操作都由人操作
人与系统
无服用禁止精神药品麻醉品记录 法律、法规规定的其他条件
试验车辆注册登记 强制性项目检查 人机控制模式转换
数据记录 实时回传 特定区域测试 第三方机构检测验证
中国汽车工程研究院推出来的i-VISTA功能场景建设标准
02 •智能网联汽车的发展趋势
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
• 2.德国自动驾驶汽车技术发展现状
• 欧盟于2012年颁布法规，要求所有商用车在2013年11月之前安装AEB紧急自动刹车系统。自2014年起，在 欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB，没有该系统的车辆不符合E-NCAP五星级安全认证。
国外智能网联汽车的发展现状
• 《维也纳道路交通公约》与《道路交通法修订案》
自动驾驶系统（“系统”）监控驾驶环境
监视 人 人
失效应对
典型工况
车道内正常行驶，高速公
人
路无车道干涉路段，泊车
工况。
高速公路及市区无车道干
人
涉路段，换道、环岛绕行、
拥堵跟车等工况。
3（CA）
有条件自动 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，根据系统请求， 驾驶 驾驶员需要提供适当的干预。
系统
4（HA） 5（FA）
智能网联行业背景分析
自动驾驶典型算法-概述说明以及解释
自动驾驶典型算法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述自动驾驶技术是当今智能交通领域中的热点研究方向之一，它通过计算机视觉、传感器数据处理和智能控制算法等技术手段，使汽车能够在没有人类干预的情况下进行自主导航和驾驶。
随着人工智能和机器学习领域的不断发展，自动驾驶技术不仅成为汽车制造商和科技公司的重点关注领域，也受到了广大消费者的高度关注。
本篇文章主要介绍了自动驾驶典型算法的原理、实现方法和应用场景。
作为自动驾驶技术的核心，算法是实现自主导航和安全驾驶的关键。
本文将着重介绍三种典型算法，分别是算法A、算法B和算法C，并对它们的原理、实现方法和应用场景进行详细说明。
通过深入了解这些典型算法，读者可以更好地理解自动驾驶技术的工作原理和应用范围。
此外，本文还将探讨当前自动驾驶技术面临的挑战和未来发展方向，为读者提供一个对未来自动驾驶技术的展望。
在接下来的正文部分，我们将依次介绍算法A、算法B和算法C的原理、实现方法和应用场景。
通过全面的介绍和分析，读者可以了解这些算法的特点、优势和潜在应用领域。
最后，在结论部分，我们将对本文的内容进行总结，并对未来自动驾驶技术的发展方向进行展望。
通过本文的阅读，读者将获得一份关于自动驾驶典型算法的全面指南，以便更好地理解和关注这一前沿领域的发展动态。
1.2 文章结构本文主要介绍自动驾驶典型算法。
文章由引言、正文和结论三个部分组成。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
- 概述：简要介绍自动驾驶技术的背景和意义，说明自动驾驶在实际应用中的前景和现实需求。
- 文章结构：对整篇文章的结构进行说明，包括各个章节的内容概述和串联关系，以便读者了解文章整体框架。
- 目的：明确本文的目的，即介绍自动驾驶典型算法的原理、实现方法和应用场景，以期增进读者对自动驾驶技术的理解和认识。
正文部分由多个章节组成，每个章节分别介绍一个典型算法的原理、实现方法和应用场景。
- 算法A：详细介绍算法A的原理、实现方法和在自动驾驶系统中的应用场景。
自动驾驶与人工智能研究报告
2018自动驾驶与人工智能研究报告 AMiner研究报告第一期Contents目录1 人工智能篇人工智能 (2)人工智能发展路线图 (3)人工智能的定义 (3)人工智能的起源 (3)人工智能的发展 (4)中国人工智能的发展 (5)全球人工智能研究 (7)全球人工智能研究学者数量分布 (7)人工智能研究流派 (9)活跃度较高的学者 (13)全球人工智能发展趋势 (14)中国人工智能研究 (15)中国人工智能的领域分类 (15)中国人工智能学者现状 (16)中国人工智能论文现状 (19)中国人工智能专利现状 (22)人工智能在中国的应用实践 (24)虚拟现实 (25)深度学习应用 (25)计算机视觉 (27)语音技术 (27)中国人工智能的机遇和挑战 (28)中国人工智能拥有的机遇 (28)中国人工智能遭遇的挑战 (31)小结 (32)2汽车研究领域篇汽车研究领域 (34)汽车研究领域创新趋势 (34)汽车研究 (37)全球汽车研究学者数量分布及产业发展 (37)中国汽车领域研究学者数量分布及产业发展 (37)汽车研究流派 (38)活跃度较高的研究学者 (39)汽车研究领域发展趋势分析 (39)3 人工智能+汽车篇人工智能+汽车 (42)无人驾驶研究 (42)无人驾驶的等级 (43)无人驾驶涉及的新技术 (44)无人驾驶的决策模型 (46)无人驾驶产业 (49)自动驾驶汽车的商用 (49)增强学习在无人驾驶中的应用 (49)增强学习在无人驾驶中的优势 (50)增强学习在无人驾驶中的未来 (51)交叉创新笛卡尔智能分析 (51)历史热点分析 (54)Genomics（AI）& Real Time（Vehicle） (54)未来趋势分析 (56)参考文献 (57)扫描订阅摘要随着人工智能（Artificial Intelligence，AI）高速发展与应用，计算机技术已经进入以人工智能为代表的新信息技术时代——智能技术时代。
自动驾驶技术的发展与法律法规分析培训ppt (3)
技术研发与创新
制定和完善相关法律法规，规范自动驾驶技术的研发、测试和商业化应用。
法律法规制定与完善
建立自动驾驶技术的伦理原则和标准，指导安全与道德决策，促进社会公平与包容性。
伦理原则与标准
加强社会参与和公众教育，提高公众对自动驾驶技术的认知和理解，促进社会共识和包容性。
社会参与与公众教育
05
自动驾驶未来发展与政策建议
技术进步
随着传感器、算法和计算能力的不断提升，自动驾驶系统的判断和决策能力将更加精准和可靠。
政府应与行业合作，制定自动驾驶技术的安全标准和测试规范，确保技术成熟并降低安全风险。
制定技术标准和安全规范
完善法律法规
鼓励创新与研发
加强国际合作
针对自动驾驶技术的特点，政府应修订道路交通法律法规，明确自动驾驶车辆的责任和义务。
政府可以通过财政支持、税收优惠等措施，鼓励企业加大在自动驾驶技术研发方面的投入。
各国政府应加强在自动驾驶技术领域的国际合作，共同制定国际标准和法规，促进技术交流与共享。
THANKS
感谢观看
多种技术路线并存
随着技术的不断成熟，自动驾驶的商业化落地正在加速，包括出租车、公交、物流等多个领域。
商业化落地加速
随着人工智能、传感器等技术的不断发展，自动驾驶技术将不断取得突破。
技术不断创新
法规不断完善
商业化落地加速
随着自动驾驶技术的广泛应用，相关法律法规也将不断完善，为自动驾驶技术的发展提供保障。
随着技术的成熟和法律法规的完善，自动驾驶的商业化落地将进一步加速。
03
02
01
挑战
自动驾驶技术仍面临诸多挑战，如安全问题、技术难题、法律法规限制等。
清华大学-自动驾驶系统设计及应用第二章
汽车安全概述
预期功能安全（Safety Of The Intended Function, SOTIF）：处理系统正常工作 状态下因有限的性能所带来的安全问题 （如车体物理属性，雷达等传感器有限 的分辨率等）。
内部安全需要最大限度地减少交通事故 对车辆内人员的伤害。
外部安全需要最大限度地减少道路交通 碰撞和车辆以外的人员（行人，骑自行 车人）的伤害。
汽车安全概述
汽车整体系统的安全性需要通过多种安 全措施实现。
这些措施以各种技术（例如机械、液压 、气动、电气、电子、可编程电子等等 ）实施，并应用于开发过程的各个层面 。
智能驾驶的功能安全设计
系统工程开发流程 V 模型
智能驾驶的功能ห้องสมุดไป่ตู้全设计
ISO26262 章节分布结构
智能驾驶的功能安全设计
ISO26262汽车功能安全生命周期
智能驾驶的功能安全设计
功能安全与产品开发 在 V模型中的相互影响
智能驾驶的功能安全设计
ASIL（汽车安全完整性等级） : ISO26262中 使用汽车安全完整性等级对危害进行评级 分 类 ， 并 按 程 度 高 低 分 为 五 个 级 别 （ QM 以及ASIL A, B, C, D）—危害越大则对应的 ASIL 级别也越高。ASIL A 为最低安全完整 性级别。
硬件随机失效则是由于硬件材料老化引 起的物理性硬件失灵。
ASIL分解与冗余功能安全
ISO26262提供了一系列的过程管理建议 与系统设计与检测建议，以规范系统设 计并加强对开发活动的约束，从而达到 提高系统设计质量与可靠性的目的。
清华大学-自动驾驶汽车决策与控制第一章
第四章 车辆运动规划
自动驾驶 汽车决策 与控制
第五章 自动驾驶车辆控制
第六章 基于APOLLO平台的
决策与控制实践
车辆可行驶区域生成
车辆局部轨迹规划 驾驶舒适度评价体系
车辆运动控制理论
车辆模型 车辆运动控制 APOLLO平台安装简介 基于本地APOLLO环境的 PLANNING模块调试 APOLLO仿真平台 APOLLO案例分析
