无人驾驶汽车的构想

无人驾驶汽车的构想

无人驾驶汽车的构想公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

无人驾驶汽车的构想

2007012129 杨雨

摘要：

无人驾驶系统从根本上改变了传统的“人一车一路”闭环控制方式，将不可控的驾驶员从该闭环系统中请出去，从而大大提高了交通系统的效率和安全性。本文以此出发，阐述了应用当前汽车电子电器设备发展成无人驾驶的可能性以及无人驾驶研究的关键点及研究方向。

关键词：

定速巡航系统，实时运动GPS，汽车防撞系统，道路标志识别系统，道路标志识别系统，高速环境，城市环境，特殊环境。

文章内容：

无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。

无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

从20世纪70年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

怎样才能让汽车自动驾驶，而不需要人的帮助呢？这需要用到许多汽车电子设备。

在众多的汽车电子设备中，有一种可以在高速公路上让司机不用再去控制油门踏板，减轻疲劳，同时减少不必要的车速变化，节省燃料的设备。那就是汽车定速巡航系统（Cruise Control System）缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。

这种系统在国外汽车上应用较多，在美国，安装率已达到60％以上。然而，在我国由于道路条件限制，使用率不高。即使该系统出现故障，驾驶员也不在意。另外，由于维修技术不能与汽车技术同步飞速发展，许多维修人员尚对该系统认识不足，以致于在维修过程中无意间对该系统造成干扰或损坏，无法科学分析故障现象，准确判断故障根源。

定速巡航系统主要由控制开关、控制组件（巡航电脑）伺服器（执行机构）组成。定速巡航系统的工作原理，简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较，从而来调整节气门开度的增大或减小，以使车辆始终保持所设定的速度。比如，车辆上坡时速度下降，车速传感器发来的脉冲信号下降，控制组件将发指令给伺服执行机构打开相应角度的节气门来保持车速。相反，下坡时将减小节气门的开度。

汽车防撞系统，是防止汽车发生碰撞的一种智能装置。它能够自动

发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人、或其他障碍物体，发出警报或同时采取制动或规避等措施，以避免碰撞的发生。

汽车防撞系统包括三个部分：（1）信号采集系统：采用雷达、激光、声纳等技术自动测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离；（2）数据处理系统：计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，数据处理系统就会发出指令；（3）执行机构：负责实施数据处理系统发来的指令，发出警报，提醒司机刹车，如司机没有执行指令，执行机构将采取措施，比如关闭车窗、调整座椅位置、锁死方向盘、自动刹车等；

道路标志识别系统，它是装在车内后视镜上的摄像头会捕捉道路两旁的限速标志牌，得到的数据会和导航地图相匹配，结果会出现在仪表盘中。如果是遇到“湿滑路段”或者“6点～22点禁行”这样的标志牌，车载电脑还会激活车上的时钟或是雨量感应器。他是宝马公司研发的新型系统。

实时运动GPS，标准GPS系统的精度只能达到几米，而Cycab装备了的特殊GPS系统——“实时运动GPS”系统，其精度可达到1厘米。

以上系统都是无人驾驶系统所需要的基本系统之一。

目前各个国家对无人驾驶都有一些研究。

由法国公司INRIA花费十年心血研制而成的Cycab。这款无人驾驶汽车利用激光传感器避开前进道路上的障碍物，甚至可以通过手机控制驾驶Cycab，并且装有双镜头摄像头可按照路标行驶。每一辆Cycab通过互联网来进行通信，这意味着这些无人驾驶汽车之间能够信息共享，这样多辆Cycab能够组成车队，以很小的间隔顺序行驶。Cycab也能从网上获取实时交通信息，防止交通阻塞的发生。在行驶过程中，Cycab还会自动发出警告，提醒过往行人注意。

英国版本的无人驾驶汽车被命名为ULTras，是由英国先进交通系统公司和布里斯托尔大学联合研制的。乘客使用智能卡在汽车上的触摸屏选择好目的地。只需等待十秒钟，ULTras就会带乘客前往目的地。一路上ULTras会自动适时选择刹车、加快速度，并且可以应对交通高峰和出现障碍物等情况。它会一路畅通地把乘客送到目的地。乘客到了之后，只需把车子停在那里自行离开就好了。这种无人驾驶汽车要么停在原地，要么就被控制中心调度到其他需要用车的地方。控制中心保证每一辆无人驾驶汽车沿着一条路线行驶，确保它们之间不会发生撞车。2009年5月，16个国家的代表在英国伦敦希斯罗机场亲眼目睹了许多辆无人驾驶汽车ULTras自动驶离、抵达车站的景象。

美国通用的名为EN-V的无人驾驶汽车，从外形到内在都颠覆了传统的汽车概念。它的车身极小，长宽高都在1.5米左右，单排双座。由于身材小巧，它的自重只有600公斤，可以最大限度地节省能源。这款车上没有挡位，也没有方向盘，全靠座位前侧一块书本大小的触摸屏来实现驾驶操作。如果车主犯懒，启动“自动驾驶”程序，这车就会神奇地自己转弯、加减速、停泊。这款车集成了当今汽车行业的三项尖端技术：通过全球卫星定位系统，确定自己的位置和目的地；通过计算机应用技术，采集周围的路况、车况及行人信息，使汽车比驾驶者本人更加清楚路面情况；通过自动控制技术，使汽车根据路况实现自动加速和转弯。三项技术的综合运用，不仅使EN-V实现了无人驾驶，还使其可以有效避免撞击，从而与车祸绝缘。此外，EN-V还是一款零排放汽车，以电