陳寶珍 楊定軍
摘 要:電子信息技術和智能技術目前已經能完美融合并且在汽車上集中應用,對于集成安全系統、適應巡航系統、防碰撞系統、電子導航系統、感知預警系統、自動駕駛系統、智能駕駛技術等是不是最完美、最成熟的汽車未來技術,我們還需要通過市場來糾正。
關鍵詞:信息化技術;智能化技術;汽車;集成化;終極目標
隨著科學技術的快速發展,電子信息技術和智能技術目前已經能夠完美融合應用在汽車上,使其成為一種現代科技的結晶和載體。智能汽車也成為未來汽車的主要發展方向。所謂“智能汽車”,就是在傳統車輛上增加了先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,通過各種傳感系統和信息化終端實現與車輛、人員、道路等的智能信息交換,使車輛具備智能的環境感知能力,并且自動分析行駛狀態中的車況及外部隱患,使車輛按照人的意愿到達目的地,最終實現代替人來操作的目的。
一、信息化技術在汽車上的應用
當前汽車中使用的地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)和移動通訊系統(MCC)都屬于信息化技術在汽車上的應用。這對于汽車功能的擴展起到了積極的作用,它不僅可以實現數據的傳送、目標的跟蹤和語音通訊,同時還結合各種系統和集成數據,使其具有更廣泛的服務功能。
①集成安全系統。這是一種全面系統的先進技術,其充分利用了集成技術和電子技術,將車輛上眾多子系統和相關電子元件,要求在極短時間內處理大量信息,諸如:高度精準地記錄事故發生狀況、系統最優狀態下的安全狀況、保護乘客安全的改善措施、安全氣囊最快觸發信號等,它可以根據汽車本身的特點和每個具體的環節,使其與安全密切相關,在集成安全系統下,汽車行駛過程中的安全性得到了全面的保護。
②適應巡航系統。自適應的巡航控制系統可以實現無人駕駛。這是一個車輛控制系統,通過設置駕駛的理想速度目標值,然后利用聲納、雷達或是激光波速等來對汽車前面的路面狀況進行掃描,對汽車檔位進行靈活的控制和制動,確保與前車保持最安全的車距。然而,在自適應巡航系統應用過程中,需要在汽車以及路面上設置特制的傳感和控制設備,這樣才能實現無人駕駛的操作。
③防碰撞和撞車警告系統。該系統使用聲納、雷達或是激光波速來掃描汽車周圍存在的障礙物或危險的車輛,通過掃描到的結果,在即將撞車時向駕駛者發出緊急信息,從而有效的避免交通事故的發生。同時防碰撞和撞車警告系統還可以與全球定位系統(GPS)進行有效的結合,在交通事故發生后與相關救助機構及時取得聯系,準確地報告自身的位置,從而確保救援的及時性。
二、智能化技術在汽車上的應用
智能化技術可以結合多種技術實現“人車合一”,在汽車發展中具有非常重要的地位。
①感知預警系統。感知預警系統是基于傳感器提供信息,它可以了解汽車在行駛過程中車輛本身及周邊環境遇到的情況,從而對即將發生的狀況進行警告,提醒駕駛員有效避免。同時針對駕駛員還增加了打盹警告、駕駛位置警告,如偏移地面的車道路線和狀態警告,確保汽車的行駛安全。
②自動駕駛系統。自動駕駛系統是利用計算機來對車輛進行全方位的操縱,這也是最高水平的智能技術在汽車的應用功能。由SAE International(國際自動機工程師學會)制定的最新修訂版SAE J3016《標準道路機動車駕駛自動化系統分類與定義》對自動駕駛進行了分級,提出了駕駛輔助系統、自動駕駛和無人駕駛的概念。