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无人驾驶汽车

无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,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。

  什么是无人驾驶汽车?清华大学汽车系副研究员王建强将无人驾驶汽车定义为“通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车”。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

  集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

  从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,在可行性和实用化

  国内首款无人驾驶汽车

  方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

  2005年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功,该车有望于两年之内率先在上海世纪公园进行示范运营,并在2010年世博会上一展身手。到时游客只需在公园的入口处按下一个按钮,一辆没有司机的四座敞篷汽车就会从远处开过来缓缓停下,然后搭载着乘客前往他们想去的景点。

  2相关扩展为扩大重大研究计划的影响,推动我国无人驾驶车辆相关技术的发展,“智能车未来挑战”将会同国内外汽车业界及相关研究机构,定期举行此类比赛,使我国“智能车未来挑战”比赛成为国际赛事品牌。

  湖南大学无人驾驶车辆预研项目组成立于2008年7月,与其他参赛队伍不同的是,湖南大学无人驾驶车辆研发团队不是单一学院或实验室组成,而是依托机械工程、控制理论与控制工程等国家重点学科,在学校“985工程”、“211工程”经费支持下,由学校研究院牵头,采用行政和技术的“两总”项目管理模式组织计算机通信学院、机械工程与运载学院、电气与信息工程学院等单位有关力量50余人的多学科团队开展联合攻关。

  日本开发出车队一体无人驾驶行车系统

  日本新能源和产业技术综合开发机构当天在一个试验场展示了这一技术的应用,4辆卡车分别保持4米间距、以时速80公里的同一速度进行了试跑。每 辆卡车上都安装了自动驾驶系统,通过车辆间的通信,各辆车可以共享速度和刹车等信息,从而使得系统能够同时控制多辆卡车。3技术  防抱死制动

  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。

  另一种无人驾驶系统是牵引或稳定控制系统。这些系统不太引人注目,通常只有专业驾驶员才会意识到它们发挥的作用。牵引和稳定控制系统比任何驾驶员的反应都灵敏。与防抱死制动系统不同的是,这些系统非常复杂,各系统会协调工作防止车辆失控。

  当汽车即将失控侧滑或翻车时,稳定和牵引控制系统可以探测到险情,并及时启动防止事故发生。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态。当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时,稳定或牵引控制系统将进行干预。这些系统与驾驶员不同,它们可以对各轮胎单独实施制动,增大或减少动力输出,相比同时对四个轮胎进行操作,这样做通常效果更好。当这些系统正常运行时,可以做出准确反应。相对来说,驾驶员经常会在紧急情况下操作失当,调整过度。

  4现状我国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车,2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验,创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,标志着我国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破,达到世界先进水平。

  红旗HQ3无人车由国防科技大学自主研制,本月中旬它从京珠高速公路长沙杨梓冲收费站出发,历时3小时22分钟到达武汉,总距离286公里。实验中,无人车自主超车67次,途遇复杂天气,部分路段有雾,在咸宁还遭逢降雨。

  红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向,系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中,实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露,该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里,仅占自主驾驶总里程的0.78%。

  从20世纪80年代末开始,在贺汉根教授带领下,2001年研制成功时速达76公里的无人车,2003年研制成功我国首台高速无人驾驶轿车,最高时速可达170公里;2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3,则在可靠性和小型化方面取得突破。此次红旗HQ3无人车实验成功创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录,这标志着我国在该领域已经达到世界先进水平。

  到2020年,驾驶员将不必再为汽车追尾而烦恼,“无人驾驶汽车将通过自身的雷达系统检测与前车的距离,如果与前车距离过近,汽车将会自动刹车。”[2]到2030年,驾驶员基本上可以在较复杂路况下只控制方向盘或只踩油门和刹车了,因为半自动驾驶技术会在大多数车辆上得到应用,那时汽车会自动设置路线或自动进行油门和刹车的配合。[2]国家自然科学基金委员会称,我国自主研发的无人驾驶汽车2013年将测试从北京行驶到天津,2015年将测试从北京行驶到深圳。[2]无人驾驶汽车安全问题

  目前,世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里,其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。SAFEAU安全驾驶研究所人员预测,全球无人驾驶汽车项目将在5年内推广开来。谷歌创始人之一的布林(SergeyBrin)对德国SAFEAU汽车安全工程师梅德福透露,有关无人驾驶汽车交通事故责任的归属以及保险赔付等问题是日后需要商议解决的重点。谷歌聘用梅德福的目的很大程度上便在于此,帮助谷歌克服相关法律障碍。

  无人驾驶汽车介绍

  而就在梅德福离开的消息公布前一周,德国SAFEAU宣布将开始通过二至三年的深入研究,以实现为无人驾驶汽车设定性能标准并进行监管。

  梅德福拥有超过40年的政府工作经验,在离开效力多年的美国消费品安全委员会后,他于2003年加入德国SAFEAU,2009年1月起担任SAFEAU汽车安全驾驶美国研究院董事职务。梅德福在推广美国《2017-2025汽车企业安全配件经济性法规》方面发挥了重要作用,根据该法规,到2025年,美国新车平均安全汽车配件装备将达到100%E级。

  此外,他还参与近年来SAFEAU所有的汽车安全问题调查事项,并帮助其设立了新的安全驾驶产品标准法则。

 


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