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【易研究】易招商智能汽车产业研究之技术篇

 高山仙人掌 2014-10-02

上一篇中小“易”向大家介绍了智能汽车的基本情况,今天我们将给大家介绍智能汽车的主要技术。


智能汽车的硬件技术包括信息收集、信息处理、行驶控制、信息传递等部分,通过传感器、计算机、人工智能、通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多种技术实现驾驶辅助乃至自动驾驶的功能。


人类在驾驶汽车时所接受的信息几乎全部来自于视觉,交通信号、交通标志、交通图案、道路标志等均可以看作是环境对驾驶员的视觉通讯语言。环境感知模块是智能汽车的眼和耳,可以获得汽车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。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。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。激光、雷达、超声波等主动型测距传感器能满足复杂、恶劣条件下执行任务的需要,而且处理数据量小、实时性好。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(摄像头)作为环境感知的一个重要手段,虽然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。


导航定位技术用于确定汽车自身的地理位置,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。自主导航技术可分为相对定位、绝对定位和组合定位。相对定位主要依靠里程计、陀螺仪等内部传感器,通过测量汽车相对于初始位置的位移来确定当前位置。绝对定位主要采用导航信标,主动或被动与地图匹配或全球定位系统进行定位。组合定位是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。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服务器相连,用户可以从服务器端下载地图数据。网络导航的优点在于不存在存储容量的限制、计算能力强。能够存储任意精细地图,地图可以保持更新并反馈实时路况。


在辅助驾驶或者自动驾驶技术中,需要依据感知系统获取的信息来进行决策判断,进而向驾驶员发出警告或者对车辆进行控制。例如,在车道偏离警告系统和碰撞警告系统中,需要预测主车辆和其它车辆未来一定时间内的状态。先进决策技术包括模糊推理、强化学习、神经网络和贝叶斯网络等技术。


利用环境感知信息进行规划决策后需要对车辆进行控制,比如对路径的自动跟踪,此时性能优良的控制器成为了智能车辆必不可少的部分。智能控制代表着自动控制的最新发展阶段,是应用计算机模拟人类智能,实现人类脑力和体力劳动自动化的一个重要领域。智能控制是一个新兴学科,包括递阶控制系统、专家控制系统、模糊控制系统、神经控制系统和学习控制系统等五个方面。


车辆无线通信技术是车联网和汽车防撞系统的基础技术,主要有移动通信技术、移动互联网技术等。移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。通信双方采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换机组成。目前可以使用的接入技术包括第三、四代移动通信技术、车载电话、车载台、车载传真、车载对讲等。移动互联网是移动通信和互联网的融合,接入移动互联网将极大的丰富智能汽车的功能。


“易”招商智能汽车产业研究之硬件技术篇就谈到这里,下次,小“易”将与各位继续分享智能汽车产业研究之软件篇(篇三),介绍智能汽车软件系统,敬请大家关注。

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