无人驾驶研究报告.docx

无人驾驶
2014. 6.3
目录
一.无人驾驶简介
1、无人驾驶定义
2、国内外发展现状
二、各大汽车厂商的研究现状
三、无人驾驶原理
1、无人驾驶组成
2、无人驾驶关键技术
四,无人驾驶发展方向 五,无人驾驶技术实现评估

一.无人驾驶简介
1.1无人驾驶定义
清华大学汽车系副研究员王建强将无人驾驶汽车定义为〃通过车载传 感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能 汽车〃。
无人驾驶是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的 道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够 安全、可靠地在道路上行驶。
5

1.2国内外发展现状
国外现状
发达国家从20世纪70年代开始进行无 人驾驶汽车研究，目前在可行性和实用性 方面，美国和德国走在前列。
1) 20世纪80年代，美国有很多大学开始研究无人驾驶车辆。1995年,美 国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab2V,完成了横穿美国东西部的 无人驾驶试验。丰田汽车公司在2000年开发出无人驾驶公共汽车。2005年, 美国斯坦福大学工程师们改装的一辆大众途锐多功能车以第一名的成绩完成 了美国国防部〃大挑战〃的全程障碍赛。
2)德国汉堡公司在无人驾驶技术研究方面位于世界前列的。该公司实现 的无人驾驶汽车是由德国大众汽车公司生产的帕萨特2.0改装而成。
1.2国内外发展现状
国内现状
从20世纪80年代末开始，在贺汉根教授带领下，2001年研制成功时速 达76公里的无人车，2003年研制成功我国首台高速无人驾驶轿车，最高时 速可达170公里;2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3 ,在可靠性和小 型化方面取得突破。红旗HQ3无人车实验成功创造了我国自主研制的无人 车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，这标志着我国在该领域已经达到 世界先进水平。
研究现状

二,各大汽车厂商研究现状
八大品牌涉及无人驾驶技术研发概述
）商
代表车型
搭载技术
小结
无人驾驶程度
谷歌
普锐斯、
奥迪TT
汽车摄像机，雷达传感器， 激光测距仪，网络云技术， 车载计算机
目前谷歌拥有的 无人驾驶技术接 近量产，收法律 限制未正式投产
★★★★
雷克萨斯
LS
立体型高像素摄像头， GPS天线，360度激光追 踪技术，主动巡航系统， 车道偏离系统，侧向辅助 系统
拥有诸多感应设 备，车载辅助系 统丰富
★★★★
沃尔沃
V60、
S60、
XC60
堵车辅助驾驶系统，摄像 机、雷达，激光感应器， 自动停车系统，自动紧急 制动系统，应急车道辅助 系统
第一家推出无人 驾驶技术的厂商， 目前逐步开发无 人驾驶技术
★★★★

八大品牌涉及无人驾驶技术研发概述
｝商
代表车型
搭载技术
小结
无人驾驶程度
宝马
5系、i3
自动巡航系统，GPS定 位、雷达、超声波，激 光探测器，激光扫描仪, 摄像监控设备，车道偏 离系统，自适应巡航控 制系统
搭载自动巡航系 统的宝马5s系已 进行了 5K公里的 路面测试无人及 时已经相当成熟
★★★★
奥迪
TTS、A6
雷达传感器，激光扫描 仪，视频摄像头，停车 辅助系统，自适应巡航 系统，自动车道保持系 统，超车警示等系统
继谷歌之后第二 家拿到美国无人 驾驶测试的厂家
★★★★

八大品牌涉及无人驾驶技术研发概述
｝商
代表车型
搭载技术
小结
无人驾驶程度
奔驰
新S级
智能巡航系统，车道保 持系统，路标识别系统, 自动导航系统，自动停 车系统
目前新S级拥有丰 富的驾驶辅助系统， 同时也拥有部分智 能感应设施
★★★
通用
凯迪拉克 XTS
雷达传感器、摄像头、 激光等，自适应巡航系 统，智能刹车辅助系统, 前方碰撞报警系统，车 道偏离报警系统
可使车辆实现半自 动驾驶，暂无无人 驾驶实验
★★★
福特
未公布
自适应巡航系统，智能 刹车辅助系统，盲点信 息系统，车道偏离报警 系统，自动停车系统
较早进行无人驾驶 技术的研究，但是 进程与成果有限
★★★

9

三,无人驾驶原理

3.1组成

无人驾驶系统的组成
无人驾驶系统
智靛感知设备
1 .激光到距仪
2 .车敷雷之
3 .视频摄像头
4 .微型传醴器
5 .GPS导航定位
6 .电脑资料库誓.
（戢人技术）
智靛控制系统
1 .自动巡航/主动巡航
2 .智能刹车辅助
3 .车道偏寓/保持
4 .自动泊车
5 .路标识别
6 .碰撞预警誓・.

