智能新能源自動(dòng)駕駛技術(shù)研究

賈江波

摘要：智能新能源車輛中的自動(dòng)駕駛技術(shù)是由主系統(tǒng)和多個(gè)子系統(tǒng)共同組成的，其工作原理主要應(yīng)用車輛內(nèi)部的計(jì)算機(jī)網(wǎng)路系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的安全控制技術(shù)、自動(dòng)架構(gòu)技術(shù)以及車輛間距技術(shù)對于其有著非常重要的意義，本文就針對這些技術(shù)進(jìn)行了深入分析和研究，以此來有效提升自動(dòng)駕駛技術(shù)的長效發(fā)展，從而進(jìn)一步促使自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠在智能新能源領(lǐng)域中得到廣泛普及。

Abstract： The automatic driving technology in smart new energy vehicles is composed of the main system and multiple subsystems. Its working principle is mainly to use the computer network system inside the vehicle to realize automatic driving. The safety control technology， automatic architecture technology， and vehicle spacing technology in the automatic driving system are of great significance to it. This article conducts in-depth analysis and research on these technologies to effectively improve the long-term development of autonomous driving technology. It further promotes the widespread popularization of autonomous driving technology in the field of smart new energy.

關(guān)鍵詞：智能新能源;自動(dòng)駕駛技術(shù);安全控制

Key words： intelligent new energy;autonomous driving technology;safety control

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0220-02

0? 引言

隨著國家社會的飛速前進(jìn)，人們的生活以及工作模式得到了大幅度的提升，智能新能源自動(dòng)駕駛技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，一些發(fā)達(dá)國家利用移動(dòng)通信技術(shù)和GPS定位技術(shù)來改革和創(chuàng)新安全控制技術(shù)和自動(dòng)化駕駛技術(shù)，并在實(shí)際生活中實(shí)現(xiàn)了新能源車輛的自動(dòng)駕駛。自動(dòng)化駕駛技術(shù)不僅能夠?yàn)轳{駛員選擇出最優(yōu)的出現(xiàn)路線，還能避免由于人為原因造成的交通風(fēng)險(xiǎn)，因而相關(guān)部門還應(yīng)加大這項(xiàng)技術(shù)的研究力度。

1? 智能新能源自動(dòng)駕駛技術(shù)的相關(guān)研究

1.1 駕駛系統(tǒng)中的安全控制技術(shù)

現(xiàn)階段，隨著我們國家新能源技術(shù)和智能技術(shù)的飛速發(fā)展，智能新能源汽車也取得一定的發(fā)展成效。像是故障安全技術(shù)在自動(dòng)駕駛技術(shù)得到了有效的應(yīng)用發(fā)展，在新能源汽車的自動(dòng)駕駛3級或者更高的等級發(fā)展過程中，假若駕駛過程中控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的話，汽車就無法進(jìn)行正常行駛，這就要求了需要?jiǎng)?chuàng)新和優(yōu)化自動(dòng)駕駛體系，由于目前國際上還沒有制定出自動(dòng)駕駛車輛的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和要求，這就要求了需要按照自動(dòng)控制設(shè)備中電氣以及電子設(shè)施的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行參考。智能新能源自動(dòng)駕駛技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)高等級別安全目標(biāo)，不僅需要優(yōu)化控制設(shè)備的實(shí)效和冗余安全技術(shù)，還需要使控制設(shè)備的整體安全性得以有效保障。在實(shí)行自動(dòng)駕駛過程中，設(shè)備的冗余安全保障工作是不可或缺的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，做好這項(xiàng)工作能夠讓駕駛員在系統(tǒng)失效的情況下能夠清楚明確當(dāng)下的駕駛環(huán)境，從而是駕駛操作工作能夠順利完成。在設(shè)置控制設(shè)備時(shí)還需要加強(qiáng)故障安全保護(hù)性能，以防止出現(xiàn)系統(tǒng)失效或者異常的現(xiàn)象，除了綜合考慮到智能新能源自動(dòng)駕駛汽車的安全保障性以外，還需要做好自動(dòng)駕駛配置中的失效安全保障工作，當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛的控制系統(tǒng)發(fā)生失控或者故障問題的時(shí)候，失效保護(hù)保障就充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，以此來促使自動(dòng)駕駛技術(shù)得到有效提升[1]。比如，在智能新能源中的自動(dòng)排隊(duì)系統(tǒng)發(fā)展中，研究出來一種新型的控制系統(tǒng)，這項(xiàng)控制系統(tǒng)的功能類似于故障保護(hù)，且這項(xiàng)技術(shù)也在相關(guān)的自動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，像是通過應(yīng)用主系統(tǒng)和子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)比較分析，若是最終出來的計(jì)算結(jié)果相匹配的話，保障其正常運(yùn)行，若是計(jì)算結(jié)果分析出來不匹配的話，相應(yīng)的繼電器設(shè)備就會自動(dòng)切斷自動(dòng)駕駛設(shè)備的外部控制系統(tǒng)和主系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，以此來保障系統(tǒng)失效和異常情況不會真正影響到自動(dòng)駕駛的整個(gè)過程，并將其中的異常數(shù)據(jù)及時(shí)上傳到相應(yīng)設(shè)備中去，提升自動(dòng)駕駛控制技術(shù)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展[2]。

