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浅谈无人驾驶汽车技术原理

2019-10-15张志浩张旭陈志强

写真地理 2019年12期
关键词:技术原理激光雷达发展

张志浩 张旭 陈志强

摘要:无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,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的目的。

关键词:无人驾驶汽车;发展;激光雷达;技术原理

正文:

一、无人驾驶汽车的发展情况

安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年,驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。既然驾驶员失误百出,汽车制造商们当然要集中精力设计能确保汽车安全的系统。“无人”驾驶系统种类繁多,其中有些根本算不上“无人”,还有些活像是科幻小说中的东西。

防抱死制动系统其实就算无人驾驶系统。虽然防抱死制动器需要驾驶员来操作但该系统仍可作为无人驾驶系统系列的一个代表,因为防抱死制动系统的部分功能在过去需要驾驶员手动实现。不具备防抱死系统的汽车紧急刹车时,轮胎会被锁死,导致汽车失控侧滑。驾驶没有防抱死系统的汽车时,驾驶员要反复踩踏制动踏板来防止轮胎锁死。而防抱死系统可以代替驾驶员完成这一操作——并且比手动操作效果更好。该系统可以监控轮胎情况,了解轮胎何时即将锁死,并及时做出反应。而且反应时机比驾驶员把握得更加准确。防抱死制动系统是引领汽车工业朝无人驾驶方向发展的早期技术之一。

从有人驾驶到无人辅助驾驶一般可分为四个阶段,第一阶段为辅助驾驶:该系统只是为驾驶员提供特定的精确信息或警告,如车道偏离、碰撞警告、盲点提示等;第二阶段为半自动驾驶:当驾驶员受到系统警告后仍未及时做出正确措施时,该系统会自动响应处理情况,避免意外发生;第三阶段为高度自动驾驶:汽车在驾驶员的监控下可在一定时间内自动行驶,但无法完全脱离驾驶员,在较为复杂的情况下仍需人为操控驾驶;第四阶段为全自动驾驶:行驶过程中不需要人为干涉,汽车做到全自动行驶,在行驶前人们只需输人相应的指令即可。

谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证,预计于2015年至2017年进入市场销售。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。2017年12月,北京市交通委联合北京市公安交管局、北京市经济信息委等部门,制定发布了针对自动驾驶车辆道路测试的《指导意见》与《实施细则》,规范推动自动驾驶汽车的实际道路测试。当地时间2018年3月18日晚上,美国亚利桑那州一名女子被优步自动驾驶汽车撞伤后不幸身亡。这是全球首例自动驾驶车辆致人死亡的事故。2018年5月14日,深圳市向腾讯公司核发了智能网联汽车道路测试通知书和临时行驶车号牌。

二、无人驾驶汽车技术原理

无人驾驶汽车是利用多种车载传感器获取车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息进行智能处理分析判断,从而控制车辆的行驶方向和速度,使得可以有效安全地行驶在道路上。简单地说,无人驾驶汽车类似于一个机器人,可以进行自主操纵自动驾驶汽车汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现,谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

沃尔沃根据自动化水平的高低区分了四个无人驾驶的阶段:驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化:

1、驾驶辅助系统(DAS):目的是为驾驶者提供协助,包括提供重要或有益的駕驶相关信息,以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”(LDW)系统等。

2、部分自动化系统:在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统,如“自动紧急制动”(AEB)系统和“应急车道辅助”(ELA)系统等。

3、高度自动化系统:能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责,但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。

4、完全自动化系统:可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。结构性能

激光雷达自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。

三、无人驾驶汽车未来展望

无人驾驶汽车的发展空间还很大,人们还需要攻克各方面难关来实现真正意义上的无人驾驶。可以肯定的是智能化汽车将会诿渐步人我们的生活,给人们带来更多便利。如今人们估计到 2020年,汽车车身周围会配置全方位检测雷达,当检测到车距过小时,系统会自动刹车,防止碰撞。到2030年,基本上实现半自动驾驶,人们可以在较复杂路况下只控制方向盘或只踩油门和刹车了,我想未来的生活可能是这样的,我们只要对着手机说目的地,手机将会把讯息传达给汽车,汽车会自主开到家门口,并自动选择好最佳路线,此时你只要进人汽车内按下按钮便可前往目的地,在此期间你不需要任何操作,只需享受舒适的行程即可。随着高科技的发展,无人驾驶汽车的功能也将更完善,产业化前景更美好

参考文献:

[1]孙全喜,于宏阁,刘泽林.数控忮术在现代机械制造中的发展应用及前景[J].内蒙古科技与经济.20巧(24)

[2]李楠.高职院校机械制造及自动化专业&才培养模式研究 [J].信息化建设.20巧(12)

[3]刘志伟.空压机维护维修的问题分析与研讲化工管理.2016(03)

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