6.5智能网联汽车的系统构成和关键技术 (课件）-《汽车文化》同步教学（上海交通大学出版社）

智能网联汽车 第六章 目录 CONTENTS 第一节 第二节 第三节 第四节 智能网联汽车相关概念 智能网联汽车的定义与技术路线 智能网联汽车的技术分级 智能网联汽车的应用 第五节 智能网联汽车的系统构成和关键技术 目录 第六节 智能网联汽车的发展前景 CONTENTS 第七节 车载智能设备 随着全球汽车保有量的快速增长，能源短缺、环境污染、交通拥堵、事故频发等现象日益突出，它们成为汽车行业健康可持续发展的限制因素。智能网联汽车（intelligent connected vehicle，ICV）被公认为是解决这些问题的有效产品，代表着汽车行业未来的发展方向。 智能网联汽车是新一轮科技革命背景下的新兴产业，它能显著改善交通安全，实现节能减排，减缓交通拥堵，提高交通效率，并拉动汽车、电子、通信、服务、社会管理等协同发展，对促进汽车产业转型升级具有重要的战略意义。 第五节 智能网联汽车的系统构成和关键技术 智能网联汽车 一、智能网联汽车的系统构成 环境感知层 控制 智能决策层 执行层 智能网联汽车的系统构成和关键技术 1.环境感知层 环境感知层的主要功能是通过车载环境感知技术、卫星定位技术、4G/5G 及V2X无线通信技术等，实现对车辆自身属性和车辆外在属性（如道路、车辆和行人等）静、动态信息的提取和收集，并向智能决策层输送信息。 环境感知层包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、夜视传感器、GPS/BDS、4G/5G、V2X等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 2.智能决策层 智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进行融合，对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行识别，分析和判断车辆驾驶模式和将要执行的操作，并向控制与执行层输送指令。 智能决策层的作用包括道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、交通信号识别、驾驶疲劳识别、决策分析与判断等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 3.控制与执行层 控制与执行层的主要功能是按智能决策层的指令，对车辆进行协同控制，并为智能网联汽车提供道路交通信息、安全信息、娱乐信息、救援信息以及商务办公、网上消费服务等，保障汽车安全行驶和舒适驾驶。 控制与执行层的作用包括制动与驱动控制、转向控制、挡位控制、协同控制、安全预警控制、人机交互控制等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 1.环境感知技术 二、智能网联汽车的关键技术 环境感知包括车辆本身状态感知、道路感知、行人感知、交通信号感知、交通标志感知、交通状况感知、周围车辆感知等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 其中，车辆本身状态感知主要检测行驶速度、行驶方向、行驶状态、车辆位置等；道路感知包括道路类型检测、道路标识线识别、道路状况判断、是否偏离行驶轨迹等；交通状况感知主要检测道路交通拥堵情况，判断是否发生交通事故等，以便车辆选择通畅的路线行驶；周围车辆感知主要检测车辆前方、后方、侧方的车辆情况，以及交叉路口被障碍物遮挡的车辆，避免发生碰撞。 在复杂路况下，单一传感器无法完成全部环境感知，必须整合各种类型的传感器，利用传感器融合技术，才能为智能网联汽车提供更加真实可靠的环境信息。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 2.无线通信技术 长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入，主要用4G/5G技术，特别是5G技术，有望成为车载长距离无线通信专用技术。短距离无线通信技术有专用短程通信（dedicated short range communication，DSRC）技术、蓝牙、WiFi等。其中DSRC技术重要性较高且亟须发展，它可以实现在特定区域内对高速移动目标的识别和双向通信，如 V2V、V2I双向通信，实时传输图像、语音和数据信息等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 3.自组织网络技术 当两车距离较远或被障碍物遮挡无法直接通信时，可以通过路侧单元进行信息传递，构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络。 车载自组织网络依靠短距离无线通信技术实现V2V、V2I通信。 它使在一定范围内的车辆可以相互交换各自的车速、位置等信息和车载传感器感知的数据，并自建立起一个移动的网络，典型的应用包括行驶安全预警、交叉路口协同驾驶，以及基于通信的纵向车辆控制等。 智能网联汽车的系统构成和关键技术 4.车载网络技术 目前，汽车上广泛应用的网络有CAN总线、LIN总线和 MOST总线等，它们的特点是传输速率小，带宽窄。 随着越来越多的高清视频进入汽车应用中，如 ADAS、360°全景泊车系统和蓝光DVD播放系统等，它们的传输速率和带宽已无法满足需要。 以太网最有可能在智能网联汽车环境下工作，它采用星形连接架构，每个设备或每条链路都可以专享100M 带宽，且传输速率达到万兆级。 同时，以太网还可以顺应未来汽车行业的发展趋势，即开放性、兼容性原则，从而很容易地