劝娶网作为智能交通系统的核心要素,充当了车联网体系中的一个重要节点。它具备自主的环境感知能力,通过车载信息终端实现与各类实体(人、车、路、互联网等)之间的和信息交互。由于涉及到汽车、信息、网络、通信、控制以及交通等多个领域的技术,智能网联汽车的结构呈现出一定的复杂性。
现从层次结构和技术结构两个方面来解读智能网联汽车的结构。首先,层次结构方面,智能网联汽车由多个层级构成,包括感知层、网络层和应用层。其次,技术结构方面,智能网联汽车涉及多个领域的技术,包括传感器技术、通信技术、云计算技术和人工智能技术等。这些技术相互协作,共同支持智能网联汽车的运行。
如下图所示,智能网联汽车的结构分为三个主要层次:环境感知层、智能决策层和控制与执行层。每个层次都发挥着独特的作用,共同支持智能网联汽车的运行。环境感知层负责收集和处理来自车辆周围环境的信息,为智能决策层提供必要的数据输入。智能决策层基于感知层提供的信息,进行智能分析和决策,为控制与执行层提供指令。控制与执行层则负责根据决策层的指令,精确控制车辆的各项功能,确保安全、高效的行驶。这三个层次相互协作,共同构成智能网联汽车的核心结构。
环境感知层的核心职责是利用摄像头、激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器、GPS/BDS、4G/5G网络及V2X等技术手段,准确获取车辆自身属性以及车辆外在属性(如道路、车辆和行人)的静态和动态信息。这些信息经过提取和收集后,会被传递给智能决策层,为其提供必要的数据支持。
智能决策层的核心职责是接收并融合来自环境感知层的信息,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行准确识别。基于这些信息,智能决策层进行决策分析和判断,确定车辆的驾驶模式和将要执行的操作。最后,它将相关指令传递给控制与执行层,确保车辆按照预设模式安全、高效地行驶。
控制与执行层的核心任务是按照智能决策层的指令,对车辆进行精确的操作和协同控制。此外,这一层还负责为智能网联汽车提供丰富的信息和增值服务,如道路交通信息、安全信息、娱乐信息、救援信息,以及商务办公、网上消费等功能。这些服务和功能旨在提升驾驶的安全性、舒适性和智能化水平。
正如下图所示,宝马X3汽车专用的毫米波雷达(77GHz)前方防碰撞预警系统(FCW)就是一个典型的例子。该系统能够探测到前方车辆的信息(如距离、车速等)以及道路信息(如车道线等),并将这些信息实时传输给智能决策层。智能决策层根据这些信息判断车辆是否处于安全车距,并将判断结果传递给控制与执行层。控制与执行层据此发出预警信息,从而保障车辆的安全行驶。
控制和执行层的运作主要依赖于车辆的基本结构,如底盘(涉及驱动、转向、制动等子系统)和车身电气(涵盖车门、灯光、仪表、导航、影音等功能)等系统。通过这些系统,控制与执行层能够实现车辆的自动控制,并优化驾乘人员与车辆的交互体验。
如下图所示,从技术结构的角度,智能网联汽车涉及车辆/设施关键技术、信息交互技术与基础支撑技术三大领域的技术,以及支撑智能网联汽车发展的车载平台及基础设施两大条件。
包括利用机器视觉(摄像头)的图像识别技术、利用雷达(激光、毫米波、超声波)的周边障碍物检测技术、多源信息融合技术、传感器冗余设计技术、利用柔性电子/光子器件检测和监控驾驶员生理状况技术等。
包括危险事态建模技术、危险预警与控制优先级划分、全局/局部车辆轨迹规划、驾驶员多样性影响分析等。
包括车辆专用通信系统、车与车之间信息共享和协同控制通信保障机制、移动自组织网络技术、多模通信融合技术等。
即车辆自主控制系统,包括驱动/制动控制、转向控制、驱动/制动/转向/悬架的集成底盘控制、融合车联网通信及车载传感器的多车队列协同和道路协调控制、人机交互技术等。
包括智能网联汽车云平台架构和数据交互标准、云操作系统、数据高效存储和检索、大数据关联分析和数据挖掘技术等。
包括汽车信息安全建模技术、通信加密机制、证书管理、密钥管理、汽车信息安全测试方法、信息安全漏洞应急机制等。
包括高精度地图数据模型和采集方式标准化技术、交换格式和物理存储技术、卫星定位系统和差分增强的高精度定位技术、多元辅助定位技术等。
包括智能网联汽车整体标准体系,以及涵盖汽车、交通、通信等各个领域的关键技术标准等。
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