基于DSRC的智能网联汽车专利分析
- 格式:pdf
- 大小:1.84 MB
- 文档页数:4
电动汽车ADAS系统高寒地区实车测试的研究
孙运玺;刘德利;谷原野;王晰聪
【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】随着电动汽车以及ADAS技术普及与发展,电动化以及智能化已成为汽车未来发展的主要方向。
由于ADAS对整车安全产生的重大影响,使得ADAS系统功能测试也变得尤为重要。
而对于电动汽车在高寒地区的特有表现,使得电动汽车ADAS系统在高寒条件下的测试具有其它地区无法比拟的特殊性。
文章重点研究电动汽车ADAS系统在高寒地区实车测试方法与测试内容。
【总页数】3页(P12-13)
【作者】孙运玺;刘德利;谷原野;王晰聪
【作者单位】一汽奔腾轿车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.基于实车测试的AEB系统测试评价方法研究
2.基于高精度GPS与DSRC车车通讯的网联车ADAS测试系统平台构建
3.用于汽车ADAS系统测试的软目标车研究进展
4.基于实车试验的ADAS测试评价方法研究
5.商用车ADAS双预警自动标定测试系统几何参数测试方法研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
dsrc的三套标准(一)介绍DSRC的三套标准什么是DSRCDSRC(Dedicated Short Range Communication),即专用短程通信,是一种用于车联网的无线通信技术。
它基于标准,并在车联网场景下进行了优化,旨在提供车辆之间和车辆与道路设施之间的高效通信能力。
DSRC在车联网和智能交通系统(ITS)的发展中起着重要的作用。
DSRC标准的重要性DSRC标准的制定对于实现车辆之间的安全和智能交通具有重要意义。
它提供了一种高效、可靠的通信方式,使得车辆能够及时地共享交通状况和安全信息,进而提高交通的效率和安全性。
DSRC标准的制定和推广,对于实现智能交通系统、自动驾驶以及城市交通管理等方面具有重要借鉴意义。
DSRC的三套标准DSRC主要分为以下三套标准:1.IEEE–IEEE 标准是为了满足车联网场景下的通信需求而制定的。
–该标准基于Wi-Fi技术,但与传统Wi-Fi有所不同,主要针对车辆间的高速移动通信进行优化。
–标准支持高速通信和广播传输,适用于车辆之间的相互通信和交换信息。
2.SAE J2735–SAE J2735标准是由美国汽车工程师学会(SAE)制定的。
–它定义了车辆间的消息传递格式和协议,包括交通管理和安全信息的传输等。
–SAE J2735标准是实现车辆之间通信的重要基础,为车辆安全和交通管理提供了标准化的消息格式。
3.SAE J2945/1–SAE J2945/1标准也是由美国汽车工程师学会(SAE)制定的。
–它定义了车辆之间和车辆与道路设施之间的通信接口和协议。
–SAE J2945/1标准包括了支持多种通信方式,如DSRC和LTE。
它为车辆与基础设施之间的通信提供了一种统一的标准。
DSRC的发展前景DSRC的三套标准为车辆之间和车辆与基础设施之间的通信提供了标准和指导。
随着车联网和智能交通的快速发展,DSRC技术将在未来扮演更加重要的角色。
DSRC的应用将进一步提高交通的安全性、效率性和环境友好性,推动智能交通系统的发展,实现自动驾驶等领域的突破。
第21期2023年7月江苏科技信息Jiangsu Science and Technology InformationNo.21July,2023基金项目:江苏省知识产权局软科学研究计划项目;项目名称:智能网联汽车产业链专利分析及发展战略研究;项目编号:JSIP -2022-R -C01㊂ 江苏省大学生创新创业训练计划 项目;项目名称:自动辅助驾驶系统功能测试与评价方法研究;项目编号:202313654022Y ㊂作者简介:谢继鹏(1984 ),男,江苏溧阳人,副教授,博士;研究方向:智能车辆工程技术与教学研究及专利分析㊂专利视域的智能网联汽车分析与研究以江苏省智能网联汽车测试与评价为例谢继鹏1,方㊀煜1,华国栋2(1.南京理工大学紫金学院,江苏南京210023;2.江苏智行未来汽车研究院,江苏南京211111)摘要:文章基于专利视角,以江苏省智能网联汽车测试与评价产业链为研究对象,对该领域的技术发展现状进行了分析和研究㊂首先,在数据来源和分析方法方面,通过收集专利数据㊁运用专利分析工具等手段进行分析;其次,在专利分析部分,分别从专利申请趋势㊁区域分布㊁申请主体㊁关键领域和技术流向等角度进行深入研究;最后,得出江苏省智能网联汽车测试与评价领域仍将保持良好的发展趋势,南京地区在该领域专利数量领先于其他地市,学术和研究机构是该领域专利申请人的主要来源,江苏省民企和高新技术企业具有很强的创新能力等结论,并提出了相应的政策建议㊂这些研究结论可以为相关企业和研究机构提供参考,有助于优化江苏省在智能网联汽车领域的专利布局,提升江苏省智能网联汽车产业的竞争力㊂关键词:智能网联汽车;专利分析;测试与评价;申请主体;关键技术中图分类号:U467;G306㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle,ICV)是指搭载先进的车载传感器㊁控制器㊁执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车㊁路㊁人㊁云端等)智能信息交换㊁共享,具备复杂环境感知㊁智能决策㊁协同控制等功能,可实现安全㊁高效㊁舒适㊁节能行驶,最终可替代人工驾驶操作的新一代汽车[1]㊂智能网联汽车已成为中国及欧美日等国家和地区的战略性产业之一,是‘中国制造2025“的重点支持产业[2]㊂为保证自动驾驶车辆在道路上的稳定性㊁安全性和可靠性,测试与评价体系的建设显得至关重要㊂2018 