無人駕駛汽車的基本概念
一、體系結構、環境感知、定位導航、路徑規劃、運動控制、一體化設計
1、體系結構是一個系統的骨架系統,確定了系統的基本組成框架和相互關係;體系結構還包括系統資訊的交流和控制排程;定義了系統軟、硬體的組織原則、整合方法及支援程式。
2、環境感知是利用感測器對環境進行資料採集,獲取行駛環境資訊,並對資訊中的資料進行處理。它為無人駕駛汽車提供了本車和周圍障礙物的位置資訊,以及本車與周圍車輛等障礙物的相對距離、相對速度等資訊,進而為各種控制決策提供資訊依據。它是無人駕駛汽車實現避障、自定位和路徑規劃等高階智慧行為的前提條件和基礎。
3、定位導航,常用技術有航跡推算技術、慣性導航技術、衛星導航定位技術、路標定位技術、地圖匹配定位技術和視覺定位導航技術等。在組合導航系統中,綜合兩種或兩種以上不同型別的導航感測器資訊,以獲得更高的導航效能。
4、路徑規劃是指在一定環境模型基礎上,給定無人駕駛汽車的起始點與目標點後,按照某一效能指標規劃出一條無碰撞、能安全到達目標點的有效路徑。包括兩個步驟:一是建立環境地圖,二是調用搜索演算法在環境地圖中搜索可行路徑。
5、運動控制。無人駕駛汽車的運動控制分為縱向控制和橫向控制。通過對油門和制動的協調,縱向運動控制實現對期望車速的精確跟隨。在保證車輛操縱穩定性的前提下,橫向運動控制實現無人駕駛汽車的路徑跟蹤。
6、一體化設計綜合考慮無人駕駛汽車對區域性環境的感知和決策,以及車輛動力學特性等效能之間的相互聯絡和影響,在構建的無人駕駛汽車上設計整體最優為目標,在控制、結構、效能、佈局、強度、可靠性、維修性和壽命週期費用等多方面進行綜合分析和協調權衡。
二、目前無人駕駛汽車主要關鍵技術
包括:車對車通訊、巡航控制、自動剎車、車道維持、雷達、循跡或穩定控制、視訊攝影機、位置估計器、GPS。