智能汽车技术有哪些
智能网联汽车做到三个事情:替代人的眼睛、耳朵、有先进的中央决策系统替代人的大脑、执行系统替代人的手脚。
智能汽车关键技术分三大部分:环境感知技术、中央决策技术、底层控制技术。 反过来看底层控制技术,汽车行业做了这么多年,对我们汽车零部件厂商,底层的控制系统是比较放心的。
对于无人车来讲,这些控制系统能够功能实现,能够不断地完善,九到十年是没有问题的。所有人知道对于无人车来讲主要的困难决定在哪?
中央决策系统。对于人来讲,驾驶汽车,我们说会不断学习,遇到各种各样的情况会不断学习,遇到各种意外的情况有应急的处理措施。最关键的一点人其实可以犯错的,比如说你撞了人或者出了交通事故是你负责任,但背后是一套完善的法律体系做保障。这一套法律体系用了一百年的时间建立起来,一整套的完整的环节做后面的支撑体系。但对于无人车来讲,恰恰缺乏的是这个。
对于无人车,它对环境、对各种各样的路况、交通事故,如果不能做到预知,遇到就不知道怎么处理。 最关键无人车遇到意外情况的时候不知道怎么处理,这时候出了交通事故,背后法律体系的保障是不完善的。 中央决策一定是无人车发展过程当中非常大的瓶颈,这个瓶颈想要克服,一定要通过环境感知系统的加强来解决这个问题。
环境感知系统,如果无人车行驶过程中环境感知能力超出人的感知能力,除了汽车行驶过程中对周围所有环境信息做到全息感知以外,做到超视觉、超视野的感知,很多的危险是可以提前避免的,避免一些复杂情况的出现,这时候我们说才有可能,中央系统处于比较简单的状况。
智能汽车最关键的,要躲避所有的障碍,达到目的地,要知道每一步做什么事情。 针对这样的工作,需要高精度地图的支持。
无人车环境下面,高精度地图和传统地图已经完全不是一个概念了。整个地图的建模、地图的信息,包括整个对地图感知的方式都会发生彻底的改变,这样的地图当中,右图当中看到每一个固定的建筑物、标识都可能成为定位辅助 就是在讲高精度地图、高精度定位。大家对地图、导航、定位都有自己的认识,每个人手上都有手机,都有导航,汽车厂商以前认为导航很重要,但不是最核心的技术,但对于智能汽车、无人汽车来讲,我们说地图定位、导航,已经不是传统的定位导航了,是整个智能汽车最核心的部分
如果是说新兴的汽车人工智能之类的技术咱不清楚,太多了,也没必要了解,因为很多都处于设想状态,等真正应用起来的时候网上会有大批科普文章,随便挑几个看看就懂了。而我觉得真正对我们有用处的就是当下流行的一些相对智能的技术,应用广泛,技术成熟可靠,买来后就能享受到。今天咱们就来说说现在比较流行的一些相对智能的汽车技术,买车可供参考。
1、无钥匙进入、启动
以前的汽车都是机械钥匙,绝对可靠,但是也有一些弊端,举几个最常见的例子:车钥匙容易锁车里,启动时有些新手不会判断发动机状态,本来点火2秒发动机就启动了可以松开了,结果一些新手朋友拧着钥匙就不松手,非等到发动机带着起动机狂转并且发出刺耳尖叫声才松手。锁车状态下想开后备箱或者车门必须掏钥匙。在公共停车场遥控锁车还容易被不法分子干扰导致无法上锁。
而无钥匙进入系统方便多了,只要钥匙带在身上车辆就把你当主人,夜间接近车辆时车内照明灯点亮给你照明,抬手直接开门,提着大包小包到车跟前直接拉后备箱,启动时按一下按钮系统自动帮你启动发动机,停车时只需要轻轻摸一下门把手就可以上锁,哪怕坏人拿着干扰器站在你跟前都没用。
不过这系统也有缺点,比如熄火如果不放在P挡的话不断电不能锁车,但是车钥匙一样可以带走。还有就是换驾驶员时容易落下车钥匙。
2、主动降噪
汽车主动降噪就是用车内麦克风收集噪音信号并且对一些信号分析后从车载扬声器输出与噪音波形相反的声波来抵消噪音。我觉得这属于降噪的极致了,其实大部分车辆只要NVH做好后安静度已经很不错了,主动降噪也只能发挥有限的作用,而且有些车还会遇到降噪系统出问题反而在车内产生电流声,想想都恐怖,那声音就像针扎一样,太难受了。这个配置我觉得不是必须的,有了好,没有咱也不必追求。
3、车道偏离预警
这个功能特别适合跑高速,当车辆偏离车道时会报警,能避免疲劳驾驶引起的严重后果。现在很多车都有这个功能了,有些行车记录仪也有,不过可能由于心理作用的因素我总觉得原厂的似乎更好用一些。