2022年,中国相继发布了‘智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范“等政策文件,对智能网联汽车道路测试的管理要求和程序进行了规范㊂在测试和评价环节开展技术分析与研究,可以进一步优化测试和评价资源的有效配置,加快实现智能网联汽车领域关键核心技术的突破,推动我国智能网联汽车产业的高质量发展㊂1㊀研究背景㊀㊀对智能网联汽车开展全方位的测试评价是智能网联汽车安全上路与产业落地的重要保障㊂智能网联汽车测试技术包括自动驾驶功能测试㊁虚拟仿真测试㊁网联测试㊁大规模并发测试和互联互通测试等㊂其中,自动驾驶功能测试是依托自动驾驶测试管理平台实现对自动驾驶车辆行为的实时监测,完成车辆测试数据分析和结果输出;虚拟仿真测试通过计算机模拟各种测试场景;网联测试是根据车用通信标准中的接口协议在实际道路场景中开展车路协同功能的测试;大规模并发测试是通过部署大量车载和路侧终端,依托高性能计算平台和网络通信技术,模拟现实场景下的交通流,对车辆网联系统进行评估和验证㊂除了智能网联汽车测试,还需要对智能网联汽车的人机交互和可靠性进行评价,具体内容包括用户体验评价㊁可靠性评价㊁安全性评价等㊂其中,用户体验评价是指用户使用智能网联汽车,对便利性㊁舒适性感受等多方面的评价;可靠性评价是指对智能网联汽车系统在各种工作条件下可靠性的评价;安全性评价是指对智能网联汽车的操作安全性㊁道路安全性等多方面进行评价㊂国内学者对智能网联汽车在封闭式测试场㊁公开道路测试㊁智能车子系统测试场景等进行研究,并建立相应的评价体系和评价方法[3-5],不断完善和提高测试评价技术,以确保智能网联汽车的安全性和可靠性㊂专利分析是一种有效的研究方法,可以通过对相关专利文献的系统分析,揭示技术领域的关键技术点㊁技术方向以及创新动态㊂如王健美等[6]和董文波[7]从全球ICV专利的角度,对技术研发趋势㊁竞争区域㊁主体和价值等方面进行了计量分析;戚湧等[8]基于专利数据识别智能网联汽车产业关键核心技术主题,通过LDA模型识别出8个关键技术㊂从智能网联汽车关键核心技术专利分析角度来看,张莹等[9]对车联网信息安全技术㊁王军雷等[10]对智能网联汽车决策技术等的发展趋势㊁重要申请人㊁各技术分支分布情况进行了分析㊂基于专利分析的智能网联汽车测试与评价技术研究,可以全面了解该领域的技术创新和专利布局情况,识别技术热点和趋势,从而为技术研发㊁标准制定和政策支持提供重要参考㊂2㊀数据来源与分析方法2.1㊀数据来源㊀㊀本文采用智慧芽专利分析系统,检索智能网联汽车测试与评价技术下级分支技术,主要包括测试装备㊁仿真㊁评价方法㊁试验方法等技术的专利㊂检索采用关键词和主要字段相结合的方式,采用MAINF:() AND TAC:()的检索式,其中,关键词涵盖自动驾驶㊁智能网联㊁测试装备㊁试验方法㊁并发测试㊁V2X测试㊁评价方法等㊂为确保准确性,剔除了无关关键词(如轨道车㊁无人机领域)㊂由于本文重点研究江苏省区域,因此在检索式中加入了搜索字段AN_ PROVINCE:(江苏)对检索区域进行限制;而检索时间限定在2012年1月1日 2022年12月31日,共检索出4593条江苏省智能网联汽车测试与评价领域的专利㊂2.2㊀分析方法㊀㊀在梳理智能网联汽车测试与评价的概念和基本现状的基础上,采用数理统计分析㊁数据关联分析㊁聚类分析㊁词云分析等方法,提取和统计专利申请量㊁专利申请人㊁区域分布㊁重要领域分析和技术流向分析5个方面分析对象目前所处的发展趋势,为江苏省制定相关的产业政策提供参考㊂3㊀智能网联汽车测试与评价技术专利分析3.1㊀专利申请趋势㊀㊀江苏省在智能网联汽车测试与评价关键技术领域的专利申请趋势与全国发展趋势相似,如图1所示㊂2000 2011年,该领域专利申请量几乎为零,仍处于探索阶段;2012 2015年,进入缓慢发展阶段,每年有少量专利进行申请,并逐年增加;2016 2022年,江苏省的专利申请数量显著加速增长,从115项增加到1140项,增长速度明显加快,尤其是2017 2019年申请数量大幅增长㊂根据专利申请数量的增长趋势,可以预见江苏省在智能网联汽车测试与评价关键技术领域的研究和开发活动将持续增加㊂图1㊀江苏省及全国专利申请趋势3.2㊀申请区域分析㊀㊀北京㊁广东和江苏是全国智能网联汽车测试与评价关键技术领域的主要专利申请地区,专利申请数量分别为9206项㊁7696项和4593项,3个地区的专利申请数量占比超过52%(见图2)㊂尤其是江苏省,在该领域专利申请量超过了传统汽车研发大省上海市,表明江苏省在智能网联汽车领域的研发实力正在不断提升㊂尽管江苏省在该领域专利申请数量远高于全国平均水平,但仍落后于北京㊁广东,只占全国总量的11%左右㊂南京和苏州是江苏省在智能网联汽车测试与评价关键技术领域的主要创新中心,两地的专利申请数量占总数的70.7%(见图3)㊂此外,无锡㊁镇江和常州等地也在该领域有较多的专利申请,表明江苏省多个地市在这一领域非常活跃,与国家和江苏省智能网联汽车产业政策在各地市布局基本一致㊂值得注意的是,无锡市是国家级车联网先导区之一,通过近几年的建设,无锡已成为全国首个全域测试㊁示范城市,但无锡在该领域的专利申请数量相对较低,仅占江苏省总数的7.05%㊂图2㊀全国各省市申请数量与排名情况图3㊀江苏省各地市专利申请数量与排名情况3.3㊀专利申请主体分析㊀㊀根据智慧芽检索出的数据,江苏省在智能网联汽车测试与评价关键技术领域中,企业和院校/研究机构是专利申请数量最多的类型,分别有2417和2099项㊂由表1筛选出Top50的企业和高校/研究机构等专利竞争主体分析可看出, 