智能车环境感知的发展与现状

自动化121 刘勇 2012073023

在日常生活中汽车将成为私人经常使用中重要的部分。然而，他们也带来很多问题，如交通拥挤和事故。智能汽车的目的是协助驾驶员更容易驾驶，减少驾驶员的工作量和受伤的机会。为了这个目的，一个智能的汽车必须能够感知、分析、预测和反应道路的环境，智能汽车的关键特征是语境意识。

一、国内研究概况

我国是世界上公路交通发展最快的国家之一 ，汽车保有量迅速增加的 同时，交通引发的各种问题尤其是行驶安全问题也日益突出 ，交通事故特 别 是 恶性交通 事故呈不 断上升趋 势，因此研究开发 ITS势在必行，而 作为 ITS的 重要组成部 分，智能 车辆研究亦显得尤 为迫切。 但由于起 步晚，以 及经济条件的制约，我国在智能车辆研究领域与发达国家有一定的差距 ， 目前开展这方面研究工作的单位主要包括一些大学和科研机构 ，如国防科 技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、中科院沈阳自动化研究所 等。 一汽和国防科技大学机电工程与自动化学院共同研发了中国第一辆 自 主 驾驶车辆 ，如图 3-4所示 。该自主 驾驶技术采用最先 进的计算机视觉 导航方案，能实时处理岔道 、斑马线和虚线，对车体姿态变动和自然光照 变化都有较强的自适应能力。 1993～1995年，由南京理工大学 、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等国内六所大学联合组成的课题组承担了 “地面军用智 能机器人”的研究项目，移动机器人的代号为 7B.8。7B.8 系统的车体选 用国产跃进客货车改制 ，车上安装有彩色摄像机 、激光雷达、陀螺惯导定 位、超声波传感器等 。其体系结构以水平式结构为主 ，采用传统的“感知 －建模－规划－执行 ”算法，其直线跟踪速度达到 20km/h，避障速度达到 5～10km/h。 清华大学计算机系智能技术与系统国家重点试验室在国防科工委和 国 家 863 计 划 的 资 助 下 ， 从 1988 年 开 始 研 制 THMR 系 列 移 动 机 器 人 系 统 。 THMR-III系统的车体选用 BJ1022面包车，上面安装有彩色摄像机 、磁罗盘 光 码 盘定位、 GPS、超 声等 传感器。它的体系 结构以垂直式为主 ，采 用多 层次“感知－动作 ”行为控制、基于模糊控制的局部路径规划及导航控制 。 THMR-III自主道路跟踪时 ，时速达到5～10km/h。THMR-V系统能够实现结构 化环境下的车道线自动跟踪， 准结构化环境下的道路跟踪以及复杂环境下的道路 避障等功能。 吉 林 大 学 交 通 学 院 智 能 车 辆 课 题 组 从 1992年 开 始 一 直 开 展 智 能 车 辆 自主导航研究。在智能车辆的体系结构 、传感器信息的获取与处理 、路径 识别与规划 、智能车辆前方障碍物探测及车距保持等方面取得一定研究成 果，目前已经研制了 4代JUTIV型智能车辆。 合肥工业大学机械与汽车工程学院对智能车辆的相关技术进行了研究， 在智 能车辆的控制体系结构、 路径图像识别和跟踪控制、路径规划和避障等方面取得 了一定成果。

二、研究环境感知的目的

通过性：基于自身行驶性能和共识规则，能实时、可靠、准确识别并规划出 可保证规范、安全、迅速到达目的地的行驶路径； 安全性：在行驶过程中，能