無人駕駛汽車涉水安全問題分析及報警系統(tǒng)設(shè)計

鄭炳華

摘 要：本文首先介紹了無人駕駛汽車的使用特點，主要分為四個部分，文章緊接著分析了無人駕駛汽車涉水的安全問題，將不同的積水高度與車輛自身高度進(jìn)行有效對比，盡可能防范無人駕駛汽車的涉水安全問題。文章闡述了無人駕駛汽車設(shè)計原理，將涉水安全問題有效融入設(shè)計原理當(dāng)中，盡可能地分析當(dāng)面對涉水安全問題無人駕駛汽車的運行過程。在文章最后介紹了無人駕駛汽車涉水報警系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：無人駕駛汽車;汽車涉水;行駛安全;問題分析;GPRS;車聯(lián)網(wǎng);報警系統(tǒng)設(shè)計

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，汽車的持有量數(shù)量在飛速的增加，在一定程度上城市的發(fā)展速度并不能跟上人均車輛擁有數(shù)量，導(dǎo)致城市的路況在一定程度上變得十分緊張，城市交通面臨著巨大的壓力。隨著汽車技術(shù)的不斷前進(jìn)發(fā)展，智能控制技術(shù)，人工智能技術(shù)以及體系，結(jié)構(gòu)，視覺設(shè)計等融會貫通創(chuàng)造出無人駕駛汽車，在一定程度上可以更好地解決當(dāng)前我國社會交通存在的不足之處。通過無人駕駛汽車技術(shù)的有效使用，在車輛內(nèi)部安裝感應(yīng)設(shè)備以及智能操控控制系統(tǒng)，進(jìn)一步來獲取汽車在行駛過程當(dāng)中的實際姿態(tài)，在一定程度上降低無人駕駛車輛的交通事故率，更好地提高自動駕駛的安全。在無人駕駛汽車的使用過程當(dāng)中，往往會出現(xiàn)涉水問題。而無人駕駛汽車涉水安全問題以及報警系統(tǒng)設(shè)計在一定程度上是無人駕駛汽車相關(guān)技術(shù)前進(jìn)發(fā)展的突破點。

2 無人駕駛汽車投入使用中較往常汽車的不同之處

無人駕駛汽車系統(tǒng)，有著高集中度的技術(shù)要求，主要包含信息自動化，通信信號以及車輛等多個專業(yè)的相關(guān)知識，各個專業(yè)的相關(guān)工作人員都需要嚴(yán)格按照無人駕駛汽車相關(guān)的質(zhì)量要求開展一系列的設(shè)計工作，在一定程度上保證無人駕駛汽車在行駛過程中的安全性以及穩(wěn)定性，更好的提升無人駕駛汽車各專業(yè)技術(shù)水平的前進(jìn)發(fā)展。結(jié)合有關(guān)經(jīng)濟(jì)知識，通過技術(shù)的前進(jìn)發(fā)展，有效降低無人駕駛汽車的生產(chǎn)運營投資，更好的優(yōu)化無人駕駛汽車乘客的服務(wù)滿意度。相對于往常駕駛員駕駛汽車相比，無人駕駛汽車有著以下不同之處：

（1）無人駕駛汽車的所有線路必須完全封閉，在一些無人駕駛區(qū)域有效地設(shè)置一些障礙物，避免發(fā)生交通事故。

（2）無人駕駛汽車系統(tǒng)需要盡可能地與控制中心保持通信暢通，往往采用的通信技術(shù)，應(yīng)該是多重冗余技術(shù)，保證無人駕駛汽車在駕駛過程當(dāng)中遇見眾多的路況，也能夠保證其自身的駕駛安全，在一定程度上提高無人駕駛汽車系統(tǒng)的安全性能。

（3）無人駕駛汽車在一定程度上需要更好的控制系統(tǒng)，保證無人駕駛汽車可以有著自動預(yù)檢的功能。一旦無人駕駛汽車出現(xiàn)不同程度的安全故障，則在第一時間內(nèi)進(jìn)行報警處理。不僅如此，無人駕駛汽車還需要通過多重控制的方式，有效的對車輛內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整。

（4）根據(jù)相關(guān)工作人員的工作經(jīng)驗來看，無人駕駛汽車系統(tǒng)首先應(yīng)該采取穩(wěn)定性以及安全性更高的移動閉塞系統(tǒng)，盡可能的在保證無人駕駛汽車安全行駛的過程當(dāng)中，可以更短的說短通信時間，在一定程度上保證無人駕駛汽車與其所擁有者之間的溝通交流及時并且準(zhǔn)確[1]。不僅如此無人駕駛汽車還需要其自身有著可靠的應(yīng)急運行方式，一旦無人駕駛汽車的操作出現(xiàn)不同程度的問題，則依舊可以依靠手工調(diào)整去改變當(dāng)前駕駛狀態(tài)，盡可能的避免由于無人駕駛汽車出現(xiàn)故障而發(fā)生交通意外的可能。

