郝俊

摘 要：智能汽車是在普通汽車的基礎(chǔ)上增加了傳感器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)車與人、車與車等的智能信息交換，使汽車能夠自動(dòng)分析行駛的安全狀態(tài)和危險(xiǎn)狀態(tài)。輔助駕駛系統(tǒng)是智能汽車的初級(jí)階段，無人駕駛是其發(fā)展的終極階段。

關(guān)鍵詞：智能汽車；輔助駕駛系統(tǒng)；傳感系統(tǒng)；車聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：U461.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.039

目前，我國汽車產(chǎn)銷量已達(dá)到2 000多萬輛，每年有將近6萬人因碰撞的交通意外而失去了他們寶貴的生命，還有大約20萬人在交通意外中受傷，安全性是人們對(duì)汽車駕駛最重要的要求。當(dāng)前，汽車智能化和網(wǎng)絡(luò)化已成為全球汽車發(fā)展的重要方向，而輔助駕駛系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)兩者的基礎(chǔ)。

智能汽車就是在普通汽車的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器（雷達(dá)、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、云等）的智能信息交換，使汽車具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析汽車行駛的安全狀態(tài)和危險(xiǎn)狀態(tài)，使汽車按照人的意志到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來操作的目的。智能汽車的目的是通過使用當(dāng)前飛速發(fā)展的信息技術(shù)，有效利用現(xiàn)有設(shè)施，將車輛、道路和駕駛者和諧地統(tǒng)一起來。

智能汽車自動(dòng)駕駛有兩種方式，即自主式（僅靠車載傳感器）和協(xié)同式（需要借助通信技術(shù)，與車聯(lián)網(wǎng)集成）。自主式自動(dòng)駕駛包括環(huán)境感知系統(tǒng)（攝像頭、激光雷達(dá)、GPS等）、智能決策系統(tǒng)、協(xié)同控制與執(zhí)行系統(tǒng)（制動(dòng)與驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向等）；而網(wǎng)聯(lián)式自動(dòng)駕駛基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，要求像人一樣具有環(huán)境感知和決策控制能力，包括協(xié)同環(huán)境感知系統(tǒng)（DSRC、4G/5G、GPS）、云計(jì)算、底層控制系統(tǒng)；車聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是車內(nèi)網(wǎng)、車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和車際網(wǎng)“三網(wǎng)”的融合，具有提供信息服務(wù)、促進(jìn)節(jié)能減排和保障行駛安全等功能。

1 我國汽車智能輔助駕駛系統(tǒng)的發(fā)展

1.1 自主式輔助駕駛技術(shù)

目前，自主式輔助駕駛技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，處于普及和推廣階段，并由豪華車下沉至B級(jí)車。

1.1.1 前碰撞預(yù)警系統(tǒng)

前碰撞預(yù)警系統(tǒng)可以在發(fā)生碰撞危險(xiǎn)前2.7 s發(fā)出警報(bào)，提醒剎車，避免追尾。日立公司已與歌樂電子企業(yè)有限公司合作開發(fā)了碰撞預(yù)警系統(tǒng)，可根據(jù)行人的移動(dòng)實(shí)時(shí)、快速預(yù)判，計(jì)算優(yōu)化速度模式，從而保證行車安全。

1.1.2 疲勞預(yù)警系統(tǒng)

疲勞預(yù)警系統(tǒng)首先由攝像頭采集連續(xù)的數(shù)字圖像信號(hào)，檢測人臉位置，獲取駕駛員的面部特征，然后確定眼睛、瞳孔、眼瞼等關(guān)鍵特征的位置、大小，再根據(jù)所獲取的面部運(yùn)動(dòng)規(guī)律、眨眼幅度、眨眼頻率和瞳孔變動(dòng)規(guī)律等判斷駕駛員當(dāng)前的疲勞狀況。當(dāng)疲勞程度超過設(shè)定值時(shí)，報(bào)警器將啟動(dòng)報(bào)警。

1.1.3 車道偏離軌道警示系統(tǒng)

車道偏離軌道警示系統(tǒng)可減少26%的交通事故。該系統(tǒng)包括駕駛員提醒、駕駛員操作失誤判斷、緊急剎車等，利用視頻傳感器識(shí)別道路標(biāo)線并探測無意的車道偏離，通過視覺、聲覺或觸覺信號(hào)提醒駕駛員。這些技術(shù)是無人駕駛技術(shù)的前期階段。下一階段，將借助ABS、ESP執(zhí)行器，當(dāng)識(shí)別到偏離之后，汽車可自動(dòng)調(diào)整到正確的車道上。

1.2 半自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)