1 ► ★★★★★ 1
以上全部满足无人驾驶系统成型
3.2原理

io

储存公路限速标准以及 出入口位置，对车精收 集数据进行分析
车载雷达 挥别车辆周困环境
车载雷达

激光测距仪
耗够即时楂确地绘制出阉吻 200米之内的3D地形图并上 传至车载电脑中
微型传感器
负责监控车辆是否 偏离了 GPS导航仪 所指定的路线


一视频摄像头 用以侦泅交通信号灯、 以及行人、自行车等车辆 行驶路线中的移动障碍
探索较远的路障
11

3.3关键技术
实现无人驾驶需要各种复杂的电子
控制设备互相协同才能实现目标。
辅助变换车道 瑞就
LAHECIIM4GC \ 箸手呢11 自动泊主
ASS&TANCF
「SIDE IMPACT
:警示系统
CROSSTRAFFIC ALERI
偏离车道警报系究
UNE-CFFARTURF WARNING
1）车辆定位技术。
磁导航和视觉导航等。
SIDE IMPACT倒由防搔, '$El.F-PARKNG
V目川帕军
PARKWG
例 4 雷达/kSSISTZNCE/ VISION
PARKING
ASSISTANCE
劭鲜丽叫
ASSISTANCE 半雷器
COUJ5ION 盘腐
AVODANCE 8NTROL
防同系统
2 ）车辆控制技术。
BLIND-SPOT DETECTION 盲点体测
LANE-CCFARTURE WARNING
一一―偏高车道警报系婉
最常用的方法是经典的智能PID算法。
CROSS
TRAFFIC
ALERT
车侧警示覆缄
3 ）车辆稳定系统。
包括ESP、电子手刹以及各类电子稳定系
统，防止车辆失控。
4 ）自动泊车系统。

3.2关键技术

5 ）雷达系统。
保险杠旁安装有传感装置，当检测到东 西出现在汽车盲点时发出警告。
6 ）车道保持系统。
挡风玻璃上的感应器可识别车道标志 线。
7 ）预防碰撞系统。
车头保险杠位置的感应器,监测前车距 离,紧急情况下实现自动刹车。

12

13
3.2关键技术

8 ）红外照相机设备。
安装在挡风玻璃上的照相机监测红外信号。
9 ）立体视觉系统。
两台安装在挡风玻璃上的照相机构成前方道
路的实时3D图像，发现潜在危险。
10 ）电磁控制系统。

U!
k无人驾驶汽车的发展方向

无人驾驶汽车的研究，可以归纳为3个方面：高速公路环境、城市环境 和特殊环境下的无人驾驶系统。
L高速公路环境下的无人驾驶系统
该使用环境限定为具有良好标志的结构化高速公路上，主要完成道路标 志线跟踪、车辆识别等功能。
2、城市环境下的无人驾驶系统
与高速环境研究相比，城市环境下的无人驾驶速度较慢，更安全可靠，应 用前景更好。但城市环境更为复杂，对感知和控制算法提出了更高的要求。 城市环境中的无人自动驾驶将成为下一阶段研究重点。
3、特殊环境下的无人驾驶系统：在军事和其他一些特殊条件下的应用。
五.无人驾驶技术实现评估
根据目前对于无人驾驶技术的研究，以及福田汽车公司的技术水平等， 对于无人驾驶技术的实现进行评估：
1、无人驾驶技术，是汽车智能化的实现，福田汽车将面临全新的挑战；
2、无人驾驶汽车的定位实现，是依靠全方位的智能感应设备及系统，而 我公司目前在这方面的研究相对较少；
3、无人驾驶汽车的控制，主要是由计算机系统分析，需要相关研究算法
的研究人才。