SAE年9月发布关 于自动化车辆的测试与部署政策指引时，明确将SAE International J3016标准确 立为自动驾驶车辆定义的全球行业参照标准。在此之后，来自全球各地的多家企业 单位都认可并效仿该标准，评定和研发自身的自动驾驶产品。
自动驾驶汽车技术架构
1. SAE与NHTSA自动驾驶分级
自动驾驶技术的发展并非一蹴而就， 从手动驾驶到完全自动驾驶，其间需 要经历相当长的缓冲时期。统一自动 驾驶等级的概念对于这一发展过程具 有非常重要的意义，它有助于消除人 们对自动驾驶概念的混淆，实现对不 同自动驾驶能力的区分和定义。
当前，全球汽车行业中两个最权威的分级系统由美国国家公路交通安全管理局（ NHTSA）和国际自动化工程师协会（SAE）提出。2013年，美国国家公路交通 安全管理局首次发布了自动驾驶汽车分级标准，对自动化的描述分为了五个层级 。2014年1月，SAE制定了J3016自动驾驶分级标准。对自动化的描述分为了L0L5这6个等级，以区分不同层次的自动驾驶技术之间的差异。
2024年自动驾驶培训资料
毫米波雷达
超声波传感器
利用毫米波段的电磁波进行探测，能够穿 透雾、霾等恶劣天气条件，提供稳定的障 碍物检测和距离测量。
通过发射超声波并测量反射回来的时间， 实现近距离障碍物的检测和距离测量。
控制与执行系统
车辆控制系统
车辆动力学模型
接收来自传感器的感知信息，通过控 制算法计算出车辆应该采取的行驶动 作，如加速、减速、转向等。
实践项目开发和案例库建设
实践项目
设计基于真实场景的自动驾驶实 践项目，如城市道路自动驾驶、 高速公路自动驾驶、自动泊车等 ，提升学员的实际操作能力。
案例库建设
收集并整理国内外典型的自动驾 驶案例，形成案例库，供学员学 习和参考，加深学员对自动驾驶 技术的理解和应用。
培训效果评估及持续改进方向
培训效果评估
国内法规政策
中国政府已发布《智能汽车创新发展战略》，明确自动驾驶汽车的发展目标、重 点任务和保障措施。同时，各地方政府也相继出台相关法规和政策，支持自动驾 驶汽车的研发、测试和商业化应用。
伦理道德挑战及应对策略
伦理道德挑战
自动驾驶汽车在面临紧急情况时，如何做出决策以最大程度 地保障人类安全，是面临的重大伦理道德挑战。此外，数据 隐私保护、责任归属等问题也是亟待解决的问题。
05
自动驾驶技术前沿动态及挑战
深度学习在自动驾驶中的应用
卷积神经网络（CNN）在图像识别中的应用
通过训练CNN模型，实现对道路、车辆、行人等目标的准确识别和定位。
循环神经网络（RNN）在处理时序数据中的应用
利用RNN模型处理自动驾驶中的时序数据，如雷达、激光雷达（LiDAR）等传感器的 数据，实现对周围环境的感知和预测。
传感器冗余设计
自动驾驶概论完整版课件
台。2018年4月，宝马又正式启动了自动驾驶研发中心，为最终实现无人驾驶提供技
术支持。2018年5月14日，上海市智能网联车辆道路测试推进工作小组为宝马颁发了
上海市智能网联自动驾驶测试牌照。
2016年和2017年，通用陆续收购自动驾驶车辆初创公司Cruise Automation和激光雷
技术研究成果基础上，开发可区域师范运行的低速自动驾驶车辆环境感知系统、
。
驱动/制动/转向线控系统、北斗高精度定位系统、自动驾驶控制等关键技术进行
研究与实验。
2017年，由自然科学基金委主办中国智能车未来挑战赛已举办了九届赛事。
其中比较有代表性的有清华大学“睿龙号”无人驾驶车辆和北京理工大学“RAY”
➢ 长安车辆在2015年4月发布了智能化战略“654”，即建立6个基础技术体系平台，
开发5大核心应用技术，分4个阶段逐步实现车辆从单一智能到全自动驾驶。
➢ 北汽集团在2016年4月份的北京车展上，展示了其基于EU260打造的无人驾驶车
辆。
➢ 长城车辆在2012年成立了专业团队，对车辆无人驾驶等智能技术进行研发。目
2012年11月26日，由军事交通学院改
装的“猛狮3号”智能，从北京台湖收
费站到天津东丽收费站共114公里的
无人驾驶试验
2016年6月初，同济大学在上海车辆城无人驾驶测试基地的开园仪式上展示了
其协同创新中心研发的自动驾驶电动清扫车。该车在同济大学低速电动车自动
驾驶技术，上海司南导航北斗高精度定位技术、上海丁研三元锂电池组与管理
2016年5月，Uber无人驾驶车辆在位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡市的Uber先进技术
第一章-智能网联汽车技术综述
试验车辆注册登记 强制性项目检查 人机控制模式转换
数据记录 实时回传 特定区域测试 第三方机构检测验证
中国汽车工程研究院推出来的i-VISTA功能场景建设标准
02 •智能网联汽车的发展趋势
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