1.2 駕駛系統(tǒng)中的自動(dòng)架構(gòu)技術(shù)

智能新能源中的自動(dòng)駕駛技術(shù)離不開安全駕駛輔助系統(tǒng)，并在其中起到了相當(dāng)關(guān)鍵的作用，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的控制規(guī)模相對沒有那么大，且還需要替代駕駛員來擔(dān)任多數(shù)的駕駛?cè)蝿?wù)，這其中就需要應(yīng)用到駕駛中的安全性能支撐作用。在自動(dòng)駕駛控制方面，整體系統(tǒng)相對繁多且復(fù)雜，垂直和水平控制系統(tǒng)之間互通互融，在構(gòu)建過程中，若是利用集中控制模式在一個(gè)軟件中將全部的信息都輸入到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中去，將難以保障系統(tǒng)的安全可靠性以及科學(xué)合理性，并導(dǎo)致系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)自由變更。針對于以上現(xiàn)象，在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)展中，可以綜合考慮操作功能、判斷功能以及自動(dòng)識別功能等等方面，使其能夠具備分散控制的特征，以此來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的前提條件，在一定程度上保障自動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加齊備和完善。只有清楚明確新能源汽車自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)、道路車況以及周圍路況等等方方面面信息，才能從真正意義上實(shí)現(xiàn)新能源汽車的自動(dòng)化駕駛控制，從而使自動(dòng)駕駛的安全性得以有效保障。利用數(shù)據(jù)算法和傳感技術(shù)來提升自動(dòng)駕駛技術(shù)的整體發(fā)展水平，并通過實(shí)時(shí)采集汽車駕駛周圍的視頻、圖像信息，來為自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)提供專業(yè)規(guī)范化的技術(shù)支撐作用。當(dāng)智能汽車駕駛中的傳感器接收到相應(yīng)的道路、路況信息之后，就能夠根據(jù)這些信息來精確計(jì)算出行駛的路線，保障數(shù)據(jù)算法能夠具備高度的清晰性和完備性，不斷深入分析和研究需要如何保留汽車的動(dòng)力學(xué)模式，精確定位智能新能源汽車的駕駛路線，將其通過智能化手段模擬出來，再結(jié)合車輛的最終計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果，采用科學(xué)的手段來控制汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)[3]。與此同時(shí)，可以結(jié)合GPS定位系統(tǒng)技術(shù)分析出周圍車輛信息，并綜合局部動(dòng)態(tài)以及道路地圖，將目標(biāo)行使軌跡、道路信息以及障礙物信息等等在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中輸入進(jìn)去，人工智能化的建設(shè)模塊能夠有效預(yù)測出汽車駕駛中的障礙物風(fēng)險(xiǎn)，促使自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

1.3 駕駛系統(tǒng)中的車輛間距以及車道保持技術(shù)

自動(dòng)駕駛技術(shù)中的車輛間距技術(shù)以及車道控制技術(shù)對其長效發(fā)展有著非常重要的意義。一是車輛間距控制技術(shù)，現(xiàn)階段新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展中，巡航控制技術(shù)已經(jīng)在大多數(shù)汽車行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用發(fā)展，其中的應(yīng)用原理就是使用雷達(dá)技術(shù)將自身車輛和周圍的車輛拉開安全距離，若是前方車輛開始減速的話，拉開的安全距離能夠有效避免車輛之間發(fā)生碰撞問題，當(dāng)前方車輛在沒有任何預(yù)警的情況下突然停車的話，這個(gè)時(shí)候就需要駕駛員來完成安全控制，從而促使自動(dòng)駕駛車輛的安全性得以保障。另外還需要注意的是，當(dāng)前方車輛在進(jìn)行排隊(duì)的過程中，可以利用先進(jìn)的通信技術(shù)將實(shí)時(shí)加速和前方車輛信息及時(shí)傳輸給周圍車輛，利用這些信息來合理安排車輛之間的距離，同時(shí)相關(guān)的領(lǐng)域也在積極完善和優(yōu)化這項(xiàng)巡航控制技術(shù)[4]。一般情況下，協(xié)作巡航控制系統(tǒng)基本上都是和前方車輛保持在20毫秒的延遲誤差上，再加上為了確保車輛之間能夠正常通信，會讓前車速度和后車速度控制保持一致，并通過自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的傳感技術(shù)來及時(shí)矯正車距和控制車輛之間產(chǎn)生的誤差。二是車道保持控制技術(shù)，工作原理主要是保障前輪胎和車輛行使道路上的白線距離一致，使其新能源車輛的控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制車輛輪胎的轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向速度，車輛側(cè)面的小型攝像頭，不僅能夠有效避免雨水和日光對車輛造成的影響，還能將前輪胎和白線之間的距離準(zhǔn)確檢測出來，并在攝像頭所拍攝到視圖影像中自動(dòng)識別出道路白線，保障其橫向偏差能夠在1-2cm范圍中。車輛在彎道形式過程中，應(yīng)充分利用攝像頭的性能，分析所拍攝的圖片來準(zhǔn)確分析出道路的白線位置，但只有這項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)很難確認(rèn)行駛路線能夠有序進(jìn)行，這樣單方面的反饋方式會在一定程度上導(dǎo)致自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)得以延遲，且隨著行駛速度的提高，車輛的控制難度也隨之增大，僅僅依靠白線將無法實(shí)現(xiàn)車輛的有效控制。這就要求了需要不斷加深和優(yōu)化道路曲率的前饋系統(tǒng)控制，促使自動(dòng)駕駛技術(shù)得到有效他提升[5]。

