基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下無人駕駛汽車設(shè)計(jì)研究

曾華娟

摘 要：關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的無人駕駛汽車設(shè)計(jì)問題主要包含了道路數(shù)據(jù)的搜集、轉(zhuǎn)向和動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。無人駕駛汽車不但可以達(dá)到自動(dòng)駕駛的目的，而且可以引進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這樣能夠提升對(duì)于道路的監(jiān)管效果和力度。本文就車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無人駕駛汽車設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析和探討，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)技術(shù);無人駕駛;汽車設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U436.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

當(dāng)下，一些先進(jìn)技術(shù)被有效地應(yīng)用在汽車行業(yè)中，更加智能化的無人駕駛汽車技術(shù)也在逐漸地提升，在技術(shù)不斷完善的形勢(shì)下，無人駕駛汽車將會(huì)取代現(xiàn)代汽車技術(shù)，引領(lǐng)汽車發(fā)展的趨勢(shì)。和現(xiàn)代汽車技術(shù)進(jìn)行比較而言，無人駕駛汽車可以有效地避免司機(jī)在駕駛汽車過程中疲勞問題的出現(xiàn)，而且也可以在一定程度上規(guī)避司機(jī)不正確的操作或者過度操作對(duì)于汽車行駛過程中產(chǎn)生的安全影響，因此增強(qiáng)了駕駛的安全性。一般情況下利用高性能的攝像頭來搜集路狀況以及車輛運(yùn)行情況等信息，這樣就可以獲得更加科學(xué)實(shí)用的道路信息和車輛信息;通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提高轉(zhuǎn)向的精準(zhǔn)度以及車輛的穩(wěn)定性，這樣可以保障無人駕駛汽車在行駛過程中更加的安全。

1 基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無人駕駛汽車設(shè)計(jì)

以下基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無人駕駛汽車設(shè)計(jì)方面的問題進(jìn)行綜合性分析，目的是為了更好地探究無人駕駛汽車對(duì)于人類生活、生產(chǎn)所產(chǎn)生的重要作用和價(jià)值，進(jìn)而可以明確無人駕駛汽車的實(shí)用性，為人們的生活提供更大的便利性，最終提高人們的生活品質(zhì)，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

（1）無人駕駛汽車的整體設(shè)計(jì)方案。無人駕駛汽車根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)將汽車的所有相關(guān)信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，控制系統(tǒng)依據(jù)具體的信號(hào)信息確定汽車是否達(dá)到緊急制動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，并且將指令傳輸?shù)綗o人駕駛汽車，進(jìn)而車聯(lián)模塊就可以接收到相關(guān)的指令，而且對(duì)無人駕駛汽車實(shí)施緊急制動(dòng)。如果發(fā)出指令是實(shí)現(xiàn)無人駕駛汽車減速的目的，那么應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)就可以及時(shí)控制車輛，避免了因?yàn)椴荒芫o急制動(dòng)而產(chǎn)生的一些安全問題，這就可以預(yù)防出現(xiàn)車輛緊急制動(dòng)時(shí)間不合適而產(chǎn)生的汽車追尾事件或者汽車擁堵問題;而且控制系統(tǒng)會(huì)依據(jù)車輛的整體信息狀態(tài)預(yù)知道路情況，這樣就可以科學(xué)合理規(guī)劃無人駕駛汽車的行駛路線，提升道路的利用率[1]。

（2）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了能夠確保無人駕駛汽車控制系統(tǒng)正常地運(yùn)轉(zhuǎn)，控制模塊一般會(huì)采用更加穩(wěn)定的單片機(jī)，這種單片機(jī)性能更高，處理速度更快，運(yùn)算能力也更強(qiáng)大，而且耗能更低，因此可以有效地保證無人駕駛汽車控制系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）道路情況信息搜集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)主要是借助高性能的攝像頭來搜集道路情況信息數(shù)據(jù)以及車輛信息數(shù)據(jù)，借助傳感設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信息到控制系統(tǒng)中，之后控制系統(tǒng)模塊會(huì)將搜集到的道路情況信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o人駕駛汽車的控制系統(tǒng)中，這樣控制系統(tǒng)就可以依據(jù)道路情況和車輛信息數(shù)據(jù)核計(jì)出車輛的駕駛速度以及轉(zhuǎn)向角度等。

（4）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)向控制模塊主要是依據(jù)控制系統(tǒng)所發(fā)出的速度指令并根據(jù)一些位置信號(hào)數(shù)據(jù)，通過控制算法對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，這樣無人駕駛汽車就可以在設(shè)定的區(qū)域內(nèi)正常行駛，而對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)整主要是對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)角速度進(jìn)行調(diào)整。

（5）車輛速度系統(tǒng)設(shè)計(jì)。無人駕駛汽車同樣是通過加速和制動(dòng)系統(tǒng)來達(dá)到行駛和制動(dòng)的目的，而車輛速度系統(tǒng)主要包括行駛速度控制單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳感裝置等。車輛速度系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)改變相應(yīng)的速度，同時(shí)傳輸控制系統(tǒng)所發(fā)出的車輛速度指令，并且對(duì)加速和制動(dòng)模塊單元發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)加速或者制動(dòng)的目的，而且能夠精準(zhǔn)控制車輛行駛速度[2]。

