汽车智能网联系统中自动寻车技术的应用策略分析
2023-03-27李欣
李欣
摘 要:汽车工业正在以产品为中心向以用户为中心的方向飞速转变,这种转变是智能网联技术的战略的根基所在,也展现出了巨大的潜在价值,成为了我国当前汽车发展转型的主要方向。其中,自动寻车技术是满足用户多元化需求,有效促进汽车行业快速进步的汽车高端技术之一。本文将对汽车智能网联系统与自动寻车技术进行简要阐述,并对自动寻车技术的应用进行分析讨论。
关键词:智能网联系统 汽车 自动寻车技术
Abstract:The automotive industry is rapidly transforming from product-centric to user-centric, which is the foundation of the strategy of intelligent network technology, and also shows great potential value, which has become the main direction of China's current automobile development and transformation. Among them, automatic car finding technology is one of the high-end automotive technologies that meet the diversified needs of users and effectively promote the rapid progress of the automotive industry. This paper will briefly elaborate on the automotive intelligent network system and automatic car finding technology, and analyze and discuss the application of automatic car finding technology.
Key words:intelligent network system, car, automatic vehicle finding technology
自動寻车技术主要是解决用户在大型公共停车场找车难的问题,技术分类上主要有传统的钥匙寻车技术、借助GSPS 或蓝牙技术的 app软件寻车,以及智能化程度更高的基于终端设备和云设备形成数据映射的寻车系统。“智能”这张技术的大网,正在将越来越多的模块纳入其中,自动寻车技术作为以智能网联系统中的一个“节点”,也将越来越受益于技术领域的多元拓展,在用户导向的大背景之下,更加精准和便捷的为用户提供服务。
1 汽车智能网联系统基本概念
汽车智能网联系统的作用是对汽车的硬件、软件资源程序进行管理工作,是智能网联汽车的终端,具能对路况进行自主判断,并通过智能网联系统优化与制定行驶策略,同时用户还可与系统互动并随时对系统的控制情况进行查看,若用户并不喜欢智能交互体验还能采用手动控制的方式满足自身需求[1]。汽车智能联网系统的构造主要由应用框架与引擎接口、中间件、运行平台层以及内核所组成,并通过车内硬件与软件系统完成智能联网与交互工作,在应用过程中能与驾驶者进行充分互动提升驾驶体验,在操作时较传统模式更为灵活。在此基础上,汽车智能网联系统在行驶的过程中,会将安全性、实时性以及性能等方面作为依据,采取自动驾驶操作系统与智能座舱操作系统这两种模式来运行,其中,自动驾驶操作系统能够对汽车关键命令执行单元进行控制,对各个单元间的协同性提供有效保障。将强大的处理能力运用于自动驾驶系统,可对较为复杂的路面情况充分分析并做出快速且准确的判断,以此来保障驾驶者的安全。智能座舱操作系统为驾驶者提供了应用服务,若驾驶者想通过手动操作时,可随时切换手动驾驶模式。与此同时,该系统还为车内驾驶者提供了个性化服务,例如,上网、导航、娱乐等。
2 汽车智能网联系统技术特点
智能联网汽车应用雷达或光感摄像头等功能对路面信息进行采集,并通过芯片与算法对数据进行处理,通过算法与数据确定当前用户所在位置,并通过网络系统为用户规划合理的行车路线。在行驶过程中,智能芯片可依据摄像头与雷达所传回的路面信息对障碍物与车辆进行躲避,在紧急情况下驾驶者也可自行切换手动驾驶处理危险信息与采取相应的应急措施。通过对汽车智能联网系统技术的发展与运用能有效提升驾驶者的驾驶效率,降低运用成本,在一定程度上还可减少交通事故的发生几率。
