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[摘 要]智能汽车是在普通汽车的基础上增加了传感器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现车与人、车与车等的智能信息交换,使汽车能够自动分析行驶的安全状态和危险状态。辅助驾驶系统是智能汽车的初级阶段,无人驾驶是其发展的终极阶段。
[关键词]智能汽车;辅助驾驶系统;传感系统;车联网
中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0119-01
目前,我国汽车产销量已达到2000多万辆,当前,汽车智能化和网络化已成为全球汽车发展的重要方向,而辅助驾驶系统是实现两者的基础。
智能汽车自动驾驶有两种方式,即自主式(仅靠车载传感器)和协同式(需要借助通信技术,与车联网集成)。自主式自动驾驶包括环境感知系统(摄像头、激光雷达、GPS等)、智能决策系统、协同控制与执行系统(制动与驱动、电动助力转向等);而网联式自动驾驶基于移动互联网,要求像人一样具有环境感知和决策控制能力,包括协同环境感知系统(DSRC、4G/5G、GPS)、云计算、底层控制系统;车联网其实是车内网、车载移动互联网和车际网“三网”的融合,具有提供信息服务、促进节能减排和保障行驶安全等功能。
1 我国汽车智能辅助驾驶系统的发展
1.1 自主式辅助驾驶技术
目前,自主式辅助驾驶技术已得到广泛应用,处于普及和推广阶段,并由豪华车下沉至B级车。
1.1.1 前碰撞预警系统
前碰撞预警系统可以在发生碰撞危险前2.7s发出警报,提醒刹车,避免追尾。日立公司已与歌乐电子企业有限公司合作开发了碰撞预警系统,可根据行人的移动实时、快速预判,计算优化速度模式,从而保证行车安全。
1.1.2 疲劳预警系统
疲劳预警系统首先由摄像头采集连续的数字图像信号,检测人臉位置,获取驾驶员的面部特征,然后确定眼睛、瞳孔、眼睑等关键特征的位置、大小,再根据所获取的面部运动规律、眨眼幅度、眨眼频率和瞳孔变动规律等判断驾驶员当前的疲劳状况。当疲劳程度超过设定值时,报警器将启动报警。
1.1.3 车道偏离轨道警示系统
车道偏离轨道警示系统可减少26%的交通事故。该系统包括驾驶员提醒、驾驶员操作失误判断、紧急刹车等,利用视频传感器识别道路标线并探测无意的车道偏离,通过视觉、声觉或触觉信号提醒驾驶员。这些技术是无人驾驶技术的前期阶段。
下一阶段,将借助ABS、ESP执行器,当识别到偏离之后,汽车可自动调整到正确的车道上。
1.2 半自动辅助驾驶技术
近年来,半自动辅助驾驶技术逐渐被应用于高端车上,比如自适应巡航控制技术。世界汽车巨头们正致力于第三个层次——高度自动驾驶技术的实用化研发和产业化(自动转向、自动加减速、自动停车等)。苏州智华汽车电子公司已建成汽车行驶智能安全系统生产线,并将其推广应用于多个整车企业。车道偏离轨道警示系统在2012年商用车市场量产,供货厦门金龙汽车集团股份有限公司和郑州宇通集团有限公司;同时,该系统相关产品参与了长安先期开发,产品性能得到认可,已进入配套体系。
1.3 车联网技术
车联网(V2X)技术能够使汽车与周围环境通信,预测路况对通勤的影响,调整导航系统,扩展驾驶员的视野范围。辅助驾驶系统与V2X技术的协同工作,可以大大减少交通安全事故、提升交通效率、提高燃油经济性、减少排放。欧洲和北美都已在几年前在政府的支持下开展V2X研究项目,包括INTERSAFE、eCoMove、ConnectedVehicle等,涉及技术、法规、标准、信息安全、系统可靠性(安全)等方面的内容。作为辅助驾驶系统终极目标的无人驾驶技术,近期在国际范围内掀起了新一轮浪潮,例如美国DARPA的无人车竞赛,国际IT、汽车公司等推出的无人驾驶原型车。
2 智能汽车的弊端