双一流 高校有1449项专利,远超其他专利申请人,占比44.2%;企业次之,其中民企或高新技术企业表现突出㊂表1㊀江苏省内企业、高校和研究机构专利申请数量对比类别企业属性高校国企民企高新技术 双一流 非 双一流研究机构Top10专利数量/项9018918911702090Top30专利数量/项1824334361420253144Top50专利数量/项1825995691449314165比例/%5.618.317.444.29.65.0智能网联汽车领域的发展势头迅猛,各大院校和研究所也积极参与其中,且在该领域中的表现备受关注㊂东南大学㊁南京航空航天大学㊁江苏大学㊁南京理工大学㊁南京邮电大学是江苏省汽车测试与评价领域具有重要影响力的院校/研究机构类申请人,占该类型申请人的76.8%,大部分是 双一流 院校或该领域优势学科院校(见图4)㊂同时值得注意的是南京航空航天大学的失效专利比例稍偏高,达到18.5%,该校可能在专利保护方面存在一定的问题或挑战,例如专利的可靠性和有效性不够高㊁专利维护欠缺等问题,可能需要进一步加强该领域的专利保护㊁布局㊁维护和转让等工作㊂结合地市申请数量,南京地区在该领域的专利数量领先于其他地市,主要归因于南京拥有相对较多的高层次高校/科研机构和高新技术型企业;相比之下,苏州以高新技术型企业为主导力量,而镇江则以高校为主导力量㊂江苏省智能网联汽车测试与评价领域的企业申请人持有的专利数量不像高校/科研机构那样集中在几家单位中,而是广泛分散在诸多企业中;其中,领域专利数量超过50件以上的企业是的卢技术㊁苏州智加㊁中汽创智㊁苏州浪潮㊁苏州挚途5家企业(见图5),他们申请的专利数量占企业类型的16.7%,也说明这些企业在智能网联汽车测试与评价关键技术领域中具有重要影响力㊂从专利状态来看,苏州智加是申请专利最多的企业,共有80项有效专利权,占85.1%,其专利法律状态相对较稳定㊂的卢技术共有95件专利,其中在审专利占50.5%;同时中汽创智共有94件专利,在审专利占81.9%,在审专利的数量反映企业的创新能力和研发实力,如专利获得授权,将有助于进一步提高企业未来的核心竞争力和巩固其市场地位㊂初速度(苏州)授权专利占总专利76.9%,在审专利数量仅有1件,说明专利目前稳定性较高,但在该领域专利布局不足,后期可能会影响到该公司的专利战略和竞争优势㊂图4㊀江苏省主要高校专利申请人及专利状态图5㊀江苏省主要企业专利申请人及专利状态㊀㊀江苏省汽车测试与评价领域的企业竞争力较强,但由表2可见,与国内该领域的头部企业以及外企在国内专利布局相比还有较大的差距,江苏省企业在科研投入和专利布局上还要进一步加强㊂表2㊀国内外及江苏省重要企业专利申请人对比分析排名国内国外江苏省名称数量/人名称数量/人名称数量/人1华为2289本田839的卢技术952腾讯2014辉达410苏州智加943百度网讯579英特尔313中汽创智944重庆长安443丰田305苏州挚途555百度在线375高通287苏州浪潮733.4㊀重要领域分析㊀㊀从图6的技术主题分类关键词云图可见,江苏省智能网联汽车测试与评价主要围绕自动驾驶测试方面展开,其中涉及的关键技术有5大类:(1)数据处理与分析类,包括数据集㊁成像数据㊁数据传输㊁数据采集㊁目标检测㊁特征提取等;(2)控制算法与系统类,包括网络模型㊁深度学习㊁卷积神经网络㊁强化学习算法㊁自适应控制㊁车辆控制㊁转向控制㊁转向系统㊁控制单元等;(3)传感器与设备类,包括雷达(激光雷达㊁波雷达㊁毫米波)㊁视觉㊁电子设备㊁基站等;(4)安全性类,包括行车安全㊁障碍避免㊁路径追踪㊁驾驶员监控等;(5)模拟仿真类,包括模拟测试㊁测试场景㊁仿真测试㊁模式模拟等㊂图6㊀技术主题分类关键词云图根据图7所示的IPC分类号和专利申请数量可以总结出,江苏省智能网联汽车测试与评价的关键技术主要集中在以下几方面㊂3.4.1㊀基于生物学模型的计算机系统(G06N3)㊀㊀该类技术主要用于研究人工智能与生物系统的结合,如神经网络等技术,以实现更加智能化的自动驾驶和交通管理㊂3.4.2㊀图像或视频识别或分析(G06K9,G06V10, G06T7)㊀㊀包括图像增强㊁复原㊁场景元素识别㊁特征提取㊁目标分类㊁图像匹配和识别等㊂这些技术可用于智能网联汽车的环境感知㊁目标识别和行为预测㊂3.4.3㊀自动驾驶控制(G05D1,B60W30,B60W50, B60W40,B60W60)㊀㊀该类技术主要涉及自动驾驶仪㊁驾驶控制系统㊁位置㊁航道㊁高度或姿态的控制等㊂通过使用传感器数据㊁地图信息和控制算法等技术,实现车辆的自动驾驶和驾驶参数判断与计算㊂3.4.4㊀车联网V2X及测试场景(G08G1,G01M17, G06V20)㊀㊀该类技术主要用于在各种与道路和车辆交通控制相关复杂场景下对车辆网系统进行测试与验证,这些技术可以提高道路交通的安全性和效率以及车联网的智能化㊂3.4.5㊀传感器数据处理(G06F17,G01S17,G01C21)㊀㊀该技术主要涉及传感器数据的采集㊁处理和分析,包括雷达㊁摄像头㊁激光雷达㊁惯性测量单元等多种类型的传感器㊂通过使用这些传感器的数据,可以实现车辆的精确定位㊁环境感知和障碍物检测等功能㊂3.4.6㊀车辆通信(H04W4,G01S19)㊀㊀该类技术主要涉及车辆间通信和与基础设施的通信,以实现车辆之间的协同㊁实时信息交换和数据共享等功能㊂这些技术可用于交通流优化和交通安全等方面㊂图7㊀主要IPC分类号及专利数量统计3.5㊀技术流向㊀㊀江苏省的汽车测试与评价专利技术合作主要涉及东南大学㊁江