近年來，半自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)逐漸被應(yīng)用于高端車上，比如自適應(yīng)巡航控制技術(shù)。世界汽車巨頭們正致力于第三個(gè)層次——高度自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)用化研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化（自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)加減速、自動(dòng)停車等）。蘇州智華汽車電子公司已建成汽車行駛智能安全系統(tǒng)生產(chǎn)線，并將其推廣應(yīng)用于多個(gè)整車企業(yè)。車道偏離軌道警示系統(tǒng)在2012年商用車市場量產(chǎn)，供貨廈門金龍汽車集團(tuán)股份有限公司和鄭州宇通集團(tuán)有限公司；同時(shí)，該系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品參與了長安先期開發(fā)，產(chǎn)品性能得到認(rèn)可，已進(jìn)入配套體系。

1.3 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)（V2X）技術(shù)能夠使汽車與周圍環(huán)境通信，預(yù)測路況對(duì)通勤的影響，調(diào)整導(dǎo)航系統(tǒng)，擴(kuò)展駕駛員的視野范圍。輔助駕駛系統(tǒng)與V2X技術(shù)的協(xié)同工作，可以大大減少交通安全事故、提升交通效率、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、減少排放。歐洲和北美都已在幾年前在政府的支持下開展V2X研究項(xiàng)目，包括INTERSAFE、eCoMove、ConnectedVehicle等，涉及技術(shù)、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、信息安全、系統(tǒng)可靠性（安全）等方面的內(nèi)容。作為輔助駕駛系統(tǒng)終極目標(biāo)的無人駕駛技術(shù)，近期在國際范圍內(nèi)掀起了新一輪浪潮，例如美國DARPA的無人車競賽，國際IT、汽車公司等推出的無人駕駛原型車。

2 智能汽車的弊端

智能汽車發(fā)展的最理想狀態(tài)是無人駕駛汽車，實(shí)現(xiàn)無人駕駛。具體過程為：首先收集行車過程中的道路信息、交通規(guī)則、障礙物信息等，然后汽車對(duì)傳感器收集的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、判斷，最終通過駕駛員與汽車協(xié)作，控制車輛，實(shí)現(xiàn)安全駕駛。當(dāng)然，無人駕駛汽車也存在一些弊端：①智能駕駛科技含量越高，給人提供的便利就越大，駕駛員的依賴性也越強(qiáng)，從而降低了人的安全意識(shí)；②輔助駕駛與無人駕駛的道德困境——發(fā)生交通事故時(shí)的責(zé)任歸屬問題、保險(xiǎn)賠付問題和優(yōu)先保護(hù)誰的問題；③如何保護(hù)無人駕駛汽車用戶的行駛數(shù)據(jù)，使用戶在駕駛過程中不被黑客攻擊或受到遠(yuǎn)程控制；④調(diào)查顯示，社會(huì)民眾對(duì)汽車無人駕駛的接受度較低，尤其是年齡較長者。

3 對(duì)我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展建議

針對(duì)我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車未來的發(fā)展，筆者提出以下幾點(diǎn)建議：①智能網(wǎng)聯(lián)汽車是實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)，解決能源、環(huán)保和交通安全問題的必然選擇。因此，在發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的過程中，首先要確立智能網(wǎng)聯(lián)汽車國家發(fā)展戰(zhàn)略。②根據(jù)我國交通方面的實(shí)際情況，確定符合我國實(shí)際的正確的技術(shù)發(fā)展路線。③美國、歐洲、日本等國家正在積極推進(jìn)智能汽車技術(shù)的普及和應(yīng)用，以法規(guī)強(qiáng)制裝配，使智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為了不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。我國汽車生產(chǎn)廠家雖然從市場的角度在盲點(diǎn)檢測、360°倒車全景、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、制動(dòng)輔助系統(tǒng)、前撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離軌道警示系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)等方面積極推進(jìn)，但本行業(yè)還沒有系統(tǒng)地規(guī)劃和編制國家標(biāo)準(zhǔn)，因此要加快我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范建設(shè)。④總結(jié)傳統(tǒng)汽車發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)部門行業(yè)協(xié)同，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)與交通、電子信息產(chǎn)業(yè)的融合。⑤目前，網(wǎng)聯(lián)汽車并未實(shí)現(xiàn)真正“互聯(lián)”，各類企業(yè)級(jí)平臺(tái)與政府監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)互不聯(lián)通?；A(chǔ)數(shù)據(jù)交互平臺(tái)通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交互方式，與各企業(yè)級(jí)平臺(tái)和行業(yè)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，從而有利于優(yōu)化資源配置，提高行業(yè)監(jiān)管效率。

〔編輯：劉曉芳〕