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无人驾驶汽车的发展综述

发布时间:2018-06-29 01:07:00 文章来源:未来智讯    
    关键词:无人驾驶;关键技术;发展前景
    0 引言
    无人驾驶汽车即自动驾驶智能汽车,就是在没有人类参与的情况下,依靠车内的计算机系统,通过智能驾驶仪来实现无人驾驶的功能。无人驾驶汽车它是利用智能软件和车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,随即作出反应判断,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上完成行驶。无人驾驶汽车技术以全新的驾驶方式改变了传统的驾驶体验,它把不可控制的驾驶员从驾驶位置剔除,不仅大大的提升了交通系统的效率和安全性能还使人们告别了长途的无聊驾驶,进而提高了社会的收益和保障了人身安全。
    1 无人驾驶汽车的发展现状
    1.1 国外无人驾驶汽车的研发状况
    早在20世纪中期,许多科技发达的国家就开始着手无人驾驶汽车的一系列研究。少数的研发车型已接近量产,在美国及欧洲,允许正在研发的自动驾驶车上路行驶正成为一种普遍现象[1]。在2000年,丰田汽车公司首次研发出无人驾驶公共汽车。这套公共汽车的自动驾驶系统由车队驾驶、道路疏导、运营管理和安全防护等方面构成。车辆底盘前部的磁气传感器主要是依据埋在道路中间的永久性磁石进行疏导,进而来控制车辆行驶的方向与速度。在2007年,一辆由改装而组成的无人驾驶汽车BOSS,以第1名的成绩,完成了无人驾驶汽车在城市的复杂障碍赛道上行驶的比赛。今年4月前期,一辆奥迪无人驾驶汽车在美国公路上完成了3400英里的行程,这向我们证明了一点:对于限速规定来说,电脑比人脑要听话得多。无人驾驶系统供应商德尔福公司,给奥迪Q5装上了雷达、摄像头和激光传感器等,顺利控制它从旧金山开到纽约,尽管大部分的行程是在高速公路上进行的,但99%的时间里是由它自己完成驾驶的。
    1.2 国内无人驾驶汽车的发展状况
    关于无人驾驶汽车的发展,与国外相比而言,我国起步较晚。但在各大高校和科研机构的推动下已经得到飞速的发展。1989年,首辆智能小车在中国国防科技大学诞生。它包含了计算机系统、精确定位系统、路径规划系统、运动控制系统和自动驾驶仪。在2000年6月,由国防科技大学研发的第4代无人驾驶汽车试驾成功,它的最快速度达到76km/h,这也创造了一个历史新纪录。它的智能控制系统主要由3个部分构成:计算机系统、定位系统和驾驶控制系统。2003年,在“中国第一汽车集团公司”的赞助下,国防科技大学完成了它的红旗CA7460无人驾驶平台试验,这标志着我国自主研发的第一辆驾驶汽车诞生了[2]。在上海和欧盟科学家们的共同合作之下,中国城市交通中的无人驾驶技术项目获得了阶段性成果,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研发成功。但依目前局势来看,国内外的无人驾驶汽车技术还存在着较大的差距,这项高端技术在国内还有很大的发展空间和余地。
    2 无人驾驶汽车的技术支撑
    技术的支撑使得无人驾驶汽车的研发以及发展项目获得重大的突破。无人驾驶汽车研发与发展的关键技术主要体现在以下两个方面: 车辆控制技术和车辆精确定位技术,这两个方面相技术支撑是无人驾驶汽车产业发展的前提。车辆控制技术是无人驾驶汽车的核心技术,这是无人汽车能够完成自主驾驶的重要保障。无人驾驶是利用微型计算机系统、电子产品来控制汽车,进行仿人驾驶,通过对驾驶周围的环境信息获取后,进行预先的判断与分析后,从而执行车辆如何驾驶的命令程序。车辆控制技术是一种非常典型的预瞄控制技术,传感器系统通过感知当前行驶道路环境下的预瞄点,再根据预瞄点来准确地控制车辆的行为。面对复杂的驾驶环境,汽车能否合理控制车速或进行紧急制动,这就需要汽车对周围的环境预先进行感知、判断以及处理。无人驾驶汽车是一个综合的集成系统,它集自动泊车系统 、自动驾驶系统 、堵车辅助系统 、传感器系统等于一身。车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。无人汽车的行驶状况必须准确可靠地掌握在人们的手中。目前主要的定位系统有美国军方的全球导航卫星定位系统;俄罗斯的全球轨道导航卫星系统;我国的北斗2代定位系统;欧洲空间局的NAVS AT,这些都是可供使用的卫星定位系统,使汽车时时得以掌控。 在汽车定位中视觉技术也得到了广泛的应用。目前,无人驾驶汽车常用的视觉技术一般包括红外摄像技术以及普通摄像技术。红外摄像头工作原理是红外灯发出红外线照射物体,红外线漫反射被监控摄像头接收形成视频图像。
    3 无人驾驶汽车的发展前景
    无人驾驶车是一种智能化的移动交通工具, 它能够代替人类驾驶员实现一系列驾驶行为。它涉及到环境感知察觉、 导航定位以及智能决策控制等众多学科的研究领域。 无人驾驶汽车的研发不仅推动了各项技术的应运而生,也促进了各类科学技术的发展。需要指明,研发无人驾驶汽车不一定要将驾驶员完完全全的替代,其实,我们只是需要在替代的领域和场合作相应的替换,完成一些人们难以适应的驾驶环境和缓解长途驾驶的疲劳感。物联网的技术成熟是无人驾驶车可操作的基础,伴随着更多高新科技的研发与技术的成熟,我国的无人驾驶汽车的发展状况将有质的飞跃。,它的功能也会更加的完善与完备,产业化前景也会更加的美好。
    参考文献:
    [1]乔维高.徐学进无人驾驶汽车的发展现状及方向[J].武汉:武汉理工大学,2007.
    [2]王培.无人驾驶智能车的导航系统研究[D].西安:西安工业大学,2012.
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