苏大学㊁南京航空航天大学㊁南京理工大学等高校,以及中汽创智和苏州智加等企业㊂江苏的高校内部合作与技术交流较多,此外,相关技术也被吉林大学㊁清华大学以及百度在线网络技术(北京)有限公司等频繁引用,体现这些机构/企业在汽车测试与评价领域展示了较强的研发实力和技术创新能力(见图8)㊂图8㊀江苏省测试与评价专利技术流向4㊀结语㊀㊀江苏省智能网联汽车测试与评价领域目前处于上升期,随着自动驾驶技术由车辆智能化向网联化进一步发展,江苏省在该领域仍将保持良好的发展趋势㊂从地域分布上来看,南京地区在该领域的专利数量领先于其他地市,主要归因于南京拥有相对较多的高层次高校/科研机构和高新技术型企业;相比之下,苏州以企业为主导力量,而镇江则以高校为主导力量;虽然无锡是智能网联汽车的先导区,但其相关企业的专利布局与维护还有待进一步加强㊂在该领域内的传统学术和研究机构仍然是这些领域专利申请人的主要来源,还持续保持着在该领域的竞争优势,同时,江苏智能网联产业的高新技术型企业也表现出了较强的技术创新能力;但不管是江苏省的高校还是企业,与国内头部高校和企业相比,在专利申请量上仍存在较大差距㊂从专利政策层面考虑,可以设置产业联盟㊁专利联盟等组织,协助企业进行专利布局㊁维护和优先申请审查等环节工作以巩固其专利稳定性和持续性,设置关键技术地方标准委员会编制江苏省地方标准和团体标准,进一步推动建设智能网联汽车产业强省㊂参考文献[1]中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图2.0[M].2版.北京:机械工业出版社,2021. [2]李克强,戴一凡,李升波,等.智能网联汽车(ICV)技术的发展现状及趋势[J].汽车安全与节能学报, 2017(1):1-14.[3]曾立锵,连鑫,王旭,等.智能网联汽车公开道路测试评价方法[J].机器人产业,2022(6):87-98. [4]宗晨宏,马健霄,陆涛.封闭式智能网联汽车测试场可靠性评价方法[J].重庆理工大学学报(自然科学),2023(4):105-114.[5]林国庆,逯超,韩龙飞,等.汽车自动紧急制动系统行人测试与评价方法[J].汽车安全与节能学报, 2020(3):296-304.[6]王健美,魏晨,胥彦玲,等.专利视角下全球智能网联汽车技术竞争态势分析[J].汽车技术,2021 (8):20-29.[7]董文波.专利视域下全球智能网联汽车技术发展动态与竞争态势研究[J].中国发明与专利,2023 (3):28-37.[8]戚湧,陈墨.专利视角下智能网联汽车关键核心技术主题识别研究[J].中国发明与专利,2022(11): 5-11.[9]张莹,李华,郭利娜.车联网信息安全专利技术综述[J].网络安全技术与应用,2022(2):123-124. [10]王军雷,吕惠,王亮亮,等.基于专利分析的智能网联汽车决策技术发展现状分析[J].汽车技术,2019 (12):12-17.(编辑㊀何琳)Analysis and research of intelligent connected vehicle in patent horizon taking the test and evaluation of ICV in Jiangsu province as an exampleXie Jipeng1Fang Yu1Hua Guodong21.Nanjing University of Science and Technology Zijin College Nanjing210023 China2.Jiangsu ZhixingFuture Automobile Research Institute Co. Ltd. Nanjing211111 ChinaAbstract This article analyzes and studies the technological development of intelligent connected vehicle testing and evaluation in Jiangsu province from a patent perspective.Firstly by collecting patent data and using patent analysis tools the article conducts an analysis on data sources and analysis methods.Secondly in the patent analysis part the article explores the trends in patent applications application areas competitors important fields and technology trends.Finally the article concludes that the field of intelligent connected vehicle testing and evaluation in Jiangsu province will continue to maintain a good development trend Nanjing has the highest number of patents in this field compared to other cities traditional academic and research institutions are the main applicants for patents in this