4、变道辅助
这个功能利用车辆后方的雷达发射装置向车辆侧后方发射雷达波,根据反射信号来判断车辆侧后方来车情况,一定程度上可以避免新手观察不到位变道引起的事故。着实是新手的好搭档。
5、刹车辅助
这其实并不是一个新鲜技术了,很早就有了,对新手友好,当发生紧急情况时人们会本能的快速踩刹车,但是有些新手车感不好,并不能根据减速度去合理控制刹车力度,所以有些时候虽然踩刹车了但是制动力较小,导致不必要的事故,刹车辅助系统就是为了解决这个问题的,当检测到驾驶员快速踩刹车时它会自动帮你施加最大制动力,以便在最短时间内停车。
6、流媒体后视镜
就是把车内后视镜由普通玻璃换成了显示屏,显示车辆后方的影像,非常实用的一个功能,而且原理简单,哪怕原车没有也可以后期加装,几百元,很划算。
7、语音控制系统
开车过程中可以语音控制空调、音响等系统,这个功能真的很实用,因为行驶中去手动控制这些系统肯定影响驾驶,而有了语音控制系统你只需要发号施令即可。别的不说,前段时间500块买了个安卓大屏导航就有语音控制功能,虽然功能少多了,即便如此就已经感觉相当轻松了,语音控制音乐播放,语音控制导航目的地,真的很好用,装上以后就没用手控制过屏幕。
现在动不动就是智能汽车甚至自动驾驶,我觉得那些更多的是噱头,实用性真的不大,而一些传统的成熟的功能反而是真正实用的。
(1)环境感知技术
环境感知包括车辆本身状态感知、道路感知、行人感知、交通信号感知、交通标识感知、交通状况感知、周围车辆感知等。
(2)无线通信技术
长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入,主要用4G/5G技术,特别是5G技术,有望成为车载长距离无线通信专用技术。短距离通信技术有专用短程通信技术(DSRC)、蓝牙、WiFi等,其中DSRC重要性较高且亟须发展,它可以实现在特定区域内对高速运动下移动目标的识别和双向通信,例如V2V、V2I双向通信,实时传输图像、语音和数据信息等。
(3)智能互联技术
当两个车辆距离较远或被障碍物遮挡,导致直接通信无法完成时,两者之间的通信可以通过路侧单元进行信息传递,构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络,车载自组织网络依靠短距离通信技术实现V2V和V2I之间的通信,它使在一定通信范围内的车辆可以相互交换各自的车速、位置等信息和车载传感器感知的数据,并自动连接建立起一个移动的网络,典型的应用包括行驶安全预警、交叉路口协助驾驶、交通信息发布以及基于通信的纵向车辆控制等。
(4)车载网络技术
目前汽车上广泛应用的网络有CAN、LIN和MOST总线等,它们的特点是传输速率小、带宽窄。随着越来越多的高清视频应用进入汽车,如ADAS、360度全景泊车系统和蓝光DVD播放系统等,它们的传输速率和带宽已无法满足需要。以太网最有可能进入智能网联汽车环境下工作,它采用星形连接架构,每一个设备或每一条链路都可以专享100M带宽,且传输速率达到万兆级。同时以太网还可以顺应未来汽车行业的发展趋势,即开放性兼容性原则,从面可以很容易地将现有的应用入到新的系统中。
(5)先进驾驶辅助技术
先进驾驶辅助技术通过车辆环境感知技术和自组织网络技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等进行检测和识别,对识别信号进行分析处理,传输给执行机构,保障车辆安全行驶。先进驾驶辅助技术是智能网联汽车重点发展的技术,其成熟程度和使用多少代表了智能网联汽车的技术水平,是其他关键技术的具体应用体现。
(6)信息融合技术
信息融合技术是指在一定准则下利用计算机技术对多源信息分析和综合以实现不同应用的分类任务而进行的处理过程,该技术主要用于对多源信息进行采集、传输、分析和综合,将不同数据源在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合,产生出完整、准确、及时、有效的综合信息,智能同联汽车采集和传输的信息种类多、数量大,必须采用信息融合技术才能保障实时性和准确性。
(7)信息安全与隐私保护技术