3 無人駕駛汽車涉水安全問題

在無人駕駛汽車駕駛過程當(dāng)中，往往會遇到多雨季節(jié)時自動駕駛，有時候會有很大的降雨量，導(dǎo)致地面上全都是積水。并不是所有的城市下水道排水能力都能夠足以應(yīng)付暴雨時期，在實際駕駛過程當(dāng)中，人們不得不擔(dān)心無人駕駛汽車涉水的安全問題。根據(jù)相關(guān)駕駛?cè)藛T的實際涉水經(jīng)驗可以知道，合理的判斷車輛涉水深度，在一定程度上可以有效解決雨季城市路面積水無人駕駛汽車的安全問題[2]。

3.1 涉水深度第一條安全線：車輪半高高度

在無人駕駛汽車涉水深度相關(guān)的安全線對比依據(jù)，首先需要判斷涉水深度與車輪半高高度之間的高度差。對于一些司機(jī)來說，如果汽車的涉水深度在車輪半高高度之下，那么則可以較為安全地直接通過涉水區(qū)域。

3.2 涉水深度第二條預(yù)警線：門框離地高度

在無人駕駛汽車涉水深度相關(guān)的安全線對比依據(jù)，其次需判斷涉水深度與門框離地高度之間的高度差。如果發(fā)現(xiàn)涉水深度接近或者超過了門框離地高度，那么司機(jī)則需要謹(jǐn)慎的通過涉水路面，避免車輛有可能發(fā)生進(jìn)水的可能，在一定程度上杜絕由于進(jìn)水而導(dǎo)致車內(nèi)不同設(shè)備發(fā)生安全故障。

3.3 涉水深度第三條警戒線：排氣口高度

在無人駕駛汽車涉水深度相關(guān)安全線對比依據(jù)，最后需要判斷涉水深度與排氣口高度之間的高度差，如果相關(guān)人工作人員發(fā)現(xiàn)了積水深度在一定程度上接近或者超過了排氣口高度，那么司機(jī)人員則不能夠直接行駛，需要避免由于積水深度過高，而導(dǎo)致基因發(fā)動機(jī)熄火的可能性。不僅如此，如果汽車排氣壓力較小，甚至還有可能會導(dǎo)致路面積水倒灌進(jìn)車內(nèi)結(jié)構(gòu)，在一定程度上對汽車內(nèi)部造成永久性損害[3]。

4 無人駕駛汽車設(shè)計原理

汽車自動駕駛技術(shù)的實現(xiàn)是通過攝像頭采集路面情況的圖像，利用無人駕駛汽車系統(tǒng)的圖像分析功能，對當(dāng)前行駛的路面信息作出有效的判斷，結(jié)合一系列的汽車安全行駛要求作出下一步汽車的有效指令，進(jìn)一步改變無人駕駛汽車的行駛軌跡。在無人駕駛汽車面臨涉水安全問題的時候，往往會通過無人駕駛設(shè)計原理來向汽車內(nèi)部反饋一系列的路面情況，根據(jù)路面情況的具體收集，計算機(jī)會做出有效的駕駛預(yù)測，更好的保證無人駕駛汽車的涉水安全問題[4]。具體實施步驟如下：

（1）合理使用高精度攝像頭收集當(dāng)前形勢的路面信息。在路面有積水的情況下，高精度的攝像頭在一定程度上還可以檢測到路面積水的高度。將收集到的積水高度與車輪半高、門框離地高度及排氣口高度作對比，一旦發(fā)現(xiàn)積水高度超過正常無人駕駛汽車涉水的高度要求，則需要立馬將具體信息反饋到車輛控制中心。

（2）將收集到的路面信息匯總傳遞到汽車控制中心進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化將對應(yīng)的指令數(shù)字化傳遞給汽車控制單元。車輛控制中心收到高密度攝像頭采集到的路面信息以及積水高度，盡可能地做出下一步無人駕駛汽車的行駛預(yù)判，盡可能的去無人駕駛汽車在行駛過程當(dāng)中遭遇涉水安全問題[5]。

（3）車輛控制單元根據(jù)汽車控制中心發(fā)出的有效指令，合理的改變當(dāng)前無人駕駛汽車行駛的狀態(tài)，通常情況下車輛控制單元會選擇使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)去實現(xiàn)，對于車輛的嚴(yán)格控制。有效實現(xiàn)無人駕駛汽車對于積水過高地段的安全規(guī)避行為。