field and the private enterprises or high-tech enterprises in Jiangsu province have strong innovation capabilities.Some corresponding policy suggestions are also proposed.These research results not only provide reference for relevant enterprises and research institutions but also help optimize the patent layout of Jiangsu province in the field of intelligent connected vehicles and enhance its competitiveness.Key words intelligent connected vehicle patent analysis testing and evaluation application subject key technology。
汽车行业智能网联汽车研发方案第一章:项目概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)第二章:智能网联汽车技术发展趋势 (3)2.1 国内外发展现状 (3)2.2 技术发展趋势 (3)第三章:智能网联汽车关键技术研究 (4)3.1 车载传感器技术 (4)3.2 车载通信技术 (4)3.3 数据处理与分析技术 (5)第四章:智能网联汽车系统架构设计 (5)4.1 系统总体架构 (5)4.2 关键模块设计 (6)第五章:智能网联汽车功能模块开发 (6)5.1 驾驶辅助系统 (6)5.2 自动驾驶系统 (7)第六章:智能网联汽车安全功能保障 (8)6.1 安全性设计原则 (8)6.1.1 遵循国家法规与标准 (8)6.1.2 系统冗余设计 (8)6.1.3 安全优先原则 (8)6.1.4 主动与被动安全相结合 (8)6.2 安全功能测试与评估 (8)6.2.1 功能安全测试 (8)6.2.2 系统集成测试 (8)6.2.3 实车道路测试 (8)6.2.4 安全功能评估 (9)6.2.5 持续改进与优化 (9)第七章:智能网联汽车产业化与推广 (9)7.1 产业化路径 (9)7.1.1 技术研发与标准制定 (9)7.1.2 产业链构建 (9)7.1.3 政策支持与引导 (9)7.1.4 产业园区建设 (9)7.2 市场推广策略 (9)7.2.1 产品定位与差异化 (9)7.2.2 市场教育与宣传 (10)7.2.3 合作伙伴关系建立 (10)7.2.4 销售与服务网络优化 (10)7.2.5 政策引导与市场激励 (10)第八章:智能网联汽车政策法规与标准 (10)8.1 政策法规现状 (10)8.2 标准制定与实施 (10)第九章:智能网联汽车项目实施与管理 (11)9.1 项目实施流程 (11)9.1.1 项目启动 (11)9.1.2 项目策划 (11)9.1.3 项目研发 (11)9.1.4 项目试制与试验 (12)9.1.5 项目验收与交付 (12)9.2 项目风险管理 (12)9.2.1 风险识别 (12)9.2.2 风险评估 (12)9.2.3 风险应对策略 (12)9.2.4 风险监控与控制 (13)第十章:项目总结与展望 (13)10.1 项目成果总结 (13)10.2 未来发展展望 (13)第一章:项目概述1.1 项目背景信息技术的飞速发展,智能网联汽车作为新一代汽车技术的重要方向,已经成为全球汽车产业竞争的新焦点。
智能网联汽车的关键技术分析摘要:智能网联技术的开发,应用在汽车上,是汽车业界的又一座里程碑。
代表着汽车进入了一个崭新的时代,使人们的生活变得更加有趣,出行变得更加便利,给人们带来了高品质的,物质及精神上的享受。
基于此,本文环境感知技术、智能控制及辅助驾驶技术、高效通信技术、准确定位与高精度地图技术、大数据与信息安全技术几个方面,对智能网联汽车上应用的一些关键技术进行阐述,分析智能网联汽车上的技术,给人们带来哪些不一样的生活体验。
关键词:智能;网联;汽车;关键技术人工智能技术下的智能网联汽车的发展趋势,已经成为汽车这个产业的方向。
智能网联汽车在逐渐的,改变着人们生活的质量。
智能网联汽车的出现对环境,是具有可持续发展的特性。
随着社会的进步,汽车已经成为了人们身边,必不可少的代步工具。
同时伴随着汽车的普及,有关于汽车的各种事情也随之而来。
这时候汽车的再一次变革是不可避免的,是符合社会的发展背景的。
智能网联汽车中的各种技术是符合人们对汽车的需求的,让人们的驾驶变得快乐,变得安全。
智能网联汽车的技术发展,是对汽车产业的一次提升。
一、环境感知技术各类雷达、摄像头、各种传感器的使用效果,在一定的程度上对汽车感知周围环境的能力,是起着非常重要的作用的。
是辅助驾驶汽车的关键所在,能否实现智能网联汽车,无人驾驶的效果,对外界环境表现出敏感的反应,是非常重要的。
汽车四周环境是什么情况,是通过外界环境感知技术来实现的。
利用各类雷达、摄像头、各种传感器及通信技术,来获取外界信息,汽车自身状况及周围的情况。
想要让汽车对环境的感知,24小时满足使用要求,可以利用多个传感器协同工作,深入探索研究环境感知技术。
环境的感知技术可以使对汽车自身和外界环境的感知,不同的感知解决不同的问题。
对汽车自身的感知可以快速的、高效的、准确的感知出车辆的健康情况,及车辆行驶中的状态,外界复杂的交通环境。