智能汽车发展的最理想状态是无人驾驶汽车,实现无人驾驶。具体过程为:首先收集行车过程中的道路信息、交通规则、障碍物信息等,然后汽车对传感器收集的信号进行识别、判断,最终通过驾驶员与汽车协作,控制车辆,实现安全驾驶。当然,无人驾驶汽车也存在一些弊端:①智能驾驶科技含量越高,给人提供的便利就越大,驾驶员的依赖性也越强,从而降低了人的安全意识;②辅助驾驶与无人驾驶的道德困境——发生交通事故时的责任归属问题、保险赔付问题和优先保护谁的问题;③如何保护无人驾驶汽车用户的行驶数据,使用户在驾驶过程中不被黑客攻击或受到远程控制;④调查显示,社会民众对汽车无人驾驶的接受度较低,尤其是年龄较长者。
3 对我国智能网联汽车的发展建议
针对我国智能网联汽车未来的发展,笔者提出以下几点建议:①智能网联汽车是实现汽车产业升级,解决能源、环保和交通安全问题的必然选择。因此,在发展智能网联汽车的过程中,首先要确立智能网联汽车国家发展战略。②根据我国交通方面的实际情况,确定符合我国实际的正确的技术发展路线。③美国、欧洲、日本等国家正在积极推进智能汽车技术的普及和应用,以法规强制装配,使智能网联汽车成为了不可逆转的发展趋势。我国汽车生产厂家虽然从市场的角度在盲点检测、360°倒车全景、电子稳定系统、制动辅助系统、前撞预警系统、车道偏离轨道警示系统、倒车辅助系统等方面积极推进,但本行业还没有系统地规划和编制国家标准,因此要加快我国智能网联汽车标准和规范建设。④总结传统汽车发展的经验,加强部门行业协同,推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。⑤目前,网联汽车并未实现真正“互联”,各类企业级平台与政府监管平台数据互不联通。基础数据交互平台通过标准的数据交互方式,与各企业级平台和行业管理平台实现互联互通,实现大数据共享,提供基础数据服务,从而有利于优化资源配置,提高行业监管效率。
参考文献
[1] 侯丽春,李新伟.浅谈互联智能汽车相关问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2015(11).
[2] 李霖,朱西产.智能汽车自动紧急控制策略[J].同济大学学报(自然科学版).2015(11).
[3] 薛玉斌,王祥,石晶.汽车安全驾驶辅助系统的研究综述[J].黑龙江交通科技.2016(02).
[4] 周路菡.先进驾驶辅助系统开始普及[J].新经济导刊.2016(08).
[5] 狄恩仓.汽车一体化安全技术研究[J].中州大学学报.2014(01).
[6] 陈慧,徐建波.智能汽车技术发展趋势[J].中国集成电路.2014(11).
[关键词]智能汽车;辅助驾驶系统;传感系统;车联网
中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0119-01
目前,我国汽车产销量已达到2000多万辆,当前,汽车智能化和网络化已成为全球汽车发展的重要方向,而辅助驾驶系统是实现两者的基础。
智能汽车自动驾驶有两种方式,即自主式(仅靠车载传感器)和协同式(需要借助通信技术,与车联网集成)。自主式自动驾驶包括环境感知系统(摄像头、激光雷达、GPS等)、智能决策系统、协同控制与执行系统(制动与驱动、电动助力转向等);而网联式自动驾驶基于移动互联网,要求像人一样具有环境感知和决策控制能力,包括协同环境感知系统(DSRC、4G/5G、GPS)、云计算、底层控制系统;车联网其实是车内网、车载移动互联网和车际网“三网”的融合,具有提供信息服务、促进节能减排和保障行驶安全等功能。
1 我国汽车智能辅助驾驶系统的发展
1.1 自主式辅助驾驶技术
目前,自主式辅助驾驶技术已得到广泛应用,处于普及和推广阶段,并由豪华车下沉至B级车。
1.1.1 前碰撞预警系统
前碰撞预警系统可以在发生碰撞危险前2.7s发出警报,提醒刹车,避免追尾。日立公司已与歌乐电子企业有限公司合作开发了碰撞预警系统,可根据行人的移动实时、快速预判,计算优化速度模式,从而保证行车安全。
1.1.2 疲劳预警系统
疲劳预警系统首先由摄像头采集连续的数字图像信号,检测人臉位置,获取驾驶员的面部特征,然后确定眼睛、瞳孔、眼睑等关键特征的位置、大小,再根据所获取的面部运动规律、眨眼幅度、眨眼频率和瞳孔变动规律等判断驾驶员当前的疲劳状况。当疲劳程度超过设定值时,报警器将启动报警。
1.1.3 车道偏离轨道警示系统
