最新环境感知技术介绍(基于无人驾驶汽车技术)教材
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2. 车辆行驶环境信息获取系统
该系统基于车辆自身传感信息获取系统、通用技术平台 和通信信息系统，获取车辆外部周边物体状态、公路状态、 天气、车流、电子地图、停车场等信息，并将这些信息提 供给驾驶员或车辆自动控制系统。
3. 车道状态数据处理系统
该过程对所输入的各种车载及道路传感器的数据进行有 效处理，为车辆控制过程提供车辆所在车道、车辆在车道 上的位置、车辆与车道的距离偏差及方位偏差等信息。
车载线扫描激光雷达检测前方障碍物
车载三维激光雷达环境感知
优点：能够直接获取物体三维距离信息、测量精度高、 对光照环境变化不敏感。
缺点：无法感知无距离差异的平面内目标信息、体积 较 大、价格昂贵、不便于车载集成。
第二章 智能车辆环境感知技术概述 Introduction to E.P.Technology
一、环境感知目的-Purpose
通过性：基于自身行驶性能和共识规则，能实时、可靠、 准确识别并规划出可保证规范、安全、迅速到达目的地 的行驶路径；
安全性：在行驶过程中，能够实时、准确识别出行驶路 径周边对行驶安全可能存在安全隐患的物体，为自身采 取必要操作以避免发生交通安全事故；
智能车辆研究在很多领域能够体现一个国家的科学技 术水平和综合国力。
中国应该在智能车辆研究领域对世界有所发明、有所 贡献。
车辆工程学科领域的全体师生员工应该努力成为我国 智能车辆研究的主力军。
第一章 智能车辆概述 Introduction
一、智能车辆定义-Definition
基于自身和外部信息，能够确认当前位置、规划目标 路线、控制自身按规划路线行驶、安全准时到达目的 地的机动车辆。
优点：信息量丰富、实时性好、体积小 、能耗低。 缺点：易受光照环境影响、三维信息测量精度较低。
2. 激光传感：基于激光雷达获取车辆周边环境两维或三维 距离信息，通过距离分析识别技术对行驶环境进行感知。
12 10 8 6 4 2 0Baidu Nhomakorabea
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
4. 车辆辅助驾驶接口系统
该系统提供了驾驶员可以用于启动、监视和终止车辆自 动控制操作的接口。该接口可接收驾驶员控制请求、车辆 行驶环境、车辆自检、车辆控制状态反馈等信息，对车辆 控制方式作出选择，并将选择结果提供给车辆控制过程或 需要此信息的其它过程。
5. 车辆控制系统 该系统提供各种水平的车辆控制功能。它通过接收车辆
经济性：为提高车辆高效、经济地行驶提供参考依据； 平顺性：为车辆平顺行驶提供参考依据；
二、环境感知对象-Target
行驶路径：对于结构化道路而言，包括行车线、道路边 缘、道路隔离物、恶劣路况的识别。对于非结构化道路 而言，包括车辆欲行驶前方路面环境状况的识别和可行 驶路径的确认；
周边物体：包括车辆、行人、地面上可能影响车辆通过 性、安全性的其它各种移动或静止物体的识别；各种交 通标志的识别；
3. 完成特殊作业 智能车辆能够在易燃、易爆、有毒、抢险、宇航等危险
环境下替代驾驶员完成特殊作业。
4. 国防军事应用 智能车辆在侦查、演习、排雷、防化、作战、反恐等军
事领域有着潜在的广泛应用前景 。
四、智能车辆构成-Construction
1. 车辆自检监控系统
该系统通过实时获取和处理车辆状况传感器的输入信息 如电压、电流、温度、压力、油耗、转向、制动、加速、 停车、排放等，诊断车辆驾驶是否处于危险状态或具有潜 在的危险，并将诊断结果信息提供给驾驶员或车辆自动控 制系统，以便为做出正确的车辆控制决策提供依据。
驾驶状态：包括驾驶员驾驶精神状态、车辆自身行驶状 态的识别；
驾驶环境：包括路面状况、道路交通拥堵情况、天气状 况的识别。
三、环境感知方法-Method
1. 视觉传感：基于机器视觉获取车辆周边环境两维或三维 图像信息，通过图像分析识别技术对行驶环境进行感知。
