1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上智能汽車的發(fā)展概述王清清，陳文強(qiáng)，由毅浙江吉利汽車研究院有限公司；杭州；【摘要】本文介紹一種把導(dǎo)航信息資料庫系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、道路狀況信息系統(tǒng)、車輛防碰系統(tǒng)、緊急報警系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)等多種系統(tǒng)集于一體的智能汽車。智能汽車的高速、高性能的自動駕駛技術(shù)將會緩解交通堵塞的壓力，降低污染，減少對額外公路的需求，而且在消除交通事故的同時也就挽救了人的生命。 【關(guān)鍵詞】 智能；自動駕駛；計(jì)算機(jī)；安全The Development of Intelligent Vehicle Qingqing wang，wenqiang chen，yi youZhejiang Geely A

2、utomobile Institute Co. Ltd.Abstract：This paper describes a navigation information into the database system, GPS positioning system, road condition information system, vehicle anti-collision systems, emergency alarm system, automatic driving system and other systems which set in one of the smart car

3、. Smart Car high-speed, high-performance auto-driving pressure will ease congestion, reduce pollution, reduce the demand for additional roads, and also in the elimination of traffic accidents at the same time save lives at the same time . Keywords：Intelligent；Automatic Driving；Computer；Safety專心-專注-專

4、業(yè)1 引言隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的迅速發(fā)展，字信息化和智能化越來越多的應(yīng)用到人類社會的生產(chǎn)、生活的各個方面，曾經(jīng)只能在科普小說中看到的智能汽車已經(jīng)不再是虛幻的，人們在不久的將來將能在現(xiàn)實(shí)中看見智能汽車。現(xiàn)在集各種高新技術(shù)于一體的汽車，其性能、舒適性、安全性已經(jīng)取得很大進(jìn)步，然而距離智能汽車的真正問世還有兩步之遙，一是有一款高智能的計(jì)算機(jī)，它能夠接收各種智能傳感器傳來的周圍環(huán)境及汽車自身的各種信息并能高效迅速的綜合整理，然后把信息傳遞給汽車的執(zhí)行系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)真正的自動駕駛汽車，二是智能交通信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建立。自20世紀(jì)70年代開始，歐美等發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究。大致可以分為二個階段:軍事

5、用途、高速公路環(huán)境和城市環(huán)境。在軍事用途方面，早在80年代初期，美國國防部就大規(guī)模資助自動陸地車輛的研究。 進(jìn)入21世紀(jì)，為促進(jìn)無人駕駛車輛的研發(fā)，從2004年起，美國國防部高級研究項(xiàng)目局(DARPA)開始舉辦機(jī)器車挑戰(zhàn)大賽。該大賽對促進(jìn)智能車輛技術(shù)交流與創(chuàng)新起到了很大激勵作用。中國從上世紀(jì)80年代開始著手無人駕駛汽車的研制開發(fā)，雖與國外相比還有一些距離，但目前也取得了階段性成果。1992年，國防科技大學(xué)研制成功了我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。它裝有由計(jì)算機(jī)及其配套的檢測傳感器和液壓控制系統(tǒng)組成的汽車計(jì)算機(jī)自動駕駛系統(tǒng)，能夠在計(jì)算機(jī)控制下自動駕駛汽車。2000年6月，國防科技大學(xué)研制的第

6、4代無人駕駛汽車試驗(yàn)成功，最高時速達(dá)76km，創(chuàng)下國內(nèi)最高紀(jì)錄。2003年7月，國防科技大學(xué)和中國一汽聯(lián)合研發(fā)的紅旗無人駕駛轎車高速公路試驗(yàn)成功，自主駕駛最高穩(wěn)定時速13Okm，其總體技術(shù)性能和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。智能汽車已經(jīng)不再是遙不可及的夢想，它已經(jīng)離我們的生活越來越近。2 智能汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能汽車是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它主要由四部分構(gòu)成：智能傳感系統(tǒng)、智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。（1） 智能傳感系統(tǒng)：通過在汽車各部件上安裝智能傳感器，智能傳感器把周邊環(huán)境的信息傳遞給智能計(jì)算

7、機(jī)，計(jì)算機(jī)對信息進(jìn)行綜合整理后把執(zhí)行信號傳遞給汽車部件，從而使其作出相應(yīng)的動作，這就構(gòu)成了智能傳感系統(tǒng)。 智能傳感系統(tǒng)的核心是傳感器，傳感器的使用等于為車輛添加了電子眼，如同人類的五官，進(jìn)一步豐富了車輛對外感知行為。在智能汽車中，需要對智能汽車系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的控制，例如點(diǎn)火系統(tǒng)的控制管理、自動懸掛系統(tǒng)的自適應(yīng)控制等，傳感器是車輛綜合電子系統(tǒng)中的一部分，在轉(zhuǎn)向過程中，根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向情況及地面環(huán)境，傳感器負(fù)責(zé)檢測、采集、并傳輸相關(guān)信息來控制車輛。信息傳輸給中心處理器，得出控制策略。最后調(diào)整器根據(jù)控制策略對車輛動態(tài)系統(tǒng)實(shí)施調(diào)整，保持智能車輛良好的工作性能，其功能框圖如下： 圖1 車輛轉(zhuǎn)向控制功能框圖 車

