智能网联汽车环境感知系统

环境感知系统在智能网联汽车上的应用研究在当今社会，科技的飞速发展为我们的生活带来了诸多便利。

其中，智能网联汽车作为一种新型交通工具，正逐渐走进人们的生活。

而在智能网联汽车中，环境感知系统无疑是其核心技术之一。

本文将对环境感知系统在智能网联汽车上的应用进行探讨。

首先，我们要了解什么是环境感知系统。

简单来说，环境感知系统就是通过各种传感器和算法，实时获取车辆周围环境信息的一种技术。

它就像汽车的眼睛和耳朵，能够看到前方的障碍物、识别交通信号灯、听到其他车辆的鸣笛声等。

这些信息对于智能网联汽车来说至关重要，因为它们可以帮助汽车做出正确的决策，确保行车安全。

那么，环境感知系统在智能网联汽车上有哪些应用呢？以下是几个方面的例子：1.自动驾驶辅助功能：通过环境感知系统，智能网联汽车可以实现自动泊车、自动巡航等功能。

例如，当汽车进入停车场时，环境感知系统可以识别出空车位的位置，并引导汽车自动停入；在高速公路上行驶时，环境感知系统可以识别前方车辆的速度和距离，自动调整车速以保持安全距离。

2.交通安全管理：环境感知系统可以帮助智能网联汽车更好地遵守交通规则。

例如，当汽车接近交叉路口时，环境感知系统可以识别红绿灯的状态，并根据交通信号灯的颜色自动调整车速或停车等待；同时，环境感知系统还可以识别行人和非机动车辆，避免发生碰撞事故。

3.车队协同驾驶：在多辆智能网联汽车组成的车队中，环境感知系统可以实现车队之间的信息共享和协同驾驶。

例如，当车队中的一辆汽车遇到紧急情况需要刹车时，环境感知系统可以迅速将这一信息传递给其他车辆，使整个车队都能及时做出反应，降低事故发生的风险。

4.道路状况监测与预警：环境感知系统还可以实时监测道路状况，为驾驶员提供预警信息。

例如，当道路出现积水、结冰等情况时，环境感知系统可以及时提醒驾驶员减速慢行或绕道行驶；同时，环境感知系统还可以识别路面上的坑洼、裂缝等损坏情况，为道路维修部门提供数据支持。

总之，环境感知系统在智能网联汽车上的应用具有广泛的前景和巨大的潜力。

项目二、智能网联汽车环境感知系统【教学目标】通过本章的学习，要求学生能够掌握智能网联汽车环境感知的定义、组成以及各种传感器的用途，熟悉超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达和视觉传感器的类型、特点及应用；对道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别和交通信号灯识别有一个初步了解。

【教学要求】知识要点能力要求掌握智能网联汽车环境感知的定义和组成；了解环境感知对象和方法；掌握信息感知单元环境感知的定义与组成各传感器的用途掌握超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达和视觉传感器的类型、特点以及在智能网联汽环境感知传感器车上的用途道路识别了解道路识别的定义与分类、道路图像的特点以及道路识别方法车辆识别了解车牌识别方法和运动车辆识别方法行人识别了解行人识别的定义与类型、行人识别系统的组成以及行人识别方法交通标志识别了解交通标志、交通标志识别系统的组成以及交通标志识别方法交通信号灯识别了解交通信号灯、交通信号灯识别系统的组成以及交通信号灯识别方法【导入案例】未来智能网联汽车能够在道路上有序地安全行驶，特别是无人驾驶汽车，不依赖驾驶员，汽车也能安全行驶，如图2-1所示。

图2-1无人驾驶汽车安全行驶智能网联汽车或无人驾驶汽车依靠什么技术进行安全行驶的？如何对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号灯等进行检测和识别？通过本章的学习，读者可以得到答案。

