汽车智能化的发展现状及方向

汽车智能化的发展现状及方向

摘要：随着电子计算机技术和信息技术的飞速发展，以及人们对能源、环保、安全等问题的关注使绿色汽车、节能减排已经成为当今汽车工业发展的主旋律，然而，面对因汽车增多而日益突出的交通拥堵问题、安全问题，专家称仅有“绿色”是不够的，未来的新能源汽车应与车辆“智能化”相结合，这将成为汽车工业的发展方向。

关键词：智能化，发展方向，汽车

智能化汽车是环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。在交通安全方面，由无人驾驶车辆研究形成的辅助安全驾驶技术，可以通过传感器准确、可靠地感知车辆自身及周边环境信息，及时向驾驶员提供环境感知结果，从而有效地协助提高行车安全，同时也能降低驾驶员对车辆驾驶管理的复杂度，提高单个车辆的运行效率，可以缓解我国城市道路拥堵、交通系统运行效率较低的现状。智能车的研究起始于二十世纪七十年代，到八十年代主要从事智能汽车研究通信、控制等科学技术的飞速发展，对智能车的研究也加速至一个新的阶段，而我国对智能汽车的研究起步较晚，技术相对落后。目前对智能汽车的研究已成为汽车行业的一大热点，智能汽车以其无可匹敌的安全性、舒适性、环保性等诸多优势必将成为未来汽车市场的霸主，谁能在智能车

研究应用领域掌握更先进的技术和手段，必能在未来汽车市场占据极大的份额，从而带动与此相关的通信、材料、电子等产业的发展。一、汽车智能化的现状

汽车智能化设计技术包括很多方面，主要有自适应巡航系统、主动避撞系统、Stop-and-Go系统、自动泊车系统、随车转向灯系统、夜视系统、防疲劳监控系统、车道偏离警告系统、辅助驾驶技术、自动驾驶系统、智能车辆技术。

㈠、自适应巡航系统

自适应巡航控制系统ACC (Adaptive Cruise Contro1)是一种20世纪90年代中期发展起来的汽车安全性辅助驾驶系统，它将汽车自动巡航控制系统CCS(Cruise Control System)和车辆前向撞击报警系统FCWS(Forward Collision Warning System)有机地结合起来，既有自动巡航功能，又有防止前向撞击功能。自适应巡航控制系统主要使用于在高速公路、宽路面的远程道路和乡间道路行驶的汽车上。

巡航速度控制是按驾驶员的意愿设定车速并保持等速行驶，所以也称设定速度控制。与巡航速度控制不同的是，自适应巡航速度控制是当本车前方无行驶车辆时，本车将处于普通的巡航行驶状态，ACC系统按设定车速对车辆进行匀速控制。当本车前方有目标车辆，且目标车辆的行驶速度小于设定速度时，ACC系统将控制本车进行减速，确保两车间的距离为所设定的安全距离，减速至理想的目标值之后采用跟随控制。与目标车辆以相同的速度行驶，当前方的目标车辆发生移线，

或本车移线行驶使得本车前方又无行驶车辆时，对本车进行加速控制，使本车恢复到设定速度并匀速控制。当驾驶员参与车辆驾驶后，ACC 系统将自动退出对车辆的控制。

㈡、夜视系统

夜视是指在黑暗隋况下看东西的能力。无论是通过生物或技术手段，使夜视成为可能需要满足两个条件，一是具有足够的光谱范围、二是要具有足够的光谱强度。人眼本身是一个极好的光学系统，但仅对波长为380-780 nlTl一段范围很窄的可见光谱产生光谱响应。在晚上，70％的光谱是处于红外范围的Ⅲ。在月光和星光下典型的光谱分布，基本上，红外光谱占有大部分，在星光下，可见光谱已经很少，因此人类的眼睛不具有夜视功能。若想在夜间看到东西，就需要借助于夜视系统。根据夜视系统本身是否带有红外辐射源而有主动式和被动式之分，前者叫做主动式红外夜视技术，后者则称为被动式热成像技术。

㈢、车辆动力学控制

车辆动力学控制(Vehicle Dynamics Cotrol)的缩写是VDC，该系统的作用是保持汽车在行驶(包括制动和驱动)时的稳定性。传统的ABS(防抱死制动系统)和TCS(牵引控制系统)主要是对车轮上的制动力和驱动力进行控制，防止车轮出现过大的纵向滑移率，以获得最大的附着力，既可产生最大的减(加)速度，又可防止出现侧滑。

车辆动力学控制系统虽然也是控制车轮的制动力与驱动力，但它们与ABS/TCS有很大的不同，其主要表现是可实现左右纵向力的差动控制，以直接对汽车提供横摆力矩，抵消汽车的不稳定运动(如在滑路上甩尾时的矫正作用)。该系统通过在汽车上安装的各种传感器，检测到汽车的速度、角速度、转向盘转角以及其它的汽车运动姿态，根据需要主动地对某侧车轮进行制动，来改变汽车的运动状态，使汽车达到最佳的行驶状态和操纵性能，增加了车轮的附着性和汽车的操纵性和稳定性。

㈣、汽车智能速度控制系统

汽车智能速度控制系统的功用是在某些特殊路段或特殊行驶条件下对车速进行强制限制。汽车智能速度控制系统主要由电子控制元和执行器单组成。该控制系统工作时，需首先设定限制速度。例如某区域的限速为80km/h，我们可以将该速度设定为限速值。当车速未达到80km/h时，汽车智能速度控制系统不起作用。当车速接近80km/h时，电子控制单元启动执行器，限制加速踏板的行程，使汽车不能继续加速。当车速低于80km/h时，电子控制单元解除对执行器的控制，驾驶员又可以自由地踏下加速踏板使汽车加速。

智能速度控制系统限速值的设定，可以用选择开关设定，也可以通过接受无线信号设定(即接收道路速度无线信号切换或电子地图信号切换) ：可以只设定一个值，也可以根据不同的路况，有多个挡位供设定。智能速度控制系统为智能化交通奠定了基础。例如在高速公

路上设置限速无线信号发射系统，交通管理部门就可以根据气候条件和路面情况及时调整限制车速，让道路更加安全畅通。

㈤、智能导航

主要有卫星导航、惯性导航、磁导航和视觉导航。卫星导航技术主要通过全球定位系统（GPS）对智能车辆进行三维导航，定位和定时。根据汽车的所在地和目的地进行路径规划，为驾驶员筹划最合理的路径。除GPS系统外，还有GALILEO系统，双静止卫星定位系统等。

惯性导航完全不依赖外部的声光等传播信号，可以实时，高精度的输出所需要的全部导航信息。他以牛顿力学定律为基础通过加速度器实时测量载体运动的加速度，经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。自主的进行定位导航。

磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响,即使风沙或大雪埋没路面也一样有效,而且便于维护。另外,通过变换磁极朝向进行编码,可以向车辆传输道路特性信息,诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息。但是,磁导航方法往往需要在道路上埋设一定的导航设备(如磁钉或电线),系统实施过程比较繁琐,且不易维护,变更运营线路需重新埋设导航设备。视觉导航就不存在这个问题。视觉导航的优点是车载计算机可以在试验样车偏离目标车道前,事先知道并预防其发生,同时当在高速公路使用时,不需要对现有的道路结构做变化,并且在混合交通中,也可使用;其缺点为,当风沙、大雾等自然因素致使能见度过低或路面上的白色标线不清晰时,导航系统会失效。