5 無人駕駛汽車涉水報警系統(tǒng)設(shè)計

全球定位系統(tǒng)技術(shù)，監(jiān)控裝置，雷達(dá)視覺計算以及人工智能相關(guān)技術(shù)是無人駕駛汽車系統(tǒng)中常用的重要關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)工作人員可以通過這些技術(shù)的合理使用，在一定程度上獲得無人駕駛汽車在行駛路程中所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)信息。例如盡可能的收集路面積水的高度與汽車自身部位的高度數(shù)據(jù)信息，通過對這些信息的加工處理，可以在一定程度上影響無人駕駛汽車的安全程度以及穩(wěn)定程度。

（1）傳感器技術(shù)：傳感器技術(shù)的合理使用，在一定程度上可以保證操作人員與無人駕駛汽車的行駛軌跡進(jìn)行無縫連接，而常見的傳感器技術(shù)主要包括距離傳感器以及圖像傳感器。在無人駕駛汽車當(dāng)中常見的傳感器技術(shù)的運用主要體現(xiàn)在多攝像頭，單攝像頭，GPS定位裝置，以及多普勒雷達(dá)等。傳感器技術(shù)可以更好的將路面環(huán)境進(jìn)行有效的收集，在一定程度上判斷當(dāng)前路況是否滿足無人駕駛汽車的正常駕駛要求。

（2）車輛電子技術(shù)：汽車電子技術(shù)的合理使用可以提高無人駕駛汽車的安全性以及可靠性。在汽車電子技術(shù)合理使用當(dāng)中所用到的中央處理器必須滿足，可以同時處理來自多個不同傳感器所收集的信息數(shù)據(jù)[6]。車輛電子技術(shù)的有效使用，可以將傳感器技術(shù)收集到的一系列關(guān)于路面積水的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行有效的加工處理進(jìn)一步對下一步無人駕駛汽車的運行模式優(yōu)化調(diào)整，保證無人駕駛汽車的涉水安全問題得到有效解決。

（3）操作控制技術(shù)：操作控制技術(shù)，在一定程度上使相關(guān)工作人員通過計算機(jī)控制技術(shù)，將實際操作與反饋結(jié)果有效的聯(lián)系起來進(jìn)一步改變無人駕駛汽車的行走軌距，在一定程度上通過遠(yuǎn)程操控技術(shù)，保證無人駕駛汽車可以在一定程度上更好地代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車駕駛，常見的無人駕駛汽車中使用操作控制技術(shù)的情況包括對收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的有效分析，并建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，在一定程度上根據(jù)模型判斷當(dāng)前汽車的運行情況，并對汽車進(jìn)行合理的優(yōu)化調(diào)整。接收到車輛電子技術(shù)的具體指令，然后實現(xiàn)車輛的操作控制，在具體行動上規(guī)避汽車涉水安全問題[7]。

（4）網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)在一定程度上體現(xiàn)著無人駕駛車輛之間的相互溝通交流以及無人駕駛車輛與衛(wèi)星、天氣預(yù)報之間的有效聯(lián)絡(luò)。只有網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的合理使用才能在一定程度上保證無人駕駛汽車行駛過程中的安全性，才有可能真正的辨別行駛道路路上可能會遇見的一系列阻礙，根據(jù)交通警示情況而進(jìn)行合理的駕駛行為，更好地避免交通事故出現(xiàn)的可能[8]?；跓o線通訊的車輛網(wǎng)技術(shù)越來越成熟，ZIGBEE、GPRS通訊已經(jīng)在技術(shù)方案、成本控制、都已經(jīng)實現(xiàn)市場化應(yīng)用，而5G通訊更是為車聯(lián)網(wǎng)市場前景提供新的思路。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可以更好的在路面積水的時候接收到交通部門的相關(guān)信息，提前做好無人駕駛汽車的行駛路面規(guī)劃，在一定程度上可以更好地規(guī)避無人駕駛汽車的涉水安全問題[9]。

6 結(jié)語

無人駕駛汽車系統(tǒng)由于一系列科學(xué)技術(shù)的不斷結(jié)合優(yōu)化，在一定程度上保證了無人駕駛汽車行駛過程中的安全性以及可靠性。就算是涉水安全問題也可以得到有效的解決，在一定程度上保障了無人駕駛汽車的通行效率以及安全性能。文章通過無人駕駛汽車涉水安全問題以及報警系統(tǒng)設(shè)計，闡述了無人駕駛汽車的優(yōu)秀性能。

參考文獻(xiàn)：

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