2? 智能新能源自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用效果

2.1 提升駕駛中的舒適感，優(yōu)化生產(chǎn)效率

智能新能源汽車中的自動(dòng)化駕駛技術(shù)，能夠讓駕駛員通過人臉識別、語音識別等等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)來更方便操作車輛內(nèi)部的設(shè)施設(shè)備，在一定程度上增強(qiáng)了駕駛員的操作執(zhí)行力度，同時(shí)，智能化新能源車輛還可以綜合駕駛?cè)藛T的駕駛狀態(tài)、駕駛環(huán)境等等方面，自動(dòng)調(diào)整車量的內(nèi)部溫度，以此來提升駕駛員的體驗(yàn)感，使人們在出行過程中更加安全、舒適，進(jìn)一步提升智能新能源車輛乘客和駕駛員的體驗(yàn)感。智能化技術(shù)不僅應(yīng)用到了汽車的制造過程中，還應(yīng)用到了汽車的制造設(shè)計(jì)等等方面，使其能夠朝著智能化生產(chǎn)方向發(fā)展，以防避免出現(xiàn)汽車生產(chǎn)失誤、混亂的問題，從而有效提升車輛的整體生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。特別是車輛制造生產(chǎn)過程中會有一些比較危險(xiǎn)的工作環(huán)節(jié)，智能化技術(shù)能夠替代員工來進(jìn)行操作，進(jìn)一步保護(hù)生產(chǎn)員工的個(gè)人安全，保障新能源汽車行業(yè)的整體生產(chǎn)水平得到有效提升。

2.2 提高駕駛安全性，保障最優(yōu)路線選擇

我們國家現(xiàn)階段智能新能源自動(dòng)化駕駛技術(shù)中最常見的就是ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)，這項(xiàng)輔助系統(tǒng)已經(jīng)開始在市場中得到了廣泛普及應(yīng)用，并在汽車自動(dòng)駕駛市場中逐步發(fā)展起來，促進(jìn)了智能新能源行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。智能駕駛在一些發(fā)達(dá)國家的新能源領(lǐng)域已經(jīng)得到了全面普及推廣，但當(dāng)下我們國家的普及率相對較低，因而需要深入分析和挖掘市場價(jià)值。ADAS輔助系統(tǒng)中包括了圖像技術(shù)以及傳感技術(shù)等等智能化新型信息技術(shù)，以此來保障行使過程中數(shù)據(jù)信息的科學(xué)合理性以及安全可靠性，并幫助智能新能源汽車的駕駛員更加安全的完成駕駛工作。要想促使智能駕駛達(dá)到最優(yōu)交通路線，利用地圖導(dǎo)航的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域自動(dòng)化駕駛技術(shù)的數(shù)據(jù)共享，保障駕駛?cè)蝿?wù)能夠在自動(dòng)駕駛過程中完成實(shí)時(shí)實(shí)地調(diào)度工作[6]。智能新能源汽車的自動(dòng)化駕駛技術(shù)能夠通過利用可視化的大數(shù)據(jù)信息將行駛路況、地圖道路高效應(yīng)用在駕駛中去，駕駛?cè)藛T可以通過這項(xiàng)技術(shù)來精確分析智能汽車行駛區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)、交通路況，廣大用戶還可以綜合行駛中的交通情況，促使汽車的行駛路線能夠更加方便快捷，保障選擇的出現(xiàn)路線是當(dāng)下的最優(yōu)交通路線。

3? 結(jié)語

綜上所述，智能新能源的自動(dòng)駕駛技術(shù)取得了一定的發(fā)展成效，并在我們國家得到了應(yīng)用發(fā)展，現(xiàn)階段的實(shí)際生活中逐步應(yīng)用到這項(xiàng)技術(shù)，對于促進(jìn)新能源領(lǐng)域和自動(dòng)駕駛科技的進(jìn)步有著關(guān)鍵性作用。自動(dòng)化駕駛技術(shù)能夠利用現(xiàn)代化科技精確分析車輛的周邊路況以及交通信息，幫助駕駛員在駕駛過程中更方便快捷的完成駕駛工作，從而有效促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

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