任务一
认知智能网联汽车环境感知技术

知识索引

环境感知的定义

环境感知是智能网联汽车其他技术的数据基础，为智能决策和控制执行提供依据，是智能网联汽车实现自动驾驶的第一步。智能网联汽车环境感知系统相当于人的感官神经，通过安装在智能网联汽车上的智能传感器或V2X通信技术获取道路、车辆、行人、交通标志和交通信号灯等信息，并将这些信息传输给车载控制中心，应用于先进驾驶辅助系统或自动驾驶系统，保障智能网联汽车安全、准确地到达目的地。

环境感知的对象

智能网联汽车环境感知的对象就是智能传感器检测的对象和V2X通信技术传递的信息，主要包括车辆的行驶路径、车辆周围的交通参与者、驾驶状态和驾驶环境等。

1.行车路径

行车路径指车辆可行驶的道路区域，可分为结构化道路和非结构化道路。

结构化道路一般是指高速公路、城市干道等结构化较好的道路，这类道路具有清晰的道路标线，道路的背景环境比较单一，道路的几何特征也比较明显，针对它的路径识别主要包括：行车线、行车路边缘、道路隔离物。

非结构化道路一般是指城市非主干道、乡村街道等结构化程度较低的道路，这类道路没有车道线和清晰的道路边界，再加上阴影和水迹等的影响，道路区域和非道路区域难以区分，针对它的路径识别主要包括：路面环境状况的识别和可行驶路径的确认。

2.周边物体

周边物体主要包括车辆、行人、地面上可能影响车辆通过性、安全性的其他各种移动或静止物体、各种交通标志、交通信号灯等。

3.驾驶状态

驾驶状态识别包括对驾驶人自身状态、车辆自身行驶状态的识别。

4.驾驶环境

驾驶环境检测主要包括对路面状况、道路交通拥堵情况以及天气状况的识别。

环境感知系统的组成

环境感知系统包括信息采集单元、信息处理单元及信息传输单元三大模块，具体组成如图2-1-1所示。

其中，信息采集单元包括视觉传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、车载自组网络、导航定位装置等；信息处理单元包括道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、交通信号灯识别；信息传输单元包括显示系统、报警系统、传感器网络、车载自组网络等 ^[2] 。

环境感知传感器的性能特点及优缺点

智能网联汽车环境感知传感器主要包括视觉传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器和红外传感器。GPS、惯性元件虽然具有环境感知功能，但是主要用于智能网联汽车的定位与导航系统，这里不做介绍。环境感知各传感器的性能特点和环境感知各传感器优缺点分别见表2-1-1和表2-1-2。