练习与实训、名词解释1.超声波传感器2.毫米波雷达3.激光雷达4.视觉传感器5.传感器融合二、填空题1.智能网联汽车的环境感知系统由、和组成。

2.视觉传感器包括单目摄像头、、和。

3.根据所用传感器不同，道路识别分为基于的道路识别和基于的道路识别。

4.道路识别的任务是提取,如、等；确定、;提取。

5.利用视觉传感器进行交通信号灯的识别流程主要是、、三、选择题1.L3级以上自动驾驶必不可少的传感器是（）。

A.超声波传感器B.毫米波雷达C.激光雷达D.视觉传感器2.不适合作盲区监测系统传感器的是（）。

第4章智能网联汽车环境感知技术课堂教学设计表授课日期：2020年月日授课学时：6学时授课方式：理论章名称：第4章智能网联汽车环境感知系统目的与要求：使学生掌握智能网联汽车环境感知的定义、组成及各种传感器的用途；熟悉超声波传感器、毫米波雷达和视觉传感器的类型，特点及应用；初步了解道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别和交通信号灯识别；教学内容：导言】未来智能网联汽车能够在道路上有序的安全行驶，特别是无人驾驶汽车，不依赖驾驶员，汽车也能安全行驶；那么智能网联汽车可无人驾驶汽车依靠什么技术进行安全行驶呢？内容讲授】4.1环境感知系统的定义与组成4.1.1环境感知的定义：环境感知就是利用车载超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感输给车载控制中心，为智能网联汽车提供决策依据，是ADAS实现的第一步。

4.1.2环境感知的组成：信息采集单元、信息处理单元、信息传输单元。

4.2环境感知传感器4.2.1环境感知传感器的类型与配置1）环境感知传感器的类型：超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器。

2）环境感知传感器的配置：摄像头、环视摄像头等；通用公司用于研究L4级自动驾驶技术的Bolts，5个16线束激光雷达，21个毫米波雷达，16个摄像头。

3）环境感知传感器的布局。

4）环境感知传感器的融合。

4.3道路识别4.4车辆识别4.5行人识别4.6交通标志识别4.7交通信号灯识别重点与难点：掌握环境感知传感器的类型、配置、布局和融合；了解道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别和交通信号灯识别。

课外作业：无课堂小结：通过本节课的研究，我们了解了智能网联汽车环境感知的定义、组成及各种传感器的用途；熟悉超声波传感器、毫米波雷达和视觉传感器的类型，特点及应用；初步了解道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别和交通信号灯识别。

本节课主要介绍了环境感知技术在智能驾驶领域的应用。

首先讲述了环境感知的对象，包括道路、车辆、行人、各种障碍物、交通标志和交通信号。

⾛进智能⽹联汽车环境感知技术环境作为智能⽹联汽车的基础，同时也是智能驾驶的四⼤核⼼技术（环境感知、精确定位、路径规划和线控执⾏）之⼀，环境感知技术利⽤传感器获取道路、车辆位置和障碍物信息，并将这些信息传输给车载控制中⼼，为智能⽹联汽车提供决策依据，是智能驾驶汽车的“通天眼”。

感知环境感知技术应⽤在智能⽹联汽车的各个⾓落环境感知系统组成环境感知系统由信息采集单元、信息处理单元和信息传输单元组成。

系统基于单⼀传感器、多传感器信息融合或车载⾃组织⽹络获取周围环境和车辆的实时信息，经信息处理单元根据⼀定算法识别处理后，通过信息传输单元实现车辆内部或车与车之间的信息共享。

常见的环境感知传感器有超声波传感器、毫⽶波雷达、激光雷达和视觉传感器等，各传感器的原理和特点不同，在环境感知技术中的使⽤也不同。

超声波传感器超声波传感器也称超声波雷达,它利⽤超声波的特性研制⽽成。

超声波发射器发出的超声波脉冲,经媒质传到障碍物表⾯,反射后通过媒质传到接收器,测出超声脉冲从发射到接收所需的时间,根据媒质中的声速,求得从探头到障碍物表⾯之间的距离。

超声波传感器原理⾃动泊车辅助系统中，安装在前后保险杠的8个UPA（⽤于探测周围障碍物）和安装在左右侧的4个ALA（⽤于测量停车位的长度）共同作⽤，完成⾃动泊车辅助。

○UPA，⼜叫PDC传感器，安装在汽车前后保险杠，⽤于探测汽车前后障碍物，探测距离15~250cm。

○APA，⼜叫PLA传感器，安装在汽车侧⾯，⽤于测量停车位长度，探测距离30~500cm。

毫⽶波雷达毫⽶波雷达是⼯作在毫⽶波频段的雷达，通过发射源向给定⽬标发射毫⽶波信号,并分析发射信号时间、频率和反射信号时间、频率之间的差值,可以精确测量出⽬标相对于雷达的距离和运动速度等信息。

毫⽶波雷达特点优点○探测距离远：最远可达250m○响应速度快○适应能⼒强：不受颜⾊、温度影响，穿透⼒强缺点○覆盖区呈扇形，有盲点区域○⽆法识别道路标线、交通标志和交通信号在智能⽹联系统中，通常同时使⽤近距离雷达（SRR）、中距离雷达（MRR）和远距离雷达（LRR），以满⾜不同距离范围的探测需要，实现辅助驾驶功能。