自动驾驶汽车技术详解:纵向与横向控制及车辆控制平台

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"车辆控制平台-美国人工智能时代:行动蓝图" 自动驾驶技术是当前IT领域的热点,特别是在汽车行业,它正引领一场深刻的变革。车辆控制平台作为自动驾驶系统的核心,涉及到多个关键技术环节,包括纵向控制、横向控制以及车辆控制平台的硬件组件。 纵向控制是自动驾驶汽车保持预设速度的关键,它通过油门和制动的综合控制来实现。这涉及到多种电机-发动机-传动模型、汽车运行模型和刹车过程模型,与不同的控制算法结合,形成多种控制模式。这些算法确保汽车能够准确跟踪目标速度,确保行驶安全。 横向控制则关乎汽车的转向和稳定性,主要分为基于驾驶员模拟和基于车辆动力学模型的控制方法。前者通过简单的动力学模型和驾驶员操纵规则,或者利用实际驾驶员操纵数据训练控制器。后者依赖于精确的汽车横向运动模型,如单轨模型,假定汽车左右两侧特性相同,以实现精确的转向控制。 车辆控制平台主要包括电子控制单元(ECU)和通信总线。ECU是汽车的“大脑”,处理来自传感器的信息并发出控制指令。它包含微处理器、存储器、输入/输出接口等,负责控制发动机和其他系统的工作,并具备故障自诊断和保护功能。RAM记录行驶数据,帮助ECU学习和适应驾驶员的习惯,优化控制效果。 通信总线则负责ECU与其他机械部件之间的通信。按照SEA的分类,汽车网络协议有A、B、C、D四类,分别对应不同速度和功能的网络,如LIN、CAN等,满足不同速度需求的实时数据传输。 报告中提到的《2018年人工智能之自动驾驶研究报告》进一步探讨了自动驾驶的关键技术,包括环境感知、精准定位、决策与规划、控制与执行、高精地图与车联网V2X,以及测试与验证技术。这些技术共同构建了自动驾驶的基础,推动着自动驾驶汽车的发展。 自动驾驶技术的发展不仅涉及技术层面的进步,还涵盖了全球范围内的学者研究、人才分布和行业应用。未来,自动驾驶将在公共交通、物流配送等多个领域发挥重要作用,改变人们的出行方式,提高交通效率和安全性。随着技术的不断成熟,自动驾驶将成为汽车产业的重要组成部分,引领着未来的交通生态。