自动驾驶汽车 - 简介

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自动驾驶汽车简介

自动驾驶汽车是能够在最少或无需人类干预的情况下驾驶的现代车辆或汽车。此类车辆也称为自动驾驶车辆、自动驾驶汽车或机器人汽车。

为了自动驾驶，自动驾驶汽车使用现代工具和技术，例如智能传感器、摄像头、人工智能、机器学习等。这些组件和技术使车辆能够感知、感受和理解其周围环境，并自主执行驾驶、制动、转向等重要功能。

开发自动驾驶汽车的主要目标是使驾驶更加舒适和安全。

在本关于自动驾驶汽车的介绍章节中，我们将学习自动驾驶汽车的基础知识及其在运输行业中的重要性和影响。

什么是自动驾驶汽车？

自动驾驶汽车是可以自行驾驶，无需任何人类驾驶员干预的汽车或任何其他车辆。这些车辆使用传感器、摄像头和人工智能技术来解读其周围环境。

自动驾驶汽车能够根据道路交通状况自主执行所有驾驶功能，从转向到速度控制和制动。自动驾驶汽车基本上是传统汽车和智能技术的结合。

这些车辆使驾驶更加舒适和安全，并显著减少了道路事故。

自动驾驶汽车的架构

下图显示了自动驾驶汽车的架构框图：

在这个框图中，我们可以看到自动驾驶汽车由多个组件组成，这些组件协同工作，使车辆能够理解其周围环境，做出决策并控制车辆导航。这里解释了这种典型自动驾驶汽车的每个组件：

传感器

传感器只不过是捕获车辆周围环境数据的组件。它们检测和测量附近物体的位姿和大小、道路状况、交通密度等。传感器充当自动驾驶汽车的眼睛和耳朵，使车辆能够感知和感受其环境。

自动驾驶汽车中最常用的传感器包括摄像头、激光雷达、雷达、超声波传感器、GPS等。然后将感测到的数据发送到感知单元进行解释。

感知单元

自动驾驶汽车的这个组件负责处理和分析传感器数据。它基本上解释了车辆的周围环境，并使车辆能够检测障碍物、识别道路标志、识别道路状况、理解车道标记等。

因此，感知单元创建了周围环境的精确视图，这有助于车辆制定驾驶计划并做出决策。

规划和决策模块

此模块使用感知单元提供的信息来制定路径计划和决策。它执行路径规划（寻找最佳路线）、避障、自主安全驾驶决策等功能。

规划和决策模块还使用来自地图、GPS、用户等外部数据来做出关于转向、加速、制动等的正确决策。

运动和车辆控制单元

此组件将从规划和决策模块接收到的指令转换为物理动作，以控制车辆的操作。它通过向执行器发送命令来执行转向、加速、制动等功能。

执行器

执行器是控制车辆物理动作（如加速、转动车轮、停车等）的组件。这些动作是根据从运动和车辆控制单元接收到的命令执行的。

监控系统

此组件负责监控或监督整个车辆系统。它确保自动驾驶汽车的所有其他组件都能按预期运行。

它执行系统诊断、故障或故障预防、持续监控等功能。

自动驾驶汽车如何工作？

自动驾驶汽车使用智能传感器、人工智能等先进技术进行操作和导航，无需任何人工干预。这些先进技术是使用来自GPS、地图、图像处理等的大量数据开发的。

机器学习和神经网络等技术用于确定此数据中的模式，使自动驾驶汽车能够理解其周围环境。

自动驾驶汽车使用激光雷达、雷达、摄像头、GPS等传感器收集信息，以识别其周围环境中存在的元素和物体，例如其他车辆、道路标志、障碍物、交通信号灯、道路车道等。

使用这些数据，车辆创建其周围环境的地图，并通过识别和选择到达目的地的最安全和最快路线来规划路径。一些更先进的自动驾驶汽车使用名为地理围栏的技术，使用GPS创建虚拟边界，并确保车辆将保持在安全的驾驶区域内。

自动驾驶汽车的特点

以下是市场上一些自动驾驶汽车的主要特点：

• 自动驾驶汽车提供免手动转向功能，无需驾驶员干预即可将汽车居中。
• 自动驾驶汽车具有自适应巡航控制 (ACC)，可以自动保持车辆与前方车辆之间的安全距离。
• 许多自动驾驶汽车支持地理围栏，使车辆保持在安全车道区域内。
• 自动驾驶汽车还具有自动泊车功能，可以使用传感器自动转向、加速和引导车辆在停车位操作。
• 自动驾驶汽车具有车道变换辅助功能，可以监控车辆周围的交通状况，并帮助安全地变换车道。
• 自动驾驶汽车还具有自动紧急制动 (AEB) 系统，可以检测即将发生的碰撞并制动车辆以防止事故。

结论

在本节中，我们详细解释了典型自动驾驶汽车的基本含义、结构和工作原理。让我们进入下一章，讨论不同类型的自动驾驶汽车。