车道偏离轨道警示系统可减少26%的交通事故。该系统包括驾驶员提醒、驾驶员操作失误判断、紧急刹车等,利用视频传感器识别道路标线并探测无意的车道偏离,通过视觉、声觉或触觉信号提醒驾驶员。这些技术是无人驾驶技术的前期阶段。
下一阶段,将借助ABS、ESP执行器,当识别到偏离之后,汽车可自动调整到正确的车道上。
1.2 半自动辅助驾驶技术
近年来,半自动辅助驾驶技术逐渐被应用于高端车上,比如自适应巡航控制技术。世界汽车巨头们正致力于第三个层次——高度自动驾驶技术的实用化研发和产业化(自动转向、自动加减速、自动停车等)。苏州智华汽车电子公司已建成汽车行驶智能安全系统生产线,并将其推广应用于多个整车企业。车道偏离轨道警示系统在2012年商用车市场量产,供货厦门金龙汽车集团股份有限公司和郑州宇通集团有限公司;同时,该系统相关产品参与了长安先期开发,产品性能得到认可,已进入配套体系。
1.3 车联网技术
车联网(V2X)技术能够使汽车与周围环境通信,预测路况对通勤的影响,调整导航系统,扩展驾驶员的视野范围。辅助驾驶系统与V2X技术的协同工作,可以大大减少交通安全事故、提升交通效率、提高燃油经济性、减少排放。欧洲和北美都已在几年前在政府的支持下开展V2X研究项目,包括INTERSAFE、eCoMove、ConnectedVehicle等,涉及技术、法规、标准、信息安全、系统可靠性(安全)等方面的内容。作为辅助驾驶系统终极目标的无人驾驶技术,近期在国际范围内掀起了新一轮浪潮,例如美国DARPA的无人车竞赛,国际IT、汽车公司等推出的无人驾驶原型车。
2 智能汽车的弊端
智能汽车发展的最理想状态是无人驾驶汽车,实现无人驾驶。具体过程为:首先收集行车过程中的道路信息、交通规则、障碍物信息等,然后汽车对传感器收集的信号进行识别、判断,最终通过驾驶员与汽车协作,控制车辆,实现安全驾驶。当然,无人驾驶汽车也存在一些弊端:①智能驾驶科技含量越高,给人提供的便利就越大,驾驶员的依赖性也越强,从而降低了人的安全意识;②辅助驾驶与无人驾驶的道德困境——发生交通事故时的责任归属问题、保险赔付问题和优先保护谁的问题;③如何保护无人驾驶汽车用户的行驶数据,使用户在驾驶过程中不被黑客攻击或受到远程控制;④调查显示,社会民众对汽车无人驾驶的接受度较低,尤其是年龄较长者。
3 对我国智能网联汽车的发展建议
针对我国智能网联汽车未来的发展,笔者提出以下几点建议:①智能网联汽车是实现汽车产业升级,解决能源、环保和交通安全问题的必然选择。因此,在发展智能网联汽车的过程中,首先要确立智能网联汽车国家发展战略。②根据我国交通方面的实际情况,确定符合我国实际的正确的技术发展路线。③美国、欧洲、日本等国家正在积极推进智能汽车技术的普及和应用,以法规强制装配,使智能网联汽车成为了不可逆转的发展趋势。我国汽车生产厂家虽然从市场的角度在盲点检测、360°倒车全景、电子稳定系统、制动辅助系统、前撞预警系统、车道偏离轨道警示系统、倒车辅助系统等方面积极推进,但本行业还没有系统地规划和编制国家标准,因此要加快我国智能网联汽车标准和规范建设。④总结传统汽车发展的经验,加强部门行业协同,推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。⑤目前,网联汽车并未实现真正“互联”,各类企业级平台与政府监管平台数据互不联通。基础数据交互平台通过标准的数据交互方式,与各企业级平台和行业管理平台实现互联互通,实现大数据共享,提供基础数据服务,从而有利于优化资源配置,提高行业监管效率。
参考文献
[1] 侯丽春,李新伟.浅谈互联智能汽车相关问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2015(11).
[2] 李霖,朱西产.智能汽车自动紧急控制策略[J].同济大学学报(自然科学版).2015(11).
[3] 薛玉斌,王祥,石晶.汽车安全驾驶辅助系统的研究综述[J].黑龙江交通科技.2016(02).
[4] 周路菡.先进驾驶辅助系统开始普及[J].新经济导刊.2016(08).
[5] 狄恩仓.汽车一体化安全技术研究[J].中州大学学报.2014(01).
[6] 陈慧,徐建波.智能汽车技术发展趋势[J].中国集成电路.2014(11).