2.1 高精度地图技术
高精度地图技术可为自动驾驶汽车提供准确的定位服务与路线规划服务,通过对高精度地图技术的使用能有效帮助驾驶者规划行车路线、避开拥堵路段。高精度地图与传统地图的区别:一、高精度地图包含了大量的汽车行驶辅助信息,可有效辅助驾驶者进行驾驶,增强驾驶安全性,提醒违规行为。二、高精度地图中包含了大量交通元素信息,可帮助驾驶者掌握不同地区的行车规范,辅助驾驶者完成安全驾驶。三、高精度地图具有绝对坐标精度,可有效帮助驾驶者完成路径规划,设计更为合理的行车路线。
2.2 环境感知技术
环境感知技术即为通过摄像头、雷达、传感器等设备感知路面情况,并将所感知的路面信息及时传回处理器之中。智能联网汽车除要满足一般驾驶者的行车需求外还需满足特种作业需求,这不仅对环境感知设别有着精度的要求,还对信息处理能力有着极高的要求。
2.3 判断决策技术
判断与决策技术便是通过对环境感知技术所传回来的信息进行整合、分析与处理的过程。在这一过程中,智能联网汽车除要对基本信息进行处理外还应对作业状态予以考量。例如,对于路面清理汽车来说,芯片除了要进行一般的车辆避让与行驶操作外,还要实时检测车内水箱中的储水状况,并及时将信息传递给驾驶者。
2.4 系统执行技术
智能网联汽车的执行系统分为两部分:一、正常驾驶功能。二、控制作业功能。在行驶过程中,智能网联汽车系统需满足对方向的控制与速度的调节,依次来达到对车辆的控制与驾驶。在这一过程中,主要设计对发动机的控制、对变速器的调节、对车辆转向的控制等;在车辆作业时,系统应将作业场景与作业需求相结合,对作业装置进行智能化操控。
3 汽车智能网联系统发展现状与前景
3.1 汽车智能联网系统发展现状
当下汽车智能网联系统已成为汽车领域发展的新风向,许多知名企业都对其高度关注并加大了投资与研发力度。其中中兴集团便在标Vx Work的基础上研发出嵌入式汽车智能联网系统,以安全可靠为前提满足用户的驾驶需求提升驾驶体验;阿里集团通过对自身优势在汽车智能联网系统中的运用,对底层系统进行深入开发,在底层交互、安全设计与功能系统上有着优越的表现。斑马网络企业在汽车底层操作系統的基础上开发出智能座舱系统,该系统可实现智能驾驶与语音交互等多种功能。
虽然从整体上来说,我国汽车智能网络系统当下有着十分优秀的表现,但从具体情况分析,我国汽车智能网联系统并不能作为独立系统进行开发,其开发过程需与多种相关软件相配合,这也源于我国智能网络系统的研发较晚、起步较慢相对与国外完整的研发产业链来说我国还较为落后,虽然市面上有一些智能联网汽车的推出,但操作系统并未获得广泛认可,在实际应用中还存在一些不足之处,智能网联汽车的销售量不太理想,使得此类汽车产品形成产业链的难度增大。由于智能网联汽车是一个全新的观念,使得我国对于汽车智能网联系统还未形成统一的测试标准与方法。在智能联网汽车的研发过程中,我国水平相交于它国有一定的差异性,国外的检测标准与结果并不完全适用于我国汽车智能联网系统的检测。即便参考国外制度,汽车智能联网系统的测试标准依旧不够完善,其还有较大的改进空间。例如,在国际上也未形成统一的标准对汽车的智能座舱操作系统进行检测。除上述两点外,因我国在汽车智能网联系统的研究开发上起步较晚,缺乏先进的经验与技术,许多关于系统开发的关键技术掌握在国外如谷歌、微软等科技龙头企业的手中,国内的研发组织对相关技术的获取难较度大,自行研发的话研发周期长投入成本高,而所研发出的技术也不能确保自身达到领先地位,因此,国内汽车智能网联系统的发展受到了较大的技术限制。
3.2 汽车智能联网系统发展前景
3.2.1 经济前景
从经济前景分析,智能联网汽车必是未来汽车研发的主流趋势,必将受到广大用户的喜爱。智能联网汽车能改变驾驶者日常出行习惯,使使用者获得良好的驾驶体验,待此技术得到普及,该类汽车产品的销量也会大大增加,其必将吸引更多资本的涌入助力整个行业得到发展。因此,智能联网汽车有着良好的发展前景。国外相关学者通过调查研究也对智能网联系统的经济前景做出了预测,其预测在未来5年左右,智能网联汽车的时代必将到来,并在二十年内持续保持告诉发展趋势。届时,各类智能网联汽车与相关操作系统必将成为汽车市场销售中的主流,所占市场份额应达四分之一之上。因此,对于我国汽车行业发展来说,虽然目前汽车智能网联系统的发展尚不稳定,但若在未来五年我国相关企业获得优势,我国汽车智能网联系统的发展将位于世界前列,国家在相关领域也将成为世界中的佼佼者,并从中为国家经济发展谋取到极大地利益。
3.2.2 其他前景