智能网联汽车接入网格的同时,也带来了信息安全的问题,在应用中,每辆车及其车主的信息都将随时随地地传输到网络中被感知,这种显露在网络中的信息很容易被窃取、干扰甚至修改等,从而直接影响智能网联汽车体系的安全,因此在智能网联汽车中,必重视信息安全与隐私保护技术的研究。
(8)人机界面技术(HMI)
人机界面技术,尤其是语音控制、手势识别和触摸屏技术,在全球未来汽车市场上将被大量采用。全球领先的汽车制造商,如奥迪、宝马、奔驰、福特以及菲亚特等都在研究人机界面技术。
(9)高精度地图与定位技术
(10)异构网络融合关键技术
(11)交通大数据处理与分析关键技术
(12)交通云计算与云存储关键技术
(1)环境感知技术:环境感知包括车辆本身状态感知、道路感知、行人感知、交通信号感知、交通标识感知、交通状况感知、周围车辆感知等。(2)无线通信技术:长距离无线通信技术用于提供即时的互联网接入,主要用4G/5G技术,特别是5G技术,有望成为车载长距离无线通信专用技术。短距离通信技术有专用短程通信技术(DSRC)、蓝牙、WiFi等,其中DSRC重要性较高且亟须发展,它可以实现在特定区域内对高速运动下移动目标的识别和双向通信,例如V2V、V2I双向通信,实时传输图像、语音和数据信息等。(3)智能互联技术:当两个车辆距离较远或被障碍物遮挡,导致直接通信无法完成时,两者之间的通信可以通过路侧单元进行信息传递,构成一个无中心、完全自组织的车载自组织网络,车载自组织网络依靠短距离通信技术实现V2V和V2I之间的通信,它使在一定通信范围内的车辆可以相互交换各自的车速、位置等信息和车载传感器感知的数据,并自动连接建立起一个移动的网络,典型的应用包括行驶安全预警、交叉路口协助驾驶、交通信息发布以及基于通信的纵向车辆控制等。(4)车载网络技术:目前汽车上广泛应用的网络有CAN、LIN和MOST总线等,它们的特点是传输速率小、带宽窄。随着越来越多的高清视频应用进入汽车,如ADAS、360度全景泊车系统和蓝光DVD播放系统等,它们的传输速率和带宽已无法满足需要。以太网最有可能进入智能网联汽车环境下工作,它采用星形连接架构,每一个设备或每一条链路都可以专享100M带宽,且传输速率达到万兆级。同时以太网还可以顺应未来汽车行业的发展趋势,即开放性兼容性原则,从面可以很容易地将现有的应用入到新的系统中。(5)先进驾驶辅助技术:先进驾驶辅助技术通过车辆环境感知技术和自组织网络技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等进行检测和识别,对识别信号进行分析处理,传输给执行机构,保障车辆安全行驶。先进驾驶辅助技术是智能网联汽车重点发展的技术,其成熟程度和使用多少代表了智能网联汽车的技术水平,是其他关键技术的具体应用体现(6)信息融合技术:信息融合技术是指在一定准则下利用计算机技术对多源信息分析和综合以实现不同应用的分类任务而进行的处理过程,该技术主要用于对多源信息进行采集、传输、分析和综合,将不同数据源在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合,产生出完整、准确、及时、有效的综合信息,智能同联汽车采集和传输的信息种类多、数量大,必须采用信息融合技术才能保障实时性和准确性。(7)信息安全与隐私保护技术:智能网联汽车接入网格的同时,也带来了信息安全的问题,在应用中,每辆车及其车主的信息都将随时随地地传输到网络中被感知,这种显露在网络中的信息很容易被窃取、干扰甚至修改等,从而直接影响智能网联汽车体系的安全,因此在智能网联汽车中,必重视信息安全与隐私保护技术的研究。(8)人机界面技术(HMI)人机界面技术,尤其是语音控制、手势识别和触摸屏技术,在全球未来汽车市场上将被大量采用。全球领先的汽车制造商,如奥迪、宝马、奔驰、福特以及菲亚特等都在研究人机界面技术。
我的研究方向就是做疲劳驾驶检测,也属于智能驾驶中的一部分,我对智能汽车的驾驶辅助技术有所了解,对汽车硬件设备不是很了解。智能汽车主要就是在智能驾驶上,有着集环境感知、辅助驾驶、规划决策等功能于一体的综合系统,提供给驾驶员优良的人机交互界面,主要目的就是为了提高汽车的安全性、舒适性以及智能化。