01 •智能网联汽车的发展背景
智能网联汽车定义
• 请观看视频，并说说未来的出行会是什么样？
智能网联汽车定义
• 请说说：什么是智能网联汽车？
• 根据《国家车联网产业标准体系建设指南》对智能网 联汽车定义：智能网联汽车是指搭载先进的车载传感 器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络 技术，实现车与X（人、车、路、云端等）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”行驶， 并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
• 在美国、欧洲、日本等发达国家和地区，自动驾驶技 术是未来交通发展的重要方向。在技术研发、道路测 试、标准法规和政策等方面，为智能网联汽车的发展 提供了条件。为了加快自动驾驶商业化的政策支持， 我国在这方面的研究也很活跃，为自动驾驶技术的开 发和测试创造了坚实的基础。
• 问题思考：为什么大家都在发展自动驾驶，与传统的 汽车比较有哪些优势？
• 2.德国自动驾驶汽车技术发展现状
• 欧盟于2012年颁布法规，要求所有商用车在2013年11月之前安装AEB紧急自动刹车系统。自2014年起，在 欧盟市场销售的所有新车都必须配备AEB，没有该系统的车辆不符合E-NCAP五星级安全认证。
国外智能网联汽车的发展现状
• 《维也纳道路交通公约》与《道路交通法修订案》
自动驾驶简介介绍
汇报人：文小库2023-11-28•自动驾驶技术概述•自动驾驶技术的主要系统与设备•自动驾驶技术的关键技术•自动驾驶技术的发展趋势与挑战•自动驾驶技术对人类社会的影响自动驾驶技术概述01自动驾驶技术是一种通过先进的感知技术、决策技术、控制技术等，实现车辆自主驾驶的技术。
自动驾驶技术具有高效、安全、便捷等优点，能够显著提高道路交通的效率和安全性，减少交通事故和堵车现象。
自动驾驶技术的定义与特点自动驾驶技术的特点自动驾驶技术的定义20世纪80年代，自动驾驶技术开始出现，主要是在军事领域应用。
第一阶段20世纪90年代，自动驾驶技术开始进入民用领域，出现了具有自动驾驶功能的特种车辆。
第二阶段21世纪初，随着传感器技术和计算机视觉技术的发展，自动驾驶技术得到了快速发展。
第三阶段目前，自动驾驶技术已经进入了商业化应用阶段，出现了许多具有自动驾驶功能的公共交通工具和私人车辆。
第四阶段自动驾驶公共交通工具能够提高公共交通的效率和安全性，是解决城市交通拥堵和减少交通事故的有效手段。
公共交通领域自动驾驶私人车辆能够提供更加便捷和安全的驾驶体验，是未来私人车辆市场的重要发展方向。
私人车辆领域自动驾驶出租车和网约车能够提高车辆的使用效率和服务质量，是未来交通服务的重要发展方向。
出租车和网约车领域自动驾驶卡车和配送车能够提高物流运输的效率和准确性，是未来物流业的重要发展方向。
物流领域自动驾驶技术的主要系统与设备02数据融合将不同传感器获取的数据进行融合，以获得更准确的环境模型。
传感器包括雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头、超声波传感器等，用于获取周围环境信息，如车辆前方障碍物、道路标志、行人等。
感知算法利用机器学习、深度学习等技术对传感器数据进行处理，实现目标检测、分类、跟踪等功能。
根据当前车辆位置和目标位置，规划出一条安全的行驶路径。
根据感知系统提供的信息，判断周围交通情况，选择合适的行驶策略，如超车、变道、跟车等。
自动驾驶技术入门指南
自动驾驶技术入门指南一、了解基本概念自动驾驶技术是一种利用各种传感器、计算器和通信技术来感知环境、识别物体并确定驾驶路径的智能车辆技术。
它包括但不限于车辆的自动导航、自动控制和自主决策，以实现完全或部分替代人类驾驶。
二、学习相关技术1. 传感器技术：自动驾驶汽车需要各种传感器来感知周围环境，如雷达、激光雷达（LIDAR）、摄像头、超声波传感器等。
了解这些传感器如何协同工作以获取车辆所需的信息是至关重要的。
2. 计算机视觉：自动驾驶汽车需要能够识别物体和交通标志。
计算机视觉技术可以帮助车辆理解和解析图像，从而做出相应的决策。
3. 人工智能和机器学习：自动驾驶汽车需要能够自主学习，通过不断的数据学习和优化驾驶决策。
机器学习算法在这方面发挥着至关重要的作用。
4. 通信技术：自动驾驶汽车需要与其他车辆和交通管理系统进行通信，以共享信息、协调决策。
了解这些通信标准和技术是非常重要的。
三、实践操作1. 实践驾驶：尝试在没有人为干预的情况下驾驶车辆，以熟悉车辆的操控和感知环境的方式。
2. 模拟器训练：使用模拟器来训练自动驾驶系统。