2 關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無人駕駛汽車

（1）關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。所謂車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是在車輛上安裝信號(hào)傳輸模塊，并且在平臺(tái)上采集車輛的車況信息數(shù)據(jù)以及行駛狀況數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和應(yīng)用，為達(dá)到不同的目的科學(xué)監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)，并提供參考數(shù)據(jù)。車聯(lián)網(wǎng)主要根據(jù)遙感技術(shù)、信息技術(shù)以及整體控制技術(shù)等掌握車輛的狀態(tài)以及道路狀態(tài)，并且在車與車之間以及車與信號(hào)站之間進(jìn)行信息傳輸，這樣就可以有效控制交通秩序，避免道路出現(xiàn)擁堵情況，保障道路暢通。

（2）無人駕駛汽車接入車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。1）車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。由于光信號(hào)的工作頻率比較高，不會(huì)受到其他磁場(chǎng)的影響，而且可以避免能源的浪費(fèi)，所以無人駕駛汽車可以形成車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)是由車聯(lián)模塊單元、集成控制系統(tǒng)組成的，一般裝置在汽車或者道路上用以傳輸信號(hào)，這樣就可以將無人駕駛汽車和集成控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，從而可以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和交換。一般情況下車聯(lián)設(shè)備是可以傳輸和接收信號(hào)的，并且可以發(fā)散光信號(hào)，而發(fā)散的光信號(hào)是通過LED和信息處理模塊結(jié)合形成的，發(fā)出的光信號(hào)由于角度很大，因此對(duì)于身體的損傷比較小，并且功率比較大，進(jìn)而提升了光信號(hào)的實(shí)用性;而接收光信號(hào)主要是由感應(yīng)器和信息處理模塊形成的，感應(yīng)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為可以直接利用的信號(hào)形式，而信號(hào)處理模塊對(duì)這種可以直接利用的信號(hào)進(jìn)行處理以后就可以傳輸?shù)郊锌刂葡到y(tǒng)中去，而產(chǎn)生的結(jié)果也被傳輸?shù)綗o人駕駛汽車中，這樣就可以達(dá)到信號(hào)的傳輸和應(yīng)用[3]。2）關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車應(yīng)用方面的設(shè)計(jì)。車聯(lián)網(wǎng)中的無人駕駛汽車在行駛的時(shí)候，無人駕駛汽車中的車聯(lián)設(shè)備是可以顯示出車輛運(yùn)行狀況、衛(wèi)星定位以及所要到達(dá)的地方等信息的，并且會(huì)傳輸?shù)郊煽刂葡到y(tǒng)中去;而且將信號(hào)信息導(dǎo)入到無人駕駛汽車中，將這種信息傳輸?shù)郊煽刂葡到y(tǒng)中;集成控制系統(tǒng)需要對(duì)無人駕駛汽車的運(yùn)行情況、衛(wèi)星定位以及所要到達(dá)的地方進(jìn)行綜合分析，這樣才可以明確無人駕駛汽車是否安全。

集成控制系統(tǒng)在接收到信號(hào)以后在車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備模塊中經(jīng)過科學(xué)地分析計(jì)算以后，就可以掌握當(dāng)前道路中的車輛情況以及其他道路狀況，這樣就可以將接收到的信號(hào)傳輸?shù)綗o人駕駛汽車中，而無人駕駛汽車在接收到信號(hào)以后就能夠合理規(guī)劃出無人駕駛汽車的行車軌跡，進(jìn)而可以有效避開道路上的擁堵。如果出現(xiàn)交通問題，那么無人駕駛汽車也可以將出現(xiàn)交通問題的衛(wèi)星定位、人員受傷情況、車輛損傷情況傳輸?shù)郊煽刂葡到y(tǒng)中，這樣可以在第一時(shí)間內(nèi)接受到人員救治服務(wù)和車輛救援服務(wù)等[4]。

3 結(jié)語

總而言之，通過以上對(duì)無人駕駛汽車設(shè)計(jì)方面的問題進(jìn)行分析和研究可以得知，在接入車聯(lián)網(wǎng)模塊之后的無人駕駛汽車可以更加準(zhǔn)確地傳輸和接收汽車運(yùn)行狀況以及光信號(hào)，并且可以和集成控制系統(tǒng)進(jìn)行傳輸和交換信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以掌握當(dāng)前車輛運(yùn)行情況、運(yùn)行軌跡以及車況等信息，在出現(xiàn)道路交通問題的時(shí)候還可以接收到衛(wèi)星定位、人員受傷情況、車輛損傷情況數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而可以有效避開道路擁堵，并且在出現(xiàn)交通問題的時(shí)候可以提高人員的安全性?；谲嚶?lián)網(wǎng)技術(shù)的無人駕駛汽車設(shè)計(jì)是汽車和交通行業(yè)的一項(xiàng)重大的改革，因此產(chǎn)生了劃時(shí)代的意義。

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