1. 环境感知技术。智能汽车相比普通汽车增加了先进的传感器、控制器等装置,通过车载传感系统和人机交互终端实现人、车、路等的智能信息交换,使车辆具备智能的环境感知能力,也就是可以实时识别路上对车辆存在安全隐患的物体,可以自动分析车辆安全及危险状态,自动采取必要操作来避免交通事故。
2. 辅助驾驶技术。也就是ADAS,也是利用安装在车上的各种传感器来感应周围的环境,收集车内外的环境数据,进行物体的辩识、侦测追踪等技术上的处理。比如有前车防撞预警系统、车道保持系统、行人检测等等,还有我所研究的疲劳驾驶检测系统,利用图像处理/模式识别技术检测驾驶员是否处于疲劳驾驶状态,提醒驾驶员安全行驶,其实都是为了辅助驾驶员安全行驶的。
3. 还有一些其他服务的智能化技术,比如车辆定位技术、生活娱乐服务、信息查询等等。
我做的由于和智能驾驶相关,所以经常会关注一些自动驾驶和无人驾驶方面的信息,现在驾驶辅助技术已经在量产车上部署,自动驾驶L3/L4级也开始量产了,无人驾驶目前还不能正常上路,个人觉得目前的无人驾驶汽车应该是一辆具备高级自动驾驶功能的汽车。现在人工智能技术发展很快,也许用不了多长时间就能实现无人驾驶上路。
湖南万通技工学校,是经湖南省人社厅批准成立的一所以以汽车类专业为特色,计算机类专业、商务类专业、交通类专业等综合发展为特色的技工学校。
学校坐落于星城长沙——星沙经济开发区,学校与中南汽车世界、广汽菲亚特、上海大众、轨道交通公司、银雁公司等多家名企相伴,学校自办学以来,以诚信筑本,专业治学,有浓厚的技能文化氛围。
学校环境优美,设施齐全,拥有数个教学实训基地,各专业均配有实训室。同时学校还建有数字网络中心、图书阅览室、标准化篮球场,是学生的课余生活丰富多彩。学校采取半军事化管理,全程职素教育,多重保障每一位学子的未来。经过30多年的探索和实践,万通开创出了一条独具特色的职教之路,为社会培养和输送了十余万名分布各行各业的技术精英,得到了用人单位及社会的一致好评。
湖南万通技工学校学校开设汽车运用与智能网联专业 学制:3年
培养方向:培养新能源技术服务企业、非汽车类知名企业所需的智能网联、新能源技术相关岗位人才。
智能汽车技术主要有两大主要系统和几个从属系统。
第一,智能驾驶系统。
智能驾驶技术是智能汽车最核心、最独特的技术。曾经在与全球顶尖华人AI科学家聊天的时候,谈到人工智能驾驶的可行性。那时候特斯拉的电动卡车刚刚推出。他认为,5年内(截止2023年)解决所有技术上的主要问题,10年内(截止2028年)解决法律上的障碍。他说的是美国。国内法规方面更会宽松。这有点像当年底特律用宽松的道路行驶法规换车厂入驻、经济繁荣一样。李开复曾经说过,人工智能的核心能力的标志有两个,一是算法、二是数据。算法强的是美国,数据多的是中国。这两个国家未来在智能汽车上会有优势。
第二,新能源和动力系统。
新能源不仅仅是环保问题的解决方案,更重要的是电力驱动系统与数字化的契合度比内燃机好。这个系统包括电池技术、能源控制技术、动力控制技术、马达技术等一系列相关技术。电池技术、马达技术和能源控制技术日本公司由于新材料研究方面领先,所以在技术和品控方面有一定的优势。
其他的从属系统技术包括:传感器技术、物联网技术等智能驾驶的感知系统。这里的主要思想是:传感器+物联网+人工智能。在传感器这个层面,像激光测距和雷达,作为电器特长的日本厂商长期积累,在全球优势明显。
而在新材料系统。这里主要指为车身减重的CRFP车身技术。CRFP主要是指碳纤维热固技术。工业级的材料方面的研究和应用,日本无疑是做得最好的,案例也非常丰富。在我们未来推出的专栏里,会有新材料技术方面的介绍。
以上全部都是技术层面的事。到最后,还是要回答几个问题:为什么要做智能驾驶(汽车)?
这其实是回应至少两个问题:
1,全球汽车销量下滑,怎么办?德鲁克说要看人口结构的变化才能认清市场。现在美国年轻人有1/3不考驾照,这种变化,车厂就要从卖产品(汽车)转变为卖服务(出行、运输)
2,未来(出行、运输)的场景是什么样的?这个以丰田公司为代表的智能驾驶更具前瞻性和操作性,我们的专栏也有详解。