8、輛傳感器是智能車輛的重要組成部分。智能車輛裝有大量不同種類的創(chuàng)傳感器，例如：安裝在輪胎上的溫度傳感器、壓力傳感器；安裝在安全氣囊上的超聲波傳感器、重量傳感器等；安裝在雨刮上的雨量傳感器，可以自動感應(yīng)雨水及雨量，使雨刮自動開啟及關(guān)閉；安裝在前照燈上的光敏傳感器，在黃昏光線不足時可以自動打開。對于車載系統(tǒng)來講，大部分傳感器都是用來監(jiān)控車輛行駛控制、駕駛員行為、安全、車距及駕駛員與成員舒適度等。 （2）輔助駕駛系統(tǒng)：碰撞避免系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、駕駛員視覺增強(qiáng)系統(tǒng)。碰撞避免系統(tǒng)：碰撞避免系統(tǒng)是車輛主動輔助駕駛系統(tǒng)和車輛必要的安全系統(tǒng)，通過對妨礙物、危險態(tài)勢的及時檢測，為駕駛員和車輛

9、系統(tǒng)獲得足夠的安全時間，從而阻止或減少危險情況的發(fā)生，達(dá)到安全行車的目的。通過綜合感知駕駛員內(nèi)外環(huán)境，為駕駛員在危險狀態(tài)下提供及時的輔助駕駛功能，駕駛員輔助駕駛系統(tǒng)可以利用人機(jī)生態(tài)界面來實(shí)現(xiàn)，同時也通過對車輛相關(guān)控制系統(tǒng)的實(shí)時調(diào)整來保證行車安全。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下： 圖2 防碰撞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖巡航控制系統(tǒng)：巡航系統(tǒng)是智能車輛中的重要組成部分。為了緩解駕駛員疲勞，預(yù)防事故發(fā)生，提高駕駛安全，車輛巡航控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。車輛巡航控制系統(tǒng)就是在計(jì)算機(jī)精確控制下調(diào)整車輛節(jié)氣門，從而達(dá)到在不同路況下始終保持設(shè)定車速的輔助駕駛系統(tǒng)。其功能框圖如下： 圖3 巡航系統(tǒng)功能框圖 巡航控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，調(diào)整

10、器根據(jù)駕駛員控制開閉油門的大小來調(diào)節(jié)的，調(diào)整器連接到控制器來控制相關(guān)調(diào)整器的運(yùn)動。感知設(shè)備采集的信息包括設(shè)定車速、實(shí)際車速及取消巡航等信號。輸出信號能夠激活節(jié)氣門伺服控制機(jī)構(gòu)，為駕駛員顯示巡航、發(fā)動機(jī)和變速系統(tǒng)信息。導(dǎo)航系統(tǒng)：智能車輛一個基本要求就是能為駕駛員找到一條最經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的交通線路。導(dǎo)航系統(tǒng)是智能車輛必不可少的一部分。對于導(dǎo)航系統(tǒng)來講，就要感知車輛外部環(huán)境，就需要了解駕駛員確定線路所用到的部分地圖。導(dǎo)航地圖存儲在導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中。導(dǎo)航系統(tǒng)框圖如下： 圖4 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)框圖（3） 智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個智能系統(tǒng)的核心，所有的智能系統(tǒng)都是圍繞著它才能發(fā)揮作用。智能車輛要想安

11、全、穩(wěn)定的正常行駛，這就要求計(jì)算機(jī)能夠迅速高效的融合整理各個系統(tǒng)傳來的大量的信息，并迅速的給出策略，然后精確的傳遞給發(fā)出信號的系統(tǒng)，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動作，來調(diào)整汽車，使汽車自動駕駛。（4） 智能公交系統(tǒng)：該系統(tǒng)用于提高交通的可靠性、安全性及生產(chǎn)效率，創(chuàng)建綠色交通，增強(qiáng)交通系統(tǒng)對用戶的吸引力。該系統(tǒng)將交通管理部門同駕駛員直接連接起來，進(jìn)行實(shí)時調(diào)度和線路調(diào)整，降低運(yùn)輸成本，提高運(yùn)輸效率。先進(jìn)的交通系統(tǒng)是未來智能交通系統(tǒng)中最為實(shí)用的社會性系統(tǒng)。 智能汽車正是有了這些系統(tǒng)的共同作用，從而使得汽車不需要人去駕駛，人只需舒服地坐在車上享受這高科技的成果就行了。形象的說：因?yàn)檫@種汽車上裝有相當(dāng)于汽車的“眼睛”、“大腦”和“腳”的電視攝像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)和自動操縱系統(tǒng)之類的裝置，這些裝置都裝有非常復(fù)雜的電腦程序，所以這種汽車能和人一樣會“思考”、“判斷”、“行走”，可以自動啟動、加速、剎車，可以自動繞過地面障礙物。在復(fù)雜多變的情況下，它的“大腦”能隨機(jī)應(yīng)變，自動選擇最佳方案，指揮汽車正常、順利地行駛。 3 結(jié)論 智能汽車已經(jīng)成為未來汽車發(fā)展的方向，智能汽車也將是新世紀(jì)汽車技術(shù)飛躍發(fā)展的重要標(biāo)志。目前對智能車輛的研究主要致力于提高汽車的安全性、舒適性，以及提供優(yōu)良的人車交互界面。近年來，智能車輛己經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長的新動力，很多發(fā)達(dá)國家都將其納入到各自重點(diǎn)發(fā)展