对外界环境的感知,可以增加汽车行驶的安全性,快速准确的处理复杂的交通环境。
智能网联汽车网络架构方案研究郭丽丽;菅少鹏;陈新;陈效华【摘要】对传统汽车网络总线类型及网络架构特点进行分析,结合智能网联汽车特点智能化和网联化、以及智能网联汽车对传统汽车网络架构的挑战,提出基于以太网的汽车网络架构解决方法、并阐述了应用以太网网络架构的应用推进过程、介绍了汽车以太网应用协议的分类,解决了汽车大数据传输问题.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】5页(P34-38)【关键词】智能网联汽车;网络架构;以太网【作者】郭丽丽;菅少鹏;陈新;陈效华【作者单位】北汽集团新技术研究院,北京101300;北汽集团新技术研究院,北京101300;北汽集团新技术研究院,北京101300;北汽集团新技术研究院,北京101300【正文语种】中文【中图分类】U285;TN91郭丽丽毕业于北京理工大学大学车辆工程系,硕士学历,现任北汽集团新技术研究院汽车总线工程师,主要研究方向:汽车电子电气架构及车载网络,曾发表论文数篇。
汽车电子部件的增多、汽车智能网联化的发展、用户对汽车娱乐系统功能需求的提高,使得汽车上有大量的数据需要传输,采用传统的汽车网络架构方案已不能满足需求。
汽车网络,是指将汽车上的所有电子传感器、电子执行器、电子控制单元(ECU)连接在一起的通信形式。
汽车功能简单、每辆汽车上ECU数量少的情况下,可通过点对点通讯。
随着汽车功能的增多,汽车上传感器、执行器、ECU数量增多,点对点通信已不满足需求。
1991年,第一辆取代点对点通信,通过CAN总线传输的车载网络在奔驰S级汽车上诞生。
经过二十多年的发展,几乎每辆汽车上都装配有车载总线网络,车载总线网络以CAN、LIN总线网络为主,部分高端汽车搭载MOST、FlexRay总线等。
2.1 传统汽车网络总线类型车载总线按照传输类型不同分为CAN、LIN、MOST、FlexRay。
CAN(Controller Area Network),汽车最常用的车载总线类型,具有低成本、可靠的错误检测和处理机制、基于仲裁式发送方式、最大传输8Byte数据等特点,可应用于车身电子部件控制、发动机控制、底盘电子控制等。
导读:汽车产业为追求更佳的舒适性、便捷性、安全性等其他特性,正不断向智能化和网联化快速转变。
车联网高速发展的同时,其自身的安全问题也日渐突出。
本文阐述了车联网安全架构,并分析架构各层级面临的主要安全威胁。
针对主要安全威胁,总结国内外车联网入侵检测技术的研究现状。
最后,分析了当前入侵检测的关键技术,提出了未来研究方向和思路,为我国车联网安全的发展提供理论和技术参考。
1 引言当前,物联网被视作继互联网之后的又一次信息技术革命浪潮,万物互联将是未来社会的发展趋势。
汽车产业作为“万物互联”中的重要板块,为追求更佳的舒适性、便捷性、安全性等其他特性,正不断向智能化、网联化、数字化快速转变。
汽车互联网的诞生,借助了新一代移动通信技术,实现车与人、车与车、车与路、车与云等全方位的网络连接,提升用户驾驶体验的同时,极大地提高交通运行效率及交通服务的智能化水平。
日本早在20世纪60年代,首先开启了车内网络的研究。
美国在2010年发布了《智能交通战略研究计划》,为车联网技术的发展进行了详细的规划和部署。
如今,我国的智能网联汽车的发展也已提升至国家战略高度,国务院和工业信息化部、交通运输部、科学技术部、发展改革委、公安部等部委均出台一系列规划及政策推动我国智能网联汽车产业发展。
在车联网高速发展的同时,车载网络开放性不断提高,面临的信息安全威胁也随之增大,车联网安全事故不断涌现。
本文介绍了车载网络安全的架构,从架构出发,分析各结构主要安全威胁。
总结了国内外车联网入侵检测的研究现状,并结合前沿技术,指出车联网入侵检测关键技术创新点,为我国车联网安全的发展提供理论和技术参考。
2 车联网架构典型的车联网定义是指汽车结合高精度、高可靠性且低时延的传感器技术与新一代的移动通信技术,实现车辆内部与车辆外部人、车、路、云、端全方位的网络连接。
从车联网安全威胁角度,李兴华等人在《车联网安全综述》中将车联网架构划分为车外网通信层、车内平台网络层和车内组件层。
随着汽车工业迅速发展和人民生活水平不断提高,私人汽车保有量近年持续增长,国家统计局2022年发布的国民经济和社会发展统计数据显示,全国私人汽车保有量已达26246万辆。
与此同时,在科技进步与市场需求推动下,汽车不再是简单的代步工具,而是集安全、环保、舒适、娱乐、办公及服务于一体的智能工具。
相关统计数据显示,2021年中国智能汽车销量约为204万辆,同比增长22.16%。
随着新一代信息通信技术飞速发展,远程通信和信息系统逐步进入汽车行业应用,并呈现多样化、集成化发展趋势。
为了改善文 相奇随着智能化、网联化、平台化成为未来汽车产业发展的大势所趋,车联网也从最初的车机系统扩展到整车数字化,这对汽车通信技术提出了更高要求。
博泰车联网研究即时通信软件(IM)在智能网联汽车导航领域的应用,并选择车间通信车队场景进行实践,不但验证了即时通信应用于智能网联汽车的可行性,而且实现了应用场景技术创新。
用户交互体验,汽车信息传输及通信要求进一步提升。
智能网联汽车通信研究相较传统汽车,智能网联汽车最为显著的特征是智能化、网联化与平台化。
智能化即汽车搭载智能摄像头、激光雷达等感知终端及智能操作系统、人工智能芯片,实现超视距数据采集与自动驾驶;网联化即汽车通过车载单元与人、车、路、云全面互联,实现数据互联互通;平台化即交通管理、信息服务等涉车业务的实现逐步向云平台迁移。
