智能汽车

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,智能汽车,请观看一段视频,视频,美国无人自动泊车新概念：让车自己找地儿停,美国通用汽车公司近日提出了方便、省油的无人自动泊车新概念。在这种新概念设计中，当汽车驶抵目的地后，驾驶员可以直接下车，而汽车则能根据系统指示自行寻找合适的停车位。即使在寻找的路上遇到一些障碍物，或者选定的停车位有些远，汽车都能自行克服困难。,这种新概念设计可以帮助汽车快速地找到合适的停车位置，从而使得驾驶员避免了满街找停车位的情况，因此可以达到省油的效果。,当驾驶员要将车开走时，他只需通过手机智能程序“联系”汽车，汽车便可以自行开到驾驶员指定的位置。在这个过程中，汽车会自动避免与其它车辆发生碰撞或造成交通堵塞。,概念,汽车的发展将来不一定会变成像视频中的那样，当肯定会变得越来越智能。,智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同，它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施,(,餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场,),的信息资料；其次是,GPS,定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。,智能车辆是一个集环境感知、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、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。,智能交通系统,概念,Intelligent Transportation Systems,，,ITS,智能交通系统的前身是智能车辆道路系统（,Intelligent Vehicle highway system,IVHS,）智能交通系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。,智能交通系统的应用范围,包括机场、车站客流疏导系统，城市交通智能调度系统，高速公路智能调度系统，运营车辆调度管理系统，机动车自动控制系统等。,智能交通系统的作用,它通过人、车、路的和谐、密切配合提高交通运输效率，缓解交通阻塞，提高路网通过能力，减少交通事故，降低能源消耗，减轻环境污染。,ITS,应用现状：,概述,智能交通系统目前世界上应用最为广泛的地区是日本，如日本的,VICS,系统相当完毕和成熟，其次美国、欧洲等地区也普遍应用。在中国，北京、上海、广东等地也已广泛使用。,智能交通包含的子系统大体可分为几个方面,一、车辆控制系统,指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度，人称,“,智能汽车,”,。目前，美国已有,3000,多家公司从事高智能汽车的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。,二、交通监控系统,该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。,三、运营车辆高度管理系统,该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前，行驶在法国巴黎大街上的,20,辆公共汽车和英国伦敦的约,2500,辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。,四、旅行信息系统,是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等，任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上，只要采用其中任何一种方式，你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统，外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。,智能交通系统是一个复杂的综合性的系统，从系统组成的角度可分成以下一些子系统：,1),先进的交通信息服务系统,(ATIS),ATIS,是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；,ATIS,得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。,2),先进的交通管理系统,(ATMS),ATMS,有一部分与,ATIS,共用信息采集、处理和传输系统，但是,ATMS,主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。,3),先进的公共交通系统,(APTS),APTS,的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。,4),先进的车辆控制系统,(AVCS),AVCS,的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。,AVCS,包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。,5),货运管理系统,这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。,6),电子收费系统,(ETC),ETC,是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站,ETC,车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高,35,倍。,7),紧急救援系统,(EMS),EMS,是一个特殊的系统，它的基础是,ATIS,、,ATMS,和有关的救援机构和设施，通过,ATIS,和,ATMS,将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。,多输入,通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。,通过对车辆智能化技术的研究和开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅通、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷，使得即便在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶。,高科技,智能汽车是一种正在研制的新型高科技汽车，这种汽车不需要人去驾驶，人只舒服地坐在车上享受这高科技的成果就行了。因为这种汽车上装有相当于汽车的,“,眼睛,”,、,“,大脑,”,和,“,脚,”,的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置，这些装置都装有非常复杂的电脑程序，所以这种汽车能和人一样会,“,思考,”,、,“,判断,”,、,“,行走,”,，可以自动启动、加速、刹车，可以自动绕过地面障碍物。在复杂多变的情况下，它的,“,大脑,”,能随机应变，自动选择最佳方案，指挥汽车正常、顺利地行驶。,智能汽车的,“,眼睛,”,是装在汽车右前方、上下相隔,50,厘米处的两台电视摄像机，摄像机内有一个发光装置，可同时发出一条光束，交汇于一定距离，物体的图像只有在这个距离才能被摄取而重叠。,“,眼睛,”,能识别车前,5,20,米之间的台形平面、高度为,10,厘米以上的障碍物。如果前方有障碍物，,“,眼睛,”,就会向,“,大脑,”,发出信号，,“,大脑,”,根据信号和当时当地的实际情况，判断是否通过、绕道、减速或紧急制动和停车，并选择最佳方案，然后以电信号的方式，指令汽车的,“,脚,”,进行停车、后退或减速。智能汽车的,“,脚,”,就是控制汽车行驶的转向器、制动器。,重要标志,无人驾驶的智能汽车将是新世纪汽车技术飞跃发展的重要标志。可喜的是，智能汽车已从设想走向实践。随着科技的飞速发展，相信不久的将来，我们都可以领略到智能汽车的风采。,所以，智能汽车实际上是智能汽车和智能公路组成的系统，目前主要是智能公路的条件还不具备，而在技术上已经可以解决。在智能汽车的目标实现之前，实际上已经出现许多辅助驾驶系统，已经广泛应用在汽车上，如智能雨刷，可以自动感应雨水及雨量，自动开启和停止；自动前照灯，在黄昏光线不足时可以自动打开；智能空调，通过检测人皮肤的温度来控制空调风量和温度；智能悬架，也称主动悬架，自动根据路面情况来控制悬架行程，减少颠簸；防打瞌睡系统，用监测驾驶员的眨眼情况，来确定是否很疲劳，必要时停车报警,计算机技术的广泛应用，为汽车的智能化提供了广阔的前景。,国内发展情况,研究项目,我国从上世纪,80,年代开始着手无人驾驶汽车的研制开发，虽与国外相比还有一些距离，但目前也取得了阶段性成果。国内清华大学、国防科技大学、上海交通大学、西安交通大学、吉林大学、同济大学等都有过无人驾驶汽车的研究项目。,1992,年，国防科技大学研制成功了我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。由计算机及其配套的检测传感器和液压控制系统组成的汽车计算机自动驾驶系统，被安装在一辆国产的中型面包车上，使该车既保持了原有的人工驾驶性能，又能够用计算机控制进行自动驾驶行车。,2000,年,6,月，国防科技大学研制的第,4,代无人驾驶汽车试验成功，最高时速达,76km,，创下国内最高纪录。,2003,年,7,月，国防科技大学和中国一汽联合研发的红旗无人驾驶轿车高速公路试验成功，自主驾驶最高稳定时速,13Okm,，其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。,新一代智能移动机器人,THMR,V,（,TsingHua Mobile Robot V,）清华,V,型智能车是清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室在中国科