车载单目视觉运动物体检测
车载双目立体视觉越野环境感知
控制方式选择、车辆自检、车辆自身及周边车辆行驶状态、 车辆行驶环境等信息，为实现车道跟踪、车距保持、换道、 巡航、定位停车等功能提供各种必要的基本操作。
6. 智能车辆系统构成示意图
五、智能车辆关健技术-Key technology
环境感知技术（Environment Perception） 路径规划技术（Path Plan） 导航控制技术（Navigation Control） 避障防撞技术（Obstacle Detection & Avoidance） 信息通讯技术（Information Communication） 乘员安保技术（Passenger Safety） 人机交互技术（Human-machine Communication） 状态监测技术（Condition Monitoring） 调度管理技术（Accommodating & Management）
4. 能够确保行驶安全，按时到达目的地
5. 能够适应不同的行驶环境。
三、智能车辆研究意义-Significans
1. 减少交通事故 智能车辆是解决因驾驶员人为因素引起的道路交通安全
问题的根本途径。
2. 提高运输效率 智能车辆能缩短行车间距，增加道路容量，防止交通堵
塞，提高平均车速，改善燃油经济性，减少环境污染。
自身具有驾驶员的部份、全部或尚不具备的驾驶行为 能力的机动车辆。
二、智能车辆功能-Function
1. 能够确认自身的当前位置，根据行驶目标及途中情况， 规划、修改行车路线。
2. 能够可靠识别行车路线，并可通过自动转向控制使自 身按规定路线准确稳定行驶。
3. 行驶过程中，能够可靠实现车速调节、车距保持、换 道、超车等各种必要基本操作。
智能车辆环境感知技术
Environment Perception Technology of Intelligent Vehicle
引言 Introduction
当前，从陆地到天空，从海洋到宇宙，人们正在开发 各种各样的智能化载运工具为人类的文明发展服务。
实现地面车辆的智能化乃至无人驾驶是车辆工程领域 追求的最高目标。
该系统基于车辆自身传感信息获取系统、通用技术平台 和通信信息系统，获取车辆外部周边物体状态、公路状态、 天气、车流、电子地图、停车场等信息，并将这些信息提 供给驾驶员或车辆自动控制系统。
3. 车道状态数据处理系统
该过程对所输入的各种车载及道路传感器的数据进行有 效处理，为车辆控制过程提供车辆所在车道、车辆在车道 上的位置、车辆与车道的距离偏差及方位偏差等信息。
车载线扫描激光雷达检测前方障碍物
车载三维激光雷达环境感知
优点：能够直接获取物体三维距离信息、测量精度高、 对光照环境变化不敏感。
缺点：无法感知无距离差异的平面内目标信息、体积 较 大、价格昂贵、不便于车载集成。
第二章 智能车辆环境感知技术概述 Introduction to E.P.Technology
一、环境感知目的-Purpose
通过性：基于自身行驶性能和共识规则，能实时、可靠、 准确识别并规划出可保证规范、安全、迅速到达目的地 的行驶路径；
安全性：在行驶过程中，能够实时、准确识别出行驶路 径周边对行驶安全可能存在安全隐患的物体，为自身采 取必要操作以避免发生交通安全事故；
智能车辆研究在很多领域能够体现一个国家的科学技 术水平和综合国力。
中国应该在智能车辆研究领域对世界有所发明、有所 贡献。
车辆工程学科领域的全体师生员工应该努力成为我国 智能车辆研究的主力军。
第一章 智能车辆概述 Introduction
一、智能车辆定义-Definition
基于自身和外部信息，能够确认当前位置、规划目标 路线、控制自身按规划路线行驶、安全准时到达目的 地的机动车辆。
优点：信息量丰富、实时性好、体积小 、能耗低。 缺点：易受光照环境影响、三维信息测量精度较低。
2. 激光传感：基于激光雷达获取车辆周边环境两维或三维 距离信息，通过距离分析识别技术对行驶环境进行感知。