其中网联化作为纽带,需要稳定、高效、便捷的车载通信系统进行互联互通,且直接反应到用户体验上。
与此同时,近年即时通信软件发展迅猛。
作车联网是以车内网、车联网通信技术目前主要分为两类:一是短距离无线通信技术,二是远距离移动通信技术。
前者主要是RFID传感识别、红外、蓝牙、NFC及类似WiFi等2.4G通信技术,后者主要为GPRS、3G、LTE、4G、5G等移动通信技术。
相关通信技术除了用于车联网,还可用于高速公路及停车厂自动缴费、无线设备互联、监控调度数据包传输、视频监控等场景。
2017年软 件2017, V ol. 38, No. 12作者简介: 刘冀鹏(1979-),男,副研究员,主要从事通信领域的发明专利审查;贾年龙(1983-),男,博士,主要从事通信领域的发明专利审查。
基于DSRC 的智能网联汽车专利分析刘冀鹏,贾年龙(国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心,成都 610000)摘 要: 车联网相比于传感器主动探测能够应用到具有遮挡的场景、可探测更远的距离和具有应对恶劣天气的能力, DSRC 即专用短程通信技术,作为IEEE 组织推动的车联网技术,已经建立了包括802.11p 和1609.X 协议规范。
本文分析DSRC 通信标准的专利布局,统计分析全球的专利申请态势、主要申请人分布,介绍了通信安全重点分支的技术发展历程,并绘制了技术发展路线图。
关键词: DSRC;车联网;802.11p ;1609;V2X中图分类号: TN929.5 文献标识码: B DOI :10.3969/j.issn.1003-6970.2017.12.055本文著录格式:刘冀鹏,贾年龙. 基于DSRC 的智能网联汽车专利分析[J]. 软件,2017,38(12):275-278Patent Analysis on Dedicated Short-Range Communications BasedIntelligent Connected Vehicle TechnologyLIU Ji-peng, JIA Nian-long(Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office, SIPO, Chengdu 610000)【Abstract 】: Compared with active sensor detection, vehicle networking boasts more advantage in shielding or oc-clusion scenario. Besides, it rests higher detecting range and could be used in unfavorable weather situation. Dedi-cated Short-Range Communications, DSRC in short, which was proposed by IEEE, has two protocol stacks 802.11p and 1609.X get published. In this paper, Patent analysis is used to analyze the current status and the trends of appli-cation, the distribution of applicant in this field, etc. A key branch communications security is investigated, and the technology development route is introduced.【Key words 】: DSRC; Network of vehicles; 802.11p; 1609; V2X1 车联网及DSRC 标准概述1.1 车联网的出现随着网络技术的发展,移动互联网对汽车和交通产生的革命性影响已经拉开帷幕[1][2]。
为了降低或应对交通事故,一方面各国政府交通部门纷纷建立智能交通系统;另一方面,各大车企在汽车上安装图像传感器、雷达、激光等,试图通过传感器主动探测的方式来获知更多的车况信息,从而降低交通事故的发生。
然而,智能交通系统仅能提供有限的交通信息和救助服务,图像传感器、激光、雷达等主动探测外界环境(如行人、障碍物、车辆等)的方式又存在探测距离有限、受雾雪等天气影响大、不适合在十字路口和有遮挡的场景应用等诸多缺陷[3]。
通过车辆之间进行信息交互的车联网技术却能够轻易地应用到各种场景中并克服传输距离短、受恶劣天气影响等诸多不足,有望从根本上解决交通安全问题,受到了各国政府、整车企业、零部件厂商、芯片厂商、通信企业以及投资财团的重视[4]。
车联网需要通过信息交互来获知车辆周围的车况或路况信息,为安全驾驶提供信息支撑。
由于车辆的高速移动,这种信息交互必须以某一合适的频率周期性的进行才能保证信息的及时有效。
对于V2V (vehic1e to vehicle )[5]通信,车载通信设备时刻处于收发状态,其通过周期性的发送自身的基本安全消息(Basic safety message ,BSM )以及持续的接收来自周围车辆的消息,并根据接收的信息来判断是否可能产生碰撞而发出警告。
由于安全驾驶为第38卷 第12期 软 件276《软件》杂志欢迎推荐投稿:cosoft@车联网提出了更多关于信息安全、传输时延、高速移动环境下的拓扑结构快变的数据传输方面的要求。
DSRC 作为一种WIFI 类的技术,不仅契合自组织网络应用特点还能满足以上要求,成为了欧美等国主推的车联网技术。