这可以帮助您了解车辆在各种条件下的表现，并发现潜在的问题。
3. 测试和评估：在实际道路上测试自动驾驶系统，并与其他专业人员合作进行评估。
这将有助于发现并解决问题，并确保系统的安全性和可靠性。
四、获取相关证书和资质为了在自动驾驶领域工作，您可能需要获取相关的证书和资质。
这可能包括计算机科学、工程或相关领域的学位，以及与自动驾驶系统开发、测试和认证相关的证书和经验。
总的来说，自动驾驶技术是一个复杂的领域，需要多学科的知识和技能。
通过不断的学习和实践，您将能够掌握这个领域的基础知识和技能，并在这个领域取得成功。
自动控制第一章
（2）第二阶段。时间为20世纪60～70年代，称为“现 代控制理论”时期。这个时期，由于计算机的飞速发展， 推动了空间技术的发展。经典控制理论中的高阶常微分 方程可转化为一阶微分方程组，用以描述系统的动态过 程，即所谓状态空间法。这种方法可以解决多输入-多输 出问题，系统既可以是线性的、定常的，也可以是非线 性的、时变的。这一时期的主要代表人物有庞特里亚金、 贝尔曼（Bellman）及卡尔曼（R.E.Kalman）等人。 庞特里亚金于1961年发表了极大值原理；贝尔曼在 1957年提出了动态规化原则；1959年，卡尔曼和布西 发表了关于线性滤波器和估计器的论文，即所谓著名的 卡尔曼滤波。
加到反馈控制系统上的外作用有两种类型，一种是有 用输入，一种是扰动。有用输入决定系统被控量的变化规 律；而扰动是系统不希望有的外作用，它破坏有用输入对 系统的控制。在实际系统中，扰动总是不可避免的。如电 源电压的波动，环境温度、压力以及负载的变化等。
基本术语
自动控制 —利用控制装置自动地操纵机器设备或生产过程，
实现步骤：
1、用脑记住水位的希望值 2、用眼睛和测量工具测量实际值 3、比较希望值与实际值得出偏差值 4、根据偏差的大小和正负用手调节进水阀门
人在参与控制中起了以下三方面的作用 1) 测量实际液面高度h1—眼睛。
2) 测得的实际液面高度h1与希望液面高度h0相比较—脑。
3) 根据比较的结果，按照偏差的正负去决定的动作—手。
例子 数控车床按照预定程序自动切削工件 化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定 无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行 人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收
应用范围 空间技术、军事科技、生物、 交通、环境等
优点
提高劳动生产率，改善劳动 条件，探索未知世界
智能驾驶技术与自动驾驶系统的培训ppt
自动驾驶ห้องสมุดไป่ตู้统基础
VS
自动驾驶系统是一种集成多种传感器、控制器和执行器的复杂系统，能够实现车辆自主驾驶的功能。根据技术成熟度和应用场景的不同，自动驾驶系统可分为多个级别，从辅助驾驶到完全自动驾驶。
详细描述
自动驾驶系统是一种利用传感器、控制器和执行器等设备，集成环境感知、决策规划和车辆控制等功能，实现车辆自主驾驶的智能系统。根据技术成熟度和应用场景的不同，自动驾驶系统可分为L1至L5的五个级别，其中L1至L3级别为辅助驾驶，L4和L5级别为完全自动驾驶。
拓展专业领域
除了智能驾驶技术，还将关注与自动驾驶相关的其他领域，如车联网、人工智能等，以形成更全面的知识体系。
推动行业发展
希望通过自己的努力，为智能驾驶技术的推广和应用做出贡献，推动整个行业的发展。
感谢您的观看
THANKS
总结词
总结词：自动驾驶系统的架构通常包括感知层、决策层和执行层三个层次。感知层负责获取车辆周围环境信息，决策层根据感知信息制定驾驶策略和路径规划，执行层负责执行决策规划的结果，实现车辆的自主驾驶。
智能驾驶与自动驾驶系统的关键技术
将多个传感器（如雷达、激光雷达、摄像头等）的数据进行整合，以获得更准确的环境感知信息。
智能驾驶技术具有高效、安全、舒适和节能等优点，能够提高道路交通效率和安全性，减少交通事故和拥堵。
特点
智能驾驶技术可以应用于城市出行，提供安全、高效、舒适的出行方式，缓解城市交通拥堵问题。
城市出行
智能驾驶技术可以应用于物流运输领域，实现无人驾驶的货物运输，提高运输效率和降低成本。
物流运输
智能驾驶技术可以应用于公共交通领域，提供智能化、自动化的公共交通服务，提高公共交通的便利性和安全性。
自动驾驶技术培训资料
场景库建设
探讨如何构建符合自动驾 驶系统测试需求的场景库 ，包括场景分类、参数化 描述和生成方法。
安全验证流程
解析基于场景的安全验证 流程，包括场景选择、测 试计划制定、测试执行和 结果分析等步骤。
安全评估指标
介绍用于评估自动驾驶系 统安全性的指标，如碰撞 率、误警率等，以及如何 提高这些指标的表现。