目前,世界各国对汽车智能网联系统的发展方向都是使其具有自动化与半自动化,该发展方向是依据操作系统现有功能为基础,通过对所传回数据进行分析与运算,做出符合安全的驾驶策略。但对于不断快速发展的科学技术来说,自动化与半自动化并不是起床智能网联系统的终点,实现智能化将仅仅是时间问题。与自动化,半自动化不同,智能化具有更优秀的决策灵活性,在智能化的概念上,汽车智能网联系统可根据用户的多元化需求,行驶习惯不同的行驶环境做出更加合理的行驶方案。从目前的情况来看,虽还未找到具体的实施策略,但从发展的角度去思考,智能化必是汽车智能联网的主要发展趋势。
4 汽车智能网联系统中自动寻车技术应用场景
自动寻车最常用的场景就是辅助经常需要去大型停车场,而且记忆力不是太好或者对方向感不是很敏感的人快速有效的找到车辆。
较简单的钥匙寻车技术主要是通过车辆反馈鸣笛或车灯闪烁跟用户形成交互,形式单一,操作简单,受接收设备距离的限制。
app寻车则可通过更多的形式与用户互动,例如基于 GPS 定位的寻车,亦可接入停车场引导系统,例如,可通过高精度地图技术对车辆进行精准定位,若无法定位还可根据汽车最终行驶轨迹判定车辆停放趋于。
更复杂的解决方法,例如接入云联网,通过无线网络与移动终端连接,接受并解析寻车指令,由车载控制器通过无线网络与云端服务器连接,接受并响应指令,通过声音或灯光控制给与用户反馈。或者利用视频监测,计算最优有效路径。
这些方法都受到网路信号的制约,在信号较弱甚至完全没有信号的场景,就是失去了辅助的意义。
可以想象,随着技术的不断发展,这项辅助功能还会从“人找车”向着“车找人”的方向发展。
5 汽车智能网联系统中自动寻车技术分析
之所以智能,就是在车辆上新增新进的传感器、控制器、执行器等一系列装置,并通过车载传感器和信息终端实现任、车、路的智能信息交换,使车辆具备感知周围环境的能力。
5.1 自动寻车系统的构成
自动寻车系统是由车载信号发射模块、便携式监测测向设备、吸盘式发射天线以及移动智能终端所构成,其中车载信号发射装置是在汽车上完成安装工作,便携式监测测向设备能够手携,移动智能终端可实现对汽车进行控制,对于用户来说非常方便实用。
5.2 自动寻车技术工作原理
5.2.1 车载信号发射模块
车载信号发射模块是将车辆的基本信息进行编码调制,最后形成完整的调制信号,信号的频率可进行控制,为防止该信号被其他正常的无线电业务所干扰,在2.4GHz开放视频段中选择1个频点即可,形成不大于0.5W的发射功率。该模块的实际理念与其他模块来说相对简单,可在汽车上进行安装,并利用汽车上的电瓶进行供电[5]。
5.2.2 吸盘式发射天线模块
吸盘式发射天线模块由一根棒状的发射天线组成,采用吸盘式的方法吸附在车辆的顶部。吸盘式发射天线主要为射频提供发射增益的服务,为0.5W的发射功率下,确保信号的传输距离为500至1000米。
5.2.3 便携式检测侧向设备
便携式检测侧向设备主要对所出现的新号进行侧向,对信号进行检测的复杂程度只需对发射模块中既定的发射频率进行监测,监测的单元频率也只需满足需求即可,并无过高要求。为避免出现因其他车辆频率相同,使得所选择的车辆不同的情况,在进行设计时,会将监测测向模块嵌入到汽车的遥控钥匙中。
5.2.4 移动智能终端
目前常使用的移动智能终端为苹果操作系统与安卓操作系统,其中安卓操作系统具有更好的开放性,可通过蓝牙技术与索要监测测向设备进行连接,将设备监测到的电平信号值在移动智能终端上进行实时显示,用户通过对移动智能终端上现实的电平信号值的打小变化进行监测,实现对信号距离远近的判断。
6 结语
综上所述,随着智能化越来越普及,我国的汽车智能网联系统也在不断的进行改进与进步,其中自动寻车技术的广泛应用已经为广大智能网联汽车用户提供了诸多便利。为在社会市场经济中长久立足,并占据有利地位,汽车行业与相关企业必须更好地贴合社会时代的发展与满足市场、消费者的多元化需求,对汽车智能网联系统技术不断地进行研发与创新,在获得大量收益的同时,达到促进我国经济可持续发展的目的。
参考文献:
[1]张梅.国内智能网联汽车操作系统发展现状与前景[J].时代汽车,2021(9):25-26.
[2]赵世佳,徐可,宋娟,等.我国智能网联汽车操作系統发展的实施策略[J].科技管理研究,2020,40(9):107-111.
[3]张润怀,覃毅哲.汽车智能网联系统中自动寻车技术的应用研究[J]. 科学与财富,2020(21):257.
[4]李磊.汽车智能网联系统中自动寻车技术的应用研究[J].汽车博览,2020(16):32.
[5]矫龙.自动寻车技术在汽车智能网联系统中的应用[J].时代汽车,2021(3):163-164.