目前,已建立了包括IEEE 802.11p 、1609.x 协议族、SAE J2735、SAEJ2945的DSRC 标准规范[6,7]。
2 DSRC 车联通信技术专利现状分析如图1所示,在全世界范围内关于DSRC 车联通信标准的专利申请总体呈现增长趋势,其与D S R C 技术的发展是紧密相关的。
美国交通部(USDOT )与汽车厂商组成的CAMP 联盟合作组成车载安全讨论组(VSC ),从2005年起对DSRC 技术和应用进行研发,在2006至2009年间逐渐建立了SAE J2735标准、IEEE 1609.2标准[8]、IEEE 1609.3标准[9]、IEEE 1609.4[10]标准以及IEEE 802.11p 标准;在2010至2012年间开始研究DSRC 技术关于互操作、可扩展性、安全、数字完整性等问题,并在实际道路环境中进行测试[1]。
此外,由图1中的专利申请国排名可见:美国的专利申请数量最多,为DSRC 标准的推动者;韩国在基于DSRC 的车联技 术的研发上有较大的投入,未来可能会采用DSRC 标准;日本和中国的申请数量大致相同,而日本目前已经建立了另一套与美国不兼容的车联标准,其包括ARIB STD-T75和ARIB STD-T88两个部分;欧洲底层兼容802.11p 标准,结合其在车联技术上的研究优势(如ECALL 等方面的优势),发展出了欧洲自己的ENV 系列标准。
图2为主要申请人申请量排名情况,排名靠前的企业,依次是:LG 、三星、通用汽车、高通、交互数字技术、韩国电子通信研究院、加拿大数字加密技术(certicom )、英特尔、三菱、泰科迪亚科技、飞利浦。
前十位的申请人大体可以分为整车企业、零部件厂商和通信巨头三类,这是由于在车联技术直接影响整车企业、零部件厂商以及通信运营商。
图3是DSRC 车联通信技术的各技术分支的专利申请情况,从上图可以看出DSRC 技术涉及通信QoS 的专利数量最多,排列第二的是用于车载环境的通信安全相关专利,其次是涉及信息传输的专利共54项,占比14%,这一部分的专利围绕信息的传输过程设计。
DSRC 专利申请还涉及通信的时间同步、拥塞控制、设备发现/信道扫描、资源管理等。
3 DSRC 技术重点分支研究内容分析由于通信安全是交通安全的重要内容[11],其技术必然不断更新。
本节针对对通信安全技术分支研究其技术发展状况。
根据DSRC 通信安全的重点专利筛选,其研究技术内容大致可以分为如何降低时延和隐私保护两个方面,其中,以降低时延的研究为主。
其中专注于如何降低通信安全时延问题的技术路线集中在以下几个方面:数字签名算法/加密算法、快速鉴权、密钥分发效率(集中于证书撤销清单机制)、其它(例如负载量较大时的特殊处理、密图1 DSRC 技术专利申请总体态势及申请国分布Fig.1 Patent application trends and distribution of DSRC technology刘冀鹏等:基于DSRC 的智能网联汽车专利分析277《软件》杂志欢迎推荐投稿:cosoft@图2 全球范围内DSRC 通信标准主要申请人排布图Fig.2 Global applicant ranking of DSRC communications standard图3 DSRC 车联标准技术分支分析Fig.3 DSRC based vehicle networking technical branches钥安全、对称加密机制等),如图4所示。
(1)加密算法/数字签名IEEE1609.2采用非对称加密方式,通信双方分别产生各自的公钥和私钥,并将公钥发送对通信对端,由于公钥加密的内容仅能通过私钥解密,从而提高信息传输的安全性。
目前较为常见的两种公钥密码系统分别是RSA 和ECC ,其中ECC 的编码原理更为复杂,但是采用更短的密钥可实现相同的安全性能。
基于身份ID 的系统对公钥系统进行改进,不再使用显式公钥,其将公钥替代为可以公开获得的身份信息如名字或网址,并且由受信证书中心(CA )为每个实体分配对应的私钥。
另一种可替代的方法是仍然采用显式的用户公钥,但是接收者需要对其进行处理重构(例如采用DIffie-hellman 密钥,DIffie-hellman 密钥协议允许双方不需要在通信之前进行密钥的交互),采用隐式证书只需要简单的利用隐式证书来验证发送者的数字签名。
(2)快速鉴权为了降低在通信安全中的时间延迟,快速鉴权是其中的一个重要研究内容。
例如专利DE102015-117688A1、US7853995A 对一组汽车或一组服务进行验证,降低需要下载和存储的证书数量,减少路边设施的需要及同步的需要。
JP2007088737A 提出一种高速鉴权技术,在中心认证局与在各个路边侧之间新增一层本地认证局,由本地局进行授权验证。
专利CN101656729A 提供了用于在资源约束系统中自适应地校验数据的系统和方法,在验证可靠性和验证效率之间寻求折中,通过自适应数据校验机制选用合适的校验模式以自适应地在成本/性能需求和安全性需求之间进行平衡。
算法对接收的消息的有效性使用置信度水平,取决于置信度水平在标尺上的位置,确定将使用哪个校验模式来验证消息。
(3)密钥分发及证书管理证书撤销机制是证书管理的主要内容,由于证书管理中心会产生数以万计的证书, 一方面为了解第38卷 第12期 软 件278《软件》杂志欢迎推荐投稿:cosoft@图4 DSRC 通信安全技术路线图Fig.4 DSRC communications security technical route决证书撤销清单(CRL )太过庞大给验证证书带来的处理负担,另一方面屏蔽非法实体传输的信息。