企业社会责任
强调自动驾驶技术企业在研发、测试和应用过程中应承担的社会 责任，如保障公共安全、提供优质服务等。
公众教育与宣传
探讨如何通过各种渠道提高公众对自动驾驶技术的认知度和接受 度，促进技术普及和应用。
合作与共赢
倡导自动驾驶技术企业、政府、学术界和社会各界加强合作，共 同推动技术发展和社会进步。
THANKS
基于图论的方法，如Dijkstra、 A*等，适用于静态环境中的路径 规划，能够找到最短或最优路径
。
采样算法
如RRT（快速扩展随机树）算法 ，适用于动态环境和复杂约束下 的路径规划，能够快速生成可行
路径。
优化算法
如梯度下降、遗传算法等，通过 优化目标函数来寻找最优路径， 适用于需要考虑多种因素的路径
时空校准
将不同传感器的数据进行时空校准，确保 它们在时间和空间上的对齐，为后续的数 据融合提供基础。
决策级融合
在高级别决策层面进行传感器数据的融合 ，结合多个传感器的信息和车辆动态模型 ，做出更智能的驾驶决策。
03
定位与导航技术
全球定位系统（GPS）原理及应用
GPS定位原理
通过接收来自至少四颗GPS卫星的信号，利用三角测量原理计算 接收器的三维坐标和时间。
通过发射超声波并测量反射回来的时间， 实现近距离物体的检测和距离测量。
《智能网联汽车技术概论》课后习题 - 第一章-智能网联汽车技术综述
第一章智能网联汽车技术综述本章小结本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。
序号问题自检结果1 智能网联汽车的定义是什么？智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、云端等）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”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
2 智能网联汽车在智能化层面，通常可配有哪些传感器？智能网联汽车在智能化层面，通常可配有摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等传感器。
3 智能网联汽车要实现的最终目标是什么？最终目标是实现汽车高度自动化/无人驾驶。
4 我国在汽车智能化方面可划分为哪几个层面？我国在汽车智能化方面可划分为五个层次：驾驶辅助（DA）、部分自动驾驶（PA）、条件自动驾驶（CA）、高度自动驾驶（HA）和完全自动驾驶（FA）。
5 我国在汽车网联化方面可划分为哪几个层面？我国在汽车网联化方面可划分为联网辅助信息交互、联网协同感知、网联协同决策与控制三个层面。
6 我国制定了哪些自动驾驶测试的相关规定？2018年4月，我国工业和信息化部颁发了《智能网联汽车道路测试管理规范》，《管理规范》对测试对象、测试驾驶人和测试车辆制定了严格的规定。
对测试主体提出了单元性质、业务范围、事故补偿能力、测试评估能力、远程监控能力、事件记录分析能力、对法律法规遵守等七个条件，要求测试驾驶人签订劳动合同或劳务合同，经过驾驶培训、无重大交通违章记录等8个方面的要求；对测试车辆提出试验车辆注册登记、强制性项目检查、人机控制模式转换、数据记录及实时回传、特定区域测试以及第三方机构检测验证等6项基本要求。
7 智能网联汽车所涉及的关键技术都哪些？（1）环境感知技术。
（2）智能决策技术。
（3）控制执行技术。
（4）V2X通信技术。
（5）云平台和大数据技术。
（6）信息安全技术。
自动驾驶技术
自动驾驶技术自动驾驶技术，即无人驾驶技术，是一种利用计算机系统和传感器设备等，实现自动控制车辆行为的技术。
近年来，随着人工智能和大数据等技术的迅猛发展，自动驾驶技术也逐渐成为了互联网科技和汽车行业的焦点。
本文将对自动驾驶技术的原理、现状以及未来前景进行探讨。
一、自动驾驶技术的原理自动驾驶技术的实现依赖于多种关键技术的融合和协同。
首先是感知技术，即通过激光雷达、摄像头和超声波传感器等装置，对周围环境进行实时识别与感知，包括道路状况、其他车辆和行人等；其次是决策和规划技术，即基于感知结果，通过算法进行路径规划、交通信号灯判断等决策动作；最后是控制技术，即将决策结果传递给汽车控制系统，实现车辆的加速、转向和制动等行为。
二、自动驾驶技术的现状目前，全球范围内已有众多科技巨头和汽车制造商投入大量资源进行自动驾驶技术的研发与应用。
例如，Waymo（谷歌自动驾驶项目）、特斯拉、Uber等公司已经推出了自家的自动驾驶汽车；国内也有百度、腾讯、小鹏汽车等企业积极布局自动驾驶产业链。
这些企业通过自主研发和并购等方式，不断提升自动驾驶技术的水平，将其应用于出租车、公交车等特定场景。