比如:自動駕駛覆蓋L1到L5整個階段,LO系統無自動化,由駕駛員全程操縱汽車,速度改變和轉向都是由駕駛員負責,可以得到警示或者需干預的輔助信息;L1、L2階段,自動駕駛系統只作為駕駛員的輔助,會利用環境感知信息對轉向以及縱向加減速進行自主控制,并且需要駕駛員“監督及糾正”,其他工作仍由駕駛員負責;L3階段,加減速和轉向由系統負責,過程中無須駕駛員“監督”,系統自我監督,當系統不可控時,會提示駕駛員控制,此階段可以成為“自動駕駛”;我們通常所說的“無人駕駛”階段專指L4和L5階段,汽車會在限定的環境下完成全部的駕駛任務,無須駕駛員進行任何干預,L5階段基本上能應付所有道路及外部環境。目前傳統的主機和新能源廠商短期的目標就是將帶有駕駛輔助功能的新車賣給顧客,如車輛跟蹤、巡航控制、精準停車、自動泊車等功能。
③智能關鍵技術。智能技術的關鍵技術包括雷達技術、數字地圖及衛星導航技術、視覺技術等。這些技術主要是利用道路狀況的跟蹤和識別,并與傳感器的功能進行比較,在視覺設備上有配置了遙測大信息量的特點,能將路面信息進行全面和精準的了解。其實質也是電子導航系統的核心技術反映。
三、當前汽車智能化技術不成熟表現
車載的智能化、網聯化技術在國內發展得如火如荼,但是在起源地美國卻并非一帆風順。因為很多智能化技術存在很多不實用或者安全隱患風險,看似智能實質智障的設計,讓人們不得不暫緩推行的腳步。“智能化”,字面上是讓某個事物變得更聰慧,但今天來看,都是讓使用邏輯更復雜,讓用戶付出更大的學習成本,如同一部手機,短信息、打電話、網頁瀏覽、娛樂軟件、互動聊天軟件等功能已經足夠,冠上“智能手機”的頭銜,只會帶來高價格、功能復雜、待機時間太短等問題。
①車載聲控技術。最近,美國AAA(American Automobile Association,美國汽車協會)的研究表明,在行車中使用聲控系統,對注意力的分散程度,和乘客談天說地或者用手接打電話的程度相似。福特公司是此項技術的鼻祖,他們通過減少通話按鍵和觸屏操作降低分散駕駛員的注意力,從駕乘者安全為出發點,提出智能化控制,但便捷控制另一方面刺激消費者過度使用,忘乎駕駛的注意力安全性,此外,語音控制的功能如果放在中國,同一個地區都有不同的方言,并不是所有人都能說標準的普通話,聲控智能化還需要提高語言的辨識度。所以,這種智能化實質是種倒退趨勢。
②車載網聯系統。如今,車輛的智能化程度越來越高,汽車的行駛狀況完全可以由車載系統來控制,但這種情況,也很容易導致黑客攻擊,甚至奪取司機的操作權。因此,中控臺上的大屏,除了作為行車電腦的顯示器、GPS和播放音樂的基本功能外,不應該過于擴展。比如,將上網、刷微博、看微信朋友圈、看直播、看電影等,這些手機中的配置設計放在了汽車上,是否應該讓交管部門像打擊開車接電話一樣,對駕駛員分神使用這些娛樂功能而進行懲處?開車是一件需要高度集中注意力的事情,太多的干擾不可避免會帶來很多安全隱患。我們呼吁,對于智能的控制系統可以通過技術手段加密,特別是在ITS(智能交通控制系統),政府通過技術手段加密,針對有安全需要的車輛,增加物理開關關閉車載娛樂網絡,使車載網聯更加安全。
③智能化科技仍需要人來把控適用范圍。車輛上的智能化技術更多被賦予人性的特質,從而更好為駕乘者服務。但在自動化、智能化增加比重的同時,用車風險也在提升,比如在車輛受困時電動車窗失效,無法及時逃生;定速巡航故障,導致剎車失靈;導航指向錯誤,明明有寬敞道路,非提示你走捷徑的羊腸縣道;前方即將發生碰撞,一側是兒童,一側是老人,到底能撞誰的人性編程等。處理控制智能科技的應用范圍仍然需要人來完成。
四、總結
因此,車輛上具備智能化系統是必然的,開發這些技術需要遵循最基本的需求著手,汽車廠商嘗試新技術運用要循序漸進,不能太過超前,目前不成熟的汽車智能化技術終將走向成熟,而錯誤的技術路線也將在市場應用中得到糾正。