智能汽車無人駕駛

塞車!刺耳的鳴笛。在交通路況日益惡化的今天，駕車出行早已失去了昔日的快捷與舒適。放眼前望，汽車長龍壓得人喘不過氣來。

不過，隨著智能化交通系統的異軍突起，這一切將很快成為過去。未來10年，汽車安全系統將能夠自動識別道路上的汽車、行人和動物，避免與之相撞。

汽車間對話

如果車輛或者道路設施之間能夠對話，就能獲取更多車身周邊的信息。目前，大多數交通監控系統都是利用埋設在道路主干道的感應線圈來記錄每天的車流情況。但是，埋設這些感應線圈不得不挖開地面，對道路大動干戈。

研究人員正致力于研發低成本的替代方案。這些方案應當能夠以更簡單的方式實現汽車間或者與道種設施之間的無線通信。研究人員認為，與其依賴汽車自身的車載傳感器，還不如通過與附近的車輛或者道路設施進行對話，來監測車身周邊信息。

這種汽車通信技術能夠提供視野范圍以外的信息。駕駛過程中，如果有車輛恰巧停在前方道路的拐角處，車載安全系統就可能無法監測到該車的存在，但道路上行駛的其他車輛卻可以。

這種設計理念的好處之一是技術要求較低，即汽車和道路設施只需要安裝基本諸如全球定位系統等傳感器、處理器電源，以及可兼容的短程無線電傳輸和接收單元等。并且，一開始不必在每輛汽車上都安裝這些設備，即使只有5％的車輛安裝了這些設備，絕大部分車輛都可以從中受益。

碰撞預警

碰撞預警系統和避撞技術是更令人興奮的汽車安全系統。碰撞預警系統的基礎是相對先進的自適應巡航控制系統，這些系統通過雷達數據使車輛間保持預設距離值或時間值，它可以準確跟蹤前方車輛，從而自動調整車速、控制車輛的起步與停止，大幅度簡化車輛在慢速行進中的駕駛

攝像機和復雜軟件控制算法的引入，有助于實現碰撞預警系統的基本功能。雷達能夠判斷汽車前方是否存在障礙物，并測量它與汽車的間距，但它無法識別障礙物。比如分辨出前方物體是車輛還是道路上的井蓋。因此，只有二者協作，才能對正面碰撞事故發生的可能性以及剎車的必要性作出準確判斷。

當預警系統檢測到本車與前方車輛靠近速度過快時，制動踏板就會開始抖動，提示司機注意剎車，或者觸發其他信號，使即將到來的剎車操作立刻見效。如果碰撞事故即將發生，而駕駛員未采取剎車措施，該系統會將自動控制車輛減速以減輕碰撞，這與延長汽車前方緩沖區的技術是十分類似的。

自動剎車

事故統計數據表明，駕駛員操作失誤是道路交通安全問題的主要誘因。前方車輛突然減速時，駕駛員很難確定剎車力度的大小，，這一反應時間很短，卻在很大程度上決定了危險的嚴重性。

因此，研究人員正在致力于開發自動剎車輔助系統。自動剎車不是難事，但要在各種速度下自動剎車，或者避免錯誤剎車，還需要科學家繼續努力。

碰撞預警系統的發展表明，未來的主動安全系統將能夠自動控制汽車剎車或轉向，從而將車輛駛回原車道，避免碰撞事故發生。不過，能針對各種行駛車速的自動防故障裝置還不夠成熟，仍需要5～10年的發展時間。

沃爾沃汽車公司在城市安全系統中引入了自動剎車技術。該系統的主要作用是，避免或減輕汽車在車速小于30千米／小時情況下發生的低速碰撞事故。低速碰撞事故通常發生在城市道種交通中，這些事故往往是司機注意力不集中引起的。低速碰撞事故雖然一般不會危及生命，但是往往會造成乘員頸部扭傷，帶來沉重的社會負擔。

城市安全系統在丁作時使用紅外激光探測器向外發出激光束，通過光束的反射情況來檢測車輛行駛前方6米范圍內的物體。光束接受器能夠由此計算車輛與前方物體間的接近速度，并在必要時迅速響應，觸發汽車的剎車系統。