然而，与智能手机和互联网等技术革新不同，自动驾驶技术的推广与应用依然面临一系列挑战。
例如，道路交通环境的复杂性导致算法的精确性和可靠性仍然有待提高；同时，法律法规和道德伦理等问题也对自动驾驶技术产生了限制。
尽管如此，各方对自动驾驶技术的前景仍然充满信心，相信在未来，将能够实现真正意义上的自动驾驶。
三、自动驾驶技术的未来前景自动驾驶技术的未来前景非常广阔。
首先，自动驾驶技术可以有效提高道路交通的安全性。
通过感知设备和算法的精准性，可以降低交通事故的发生率，减少人为驾驶的疲劳和个体差异等问题。
其次，自动驾驶技术将极大程度上提高出行的便捷性和舒适度。
人们可以在车上工作、休息或娱乐，不再需要亲自驾驶车辆。
此外，自动驾驶技术还具有节能环保的特点，通过智能路径规划和车辆协同等手段，可以减少交通拥堵和汽车尾气排放等问题。
自动驾驶技术(高中阅读)
自动驾驶技术材料一：按国际自动机工程师学会划分的级别，自动驾驶技术一共可以分为5级。
第1级被称为辅助驾驶。
这类技术可以帮助驾驶员实现某项单一功能，现在常用的自适应巡航功能就属于这一级别。
第2级被称作部分自动驾驶。
它可以实现部分自动驾驶功能，但驾驶员双手不可脱离方向盘。
它能实现自动减速、规避其他车辆等功能，但是驾驶员得盯着点。
万一有麻烦就得赶紧自己动手。
第3级属于有条件自动驾驶。
这类技术不仅可以自动规避车辆，更重要的是可以自主作一些决定，比如依照其感知到的路况自动更换车道等。
不过，第3级的自动驾驶依然需要人类“看护”，比如天气糟糕，传感器可能就会不大灵光，或者当路面车道线不够清楚时，就可能出现判断失误。
第4级可以算作高度自动驾驶技术。
在这个级别，自动驾驶技术已可以基本“自主操控”车辆，不过仍需相对安全和单纯的行驶环境，比如突发情况不太多的路段。
从第3级进化到第4级，需要跨越巨大的鸿沟。
第5级自动驾驶技术叫作全自动驾驶，能在所有环境、条件、路况下实现安全自动驾驶。
只有第5级自动驾驶技术才能叫无人驾驶。
无人驾驶的车辆已无需方向盘、踏板等传统配件，甚至不需要人坐在驾驶舱就能开走。
到这个阶段，你坐上车，告知目的地，然后你就可以低头玩手机，等着车辆自动把你送往目的地。
那么，什么时候才能实现3级到5级的自动驾驶呢?业界普遍认为，目前我们离全自动驾驶即无人驾驶还很遥远，甚至连接近都算不上。
依据各家公司公布的计划，2020年可能成为3、4级自动驾驶技术发展的关键年份。
一些专家预计，到本世纪30年代，将会有15％出售的新车可以实现5级的完全自动驾驶。
(摘编自郭爽《新闻分析：自动驾驶这个“小孩”有多大了》新华社2017年01月09日) 材料二：据美国哥伦比亚广播公司(CBS)网站、《连线》杂志在线版8日消息称，谷歌母公司Alphabet旗下自动驾驶汽车项目Waymo，已经在公路上测试了其“真正无人”自动驾驶汽车。
日前，该公司CEO约翰·克拉富西克在全球网络峰会上，宣布了这一里程碑事件：他们已让其自动驾驶汽车在凤凰城的部分地区自由行驶，不局限于一条或两条路线，方向盘后也完全没有坐着驾驶员以应对突发状况，从而展现对“真正无人”条件下自动驾驶技术的信心。
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内燃机与内燃机汽车的发明
1883年8月15日，戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲 程内燃机的基础上，通过改进开发出了第一台卧式 汽油机。他们再接再厉，把发动机的体积尽可能缩 小，终于制成了世界上第一台轻便小巧的化油器式 、电点火的小型汽油机，转速达到了当时创纪录的 750转/分钟。这是世界上第一台立式发动机，取名 为“立钟”。
内燃机与内燃机汽车的发明
德国人发明了汽车，但在促进汽车初期发展方面做出贡献最多的却是法国人。1889 年，法国人研制成功齿轮变速器、差速器；1891年，法国人首次采用前置发动机后轮驱 动，开发出摩擦片式离合器；1895年，法国人开发出充气式橡胶轮胎；1898年，法国的 雷诺1号车采用了箱式变速器、万向节传动轴和齿轮主减速器；1902年，法国的狄第安 采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架。另外，1893年，德国人发明了化油器；1896 年，英国人首次采用石棉制动片和转向盘。
蒸汽机与蒸汽机车的发明
1828年，法国人佩夸尔制造了一辆蒸汽机车。这辆蒸汽机车首次采用将发动机置于 车的前端，而由后轴驱动的布置方案。在发动机和后轴之间用链条传动。后轴系由两根 半轴构成，中间由差速齿轮连接，这就是最早发明的差速器。这种独立悬架设计，在当 时有划时代的意义。佩夸尔所制造的蒸汽机车采用的链条传动、差速器、独立悬架设计 等技术，对汽车的发展贡献极大，至今有些仍在汽车上广泛地应用。