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4. 车辆辅助驾驶接口系统
该系统提供了驾驶员可以用于启动、监视和终止车辆自 动控制操作的接口。该接口可接收驾驶员控制请求、车辆 行驶环境、车辆自检、车辆控制状态反馈等信息，对车辆 控制方式作出选择，并将选择结果提供给车辆控制过程或 需要此信息的其它过程。
5. 车辆控制系统 该系统提供各种水平的车辆控制功能。它通过接收车辆
经济性：为提高车辆高效、经济地行驶提供参考依据； 平顺性：为车辆平顺行驶提供参考依据；
二、环境感知对象-Target
行驶路径：对于结构化道路而言，包括行车线、道路边 缘、道路隔离物、恶劣路况的识别。对于非结构化道路 而言，包括车辆欲行驶前方路面环境状况的识别和可行 驶路径的确认；
周边物体：包括车辆、行人、地面上可能影响车辆通过 性、安全性的其它各种移动或静止物体的识别；各种交 通标志的识别；
3. 完成特殊作业 智能车辆能够在易燃、易爆、有毒、抢险、宇航等危险
环境下替代驾驶员完成特殊作业。
4. 国防军事应用 智能车辆在侦查、演习、排雷、防化、作战、反恐等军
事领域有着潜在的广泛应用前景 。
四、智能车辆构成-Construction
1. 车辆自检监控系统
该系统通过实时获取和处理车辆状况传感器的输入信息 如电压、电流、温度、压力、油耗、转向、制动、加速、 停车、排放等，诊断车辆驾驶是否处于危险状态或具有潜 在的危险，并将诊断结果信息提供给驾驶员或车辆自动控 制系统，以便为做出正确的车辆控制决策提供依据。
驾驶状态：包括驾驶员驾驶精神状态、车辆自身行驶状 态的识别；
驾驶环境：包括路面状况、道路交通拥堵情况、天气状 况的识别。
三、环境感知方法-Method
1. 视觉传感：基于机器视觉获取车辆周边环境两维或三维 图像信息，通过图像分析识别技术对行驶环境进行感知。
车载单目视觉运动物体检测
车载双目立体视觉越野环境感知
控制方式选择、车辆自检、车辆自身及周边车辆行驶状态、 车辆行驶环境等信息，为实现车道跟踪、车距保持、换道、 巡航、定位停车等功能提供各种必要的基本操作。
6. 智能车辆系统构成示意图
五、智能车辆关健技术-Key technology
环境感知技术（Environment Perception） 路径规划技术（Path Plan） 导航控制技术（Navigation Control） 避障防撞技术（Obstacle Detection & Avoidance） 信息通讯技术（Information Communication） 乘员安保技术（Passenger Safety） 人机交互技术（Human-machine Communication） 状态监测技术（Condition Monitoring） 调度管理技术（Accommodating & Management）
4. 能够确保行驶安全，按时到达目的地
5. 能够适应不同的行驶环境。
三、智能车辆研究意义-Significans
1. 减少交通事故 智能车辆是解决因驾驶员人为因素引起的道路交通安全
问题的根本途径。
2. 提高运输效率 智能车辆能缩短行车间距，增加道路容量，防止交通堵
塞，提高平均车速，改善燃油经济性，减少环境污染。
自身具有驾驶员的部份、全部或尚不具备的驾驶行为 能力的机动车辆。
二、智能车辆功能-Function
1. 能够确认自身的当前位置，根据行驶目标及途中情况， 规划、修改行车路线。
2. 能够可靠识别行车路线，并可通过自动转向控制使自 身按规定路线准确稳定行驶。
3. 行驶过程中，能够可靠实现车速调节、车距保持、换 道、超车等各种必要基本操作。
智能车辆环境感知技术
Environment Perception Technology of Intelligent Vehicle
引言 Introduction
当前，从陆地到天空，从海洋到宇宙，人们正在开发 各种各样的智能化载运工具为人类的文明发展服务。
实现地面车辆的智能化乃至无人驾驶是车辆工程领域 追求的最高目标。