1.1 環境感知的定義

環境感知、智能決策和控制執行是智能網聯汽車的關鍵技術，圖1-2所示為智能網聯汽車的“三橫兩縱”技術架構。可以看出，環境感知是智能網聯汽車其他技術的數據基礎，為智能決策和控制執行提供依據，是智能網聯汽車實施自動駕駛的第一步。

圖1-2 智能網聯汽車的“三橫兩縱”技術架構

環境感知通過安裝在智能網聯汽車上的智能傳感器或V2X通信技術獲取道路、車輛、行人、交通標志和交通信號燈等信息，并將這些信息傳輸給車載控制中心，應用于先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems，ADAS）或自動駕駛系統，保障智能網聯汽車安全、準確到達目的地。智能網聯汽車的環境感知如圖1-3所示。

圖1-3 智能網聯汽車的環境感知

智能傳感器主要是指視覺傳感器、超聲波雷達、毫米波雷達和激光雷達。視覺傳感器是通過攝像頭采集外部信息并根據算法進行圖像識別；超聲波雷達是通過發射和接收超聲波，分析折返時間測算距離；毫米波雷達是通過發射和接收毫米波，分析折返時間測算距離；激光雷達是通過發射和接收激光，分析折返時間測算距離。

視覺傳感器、超聲波雷達和毫米波雷達采集的信息主要用于先進駕駛輔助系統，如前向碰撞預警系統、車道偏離預警系統、盲區監測系統、駕駛員疲勞預警系統、車道保持輔助系統、自動制動輔助系統、自適應巡航控制系統和自動泊車輔助系統等；激光雷達采集的信息主要用于自動駕駛的精準定位和可行空間檢測。基于車載智能傳感器的環境感知如圖1-4所示，它是目前智能網聯汽車環境感知的主要解決方案。

圖1-4 基于車載智能傳感器的環境感知

V2X通信技術主要包括V2V、V2I和V2P，它們采集的信息既可以用于ADAS，也可以用于自動駕駛系統，特別是車路協同控制，具有較大的優勢。V2X通信技術獲取的信息范圍更為廣闊，可以提供360°視覺感知，不受天氣和道路環境的影響，可以給駕駛員或自動駕駛系統提供更多的信息，保障車輛的安全行駛。基于V2X通信技術的環境感知如圖1-5所示。

環境感知相當于智能網聯汽車的“眼睛和耳朵”，它的性能將決定智能網聯汽車能否適應復雜多變的交通環境。自動駕駛程度越高，對環境感知要求越高。無人駕駛汽車對環境感知的要求最高，其次是自動駕駛汽車、智能網聯汽車和智能汽車。

圖1-5 基于V2X通信技術的環境感知