如果在這種情況下，駕駛員并未采取相應措施，安全系統會自動剎車。在碰撞危險解除以后，系統會通知司機，剛才那下是自動剎車，并非汽車故障。

不過將這種安全裝置引入到針對各種車速的自動剎車系統還比較困難。因為要確保裝置在各種緊急駕駛情況下的響應都有效，無疑具有相當大的挑戰性。

到目前為止，沃爾沃等汽車制造商和其他汽車安全系統供應商們仍在不斷測試，確保系統絕對可靠。

汽車自主駕駛

車道維持系統能讓汽車始終在同一個車道上行駛。汽車前端的攝像機能夠追蹤車道標志，是偏航預警系統的關鍵部件，它隨時監測汽車在行駛過程中是否偏離原定的路徑。日本汽車公司是最早一批將這種技術引入汽車的制造商之一。

車道維持系統能夠拓寬駕駛員的視野，使駕駛員掌握車輛側面和后方的情況。在駕駛過程中，車道維持輔助系統能夠及時避免因駕駛員疏忽、分神或困倦而導致的車輛偏離車道。它能夠通過單測剎車使車身產生偏轉，從而對車輛駕駛進行干預，避免車輛偏離車道。維持系統不但能夠通過安裝在后視鏡上方的攝像機來追蹤車道標志，還能夠同時監測車速和駕駛員的轉向操作。

當駕駛員不小心將汽車駛入了相鄰的車道時，轉向輪和座椅都會開始晃動，汽車就仿佛是在搓衣板上行駛一般，非常明顯。它是在傳達一個強烈的信息，提示駕駛員駛回原來的車道。如果駕駛員沒有把車輛駛回原來的車道，繼續一意孤行，此時，除預警信號器開始蜂鳴外，時鐘裝置也發出提示，同時儀表板變亮。駕駛員要按一下轉向信號，才能關閉車道保持功能，否則汽車就會一直提示駕駛員返回原車道。

盲點預防

與車道維持系統相對應的是盲點探測系統。所有的卡車都存在較大的駕駛員視野盲區，盲點探測系統使用雷達或超聲波檢測臨近車道，消滅駕駛讓盲區。

它通過安裝在車身側面的超聲波或雷達傳感器對相鄰車道進行監測，將這些駕駛員看不到的地方信息提供給他們。現在的盲點探測系統如果檢測到有車已經或者將要占住車道，就會點亮后視鏡處的警示燈，提醒駕駛員別往這邊變道。

將盲點技術擴展出去，就形成了輔助變更車道功能，這種功能能夠在相鄰車道的車輛突然加速行駛時，提供相應信息給駕駛員，阻止他在這種情況下變換車道。

在這種情況下，系統感應區將擴展至數個車身長度，有時可能達到車身后方50米范圍。另一項相關技術被設計用于避免倒車時可能出現的緊急情況。這項倒車保護系統可以監測倒車過程中車輛后方的兒童或者其他障礙物，從而在汽車與他們相撞之前及時剎車。

汽車“保護罩”

所有這些先進的感應系統一起工作，特別在它們聯網工作時，就能夠在車身周圍建立起虛擬時“保護罩”，能夠監測到車身附近幾乎所有潛在的危險。不過，這種車載系統結構復雜，成本也較高，盡管它自身有著種種先進功能，但高昂的價格很可能讓許多汽車消費者望而卻步。

出現危險時，它們通過聲音或儀表盤向駕駛員發出警報。例如，當道路前方有車輛停下時，如果駕駛員不及時對預警信號作出響應，車輛將自動剎車以避免碰撞事故發生。諸如此類汽車對汽車或汽車對道路通信技術，能將車速、GPS定位以及剎車情況等信息，傳輸給約400米范圍內的接收器。 即使路上汽車很多，它們也可以在沒有駕駛員干預的情況下自主行駛。這種“智能道路”技術將會有效節省空間，并在道路交通負擔日益增加的情況下減少事故發生。

各種安全技術都穩定可靠的話，無人駕駛汽車也不再遙遠。一旦現行研發中的汽車安全系統和自主導航技術達到足夠高的可靠性，并且為廣大消費者所接受，我們不難預見，汽車將實現自主行駛。事實上，研發人員已經證明了無人駕駛汽車是可行的。

最近，這些無人駕駛車輛出現在美國國防部高級研究計劃局舉辦的美國城市挑戰賽上。此項賽事的目的在于證實無人駕駛車輛確實可行。通用雪佛蘭精心設計的無人駕駛汽車“BOSS”和數輛類似的汽車，在美國加利福尼亞州維克特維爾市的街道上成功實現了自主行駛，其中一輛甚至順利處理了交通擁堵等狀況。

看來，無人駕駛汽車不再遙遠。