1833 年 4 月 ， 英 国人沃尔特·汉考克用 其制造的“企业号” 蒸汽机车（如右图） ，成立了世界上最早 的公共汽车运输公司 。该车可承载十几名 乘客，速度可达 32km/h。
内燃机与内燃机汽车的发明
蒸汽机的工作原理是在锅炉中燃烧把水烧开， 将蒸汽送进汽缸，推动活塞和曲柄连杆机构工作， 所以蒸汽机也被称为外燃机。它的热量损失很大， 热效率仅为10%左右，能源浪费严重。如果能让气 体燃料在汽缸里直接燃烧产生的气体膨胀力推动活 塞做功，就可大大提高汽缸压力和热效率，因此内 燃机是将燃料在汽缸内部燃烧产生的热能直接转化 为机械能的动力机械。
由于操纵困难， 在试车途中下坡时撞 到了兵工厂的石头墙 上，值得纪念的世界 上第一辆蒸汽机车就 这样成了一堆废铜烂 铁，面目全非。
蒸汽机与蒸汽机车的发明
1801年，理查德·特雷威蒂克制造了英国最早的蒸汽机车。两年后，他又研制了形状 类似公共马车的蒸汽机车。这辆蒸汽机车能乘坐8个人，创造了在平路上时速为9.6km/h ，坡道上时速为6.4km/h的那个时代的世界纪录。
后面陆续出现了压燃式柴油机和转子活塞式发动机，最终都在汽车上有所应用。
汽车发展趋势
经过一百多年的发展，汽车行业已经度过了高速发展 期，变得日趋成熟稳定。经过一系列破产、并购等等，现 如今世界汽车企业已经形成了大众、通用、雷诺-日产、丰 田、本田等巨头集团并立的格局。而国内的汽车行业经过 近几十年的高速发展后也已临近巅峰，市场接近饱和，汽 车整体销量呈现平稳中略显回落的态势。
气一个循环
1794年
英国的斯垂特首 次提出燃料与空 气混合形成可燃 混合气的原理
1824年
法国的萨迪·卡诺 提出了热机的循 环理论，也就是 现在著名的“卡诺
循环”
内燃机与内燃机汽车的发明
1861年，德国发明家奥托通过对前人的煤气机的研究，制造出了他的第一种二冲程 煤气机。随后，奥托开始了四冲程发动机的研制，他提出了自己的内燃机四冲程理论— —奥托循环。奥托循环的一个周期是由吸气、压缩、膨胀做功和排气四个活塞行程构成 ，这为现代内燃机的发明奠定了理论基础。
内燃机与内燃机汽车的发明
1673年
荷兰科学家惠更 斯就尝试使用火 药爆炸来推动活
塞做功
1801年
法国化学家菲利 浦·勒本采用煤气 和氢气做燃料， 制造了一台活塞 发动机，从此内 燃机迈出开拓性
的一步
1861年
法国工程师罗彻 斯提出了著名的 内燃机四冲程理 论，即活塞在气 缸中上下往复四 次，完成进气、 压缩、做功和排
瓦特与博尔顿合 作，发明了装有 冷凝器的蒸汽机
1782年
瓦特改进了汽缸 的结构，形成双
向汽缸
1713年
纽科门制造出第 一台实用的大气 活塞式蒸汽机
1781年
瓦特研制出齿轮 联动装置把活塞 的往复直线运动 转变为齿轮的旋
转运动
蒸汽机与蒸汽机车的发明
1769年，法国的一名陆军技术军官——尼古拉斯·古诺大尉——在政府的支持下试制 成功一台三轮蒸汽机车，这是真正意义上的第一辆蒸汽机车。该车长7.32m，宽2.2m， 前轮直径1.28m，后轮直径1.5m。该车前面支撑着一个梨形大锅炉，后面有两个汽缸， 锅炉产生的蒸汽送进汽缸，推动汽缸里面的活塞上下运动，再通过曲柄把动力传给前轮 驱动车辆前进，前进时靠前轮控制方向，每前进12-15分钟，就要停下来加热15分钟，运 行速度为3.5-3.9km/h。
智能驾驶丛书（第一册）
智能驾驶技术丛书（第一册）
自动驾驶技术概论
本书思维导图
Chapter 1 自动驾驶技术概述
Outline
汽车发展史及发展趋势 自动驾驶汽车的产生 自动驾驶概述 自动驾驶技术与行业发展现状
蒸汽机与蒸汽机车的发明来自1712年英国人托马斯· 纽科门发明了蒸
汽机
1769年
内燃机与内燃机汽车的发明
1879年，卡尔·本茨研制成功火花塞点火内燃机。随后他又将内燃机改进为汽油发动 机。1885年，卡尔·本茨制造了世界上第一辆三轮汽油车，车上装有三个实心橡胶轮胎车 轮及一个卧置单缸二冲程汽油发动机。卡尔·本茨于1886年1月29日向德国皇家专利局申 报专利并获得批准，因此1月29日被认为是世界汽车诞生日，1886年为世界汽车诞生年 。这辆汽车被命名为“奔驰1号”，现保存在慕尼黑科学博物馆内。
1825 年 ， 英 国 公 爵 嘉 内 制 造 了第一辆蒸汽公共汽车，如右图所 示。这辆车的发动机安装于后部， 后轮驱动，前轮转向。它巧妙地采 用专用转向轴设计，最前面两个车 轮不承重，可由驾驶人利用方向舵 轻便地转动，然后通过一个车辕， 引导前轴转动，可以使转向轻松自 如。1831年，嘉内利用这辆车开始 了世界上最早的公共汽车运营服务 。