無人駕駛汽車的發展綜述

馮學強,張良旭,劉志宗（重慶郵電大學,重慶 400065）

無人駕駛汽車的發展綜述

馮學強,張良旭,劉志宗
（重慶郵電大學,重慶 400065）

近年來，互聯網技術的迅速發展給汽車行業帶來了嶄新的變革。無人駕駛汽車大大提高了交通系統的效率和安全性，為此在整個汽車發展行業，無人駕駛汽車無疑成為了汽車發展的先行方向。通過詳細地闡述國外以及我國無人駕駛汽車的發展現狀，并簡單分析其中的關鍵技術，對無人駕駛汽車的發展前景做了一個符合實際的展望。

無人駕駛；關鍵技術；發展前景

0　引言

無人駕駛汽車即自動駕駛智能汽車，就是在沒有人類參與的情況下，依靠車內的計算機系統，通過智能駕駛儀來實現無人駕駛的功能。無人駕駛汽車它是利用智能軟件和車載傳感器來感知車輛周圍環境，并根據感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，隨即作出反應判斷，控制車輛的轉向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上完成行駛。無人駕駛汽車技術以全新的駕駛方式改變了傳統的駕駛體驗，它把不可控制的駕駛員從駕駛位置剔除，不僅大大的提升了交通系統的效率和安全性能還使人們告別了長途的無聊駕駛，進而提高了社會的收益和保障了人身安全。

1　無人駕駛汽車的發展現狀

1.1國外無人駕駛汽車的研發狀況

早在20世紀中期，許多科技發達的國家就開始著手無人駕駛汽車的一系列研究。少數的研發車型已接近量產，在美國及歐洲，允許正在研發的自動駕駛車上路行駛正成為一種普遍現象[1]。在2000年，豐田汽車公司首次研發出無人駕駛公共汽車。這套公共汽車的自動駕駛系統由車隊駕駛、道路疏導、運營管理和安全防護等方面構成。車輛底盤前部的磁氣傳感器主要是依據埋在道路中間的永久性磁石進行疏導，進而來控制車輛行駛的方向與速度。在2007年，一輛由改裝而組成的無人駕駛汽車BOSS，以第1名的成績，完成了無人駕駛汽車在城市的復雜障礙賽道上行駛的比賽。今年4月前期，一輛奧迪無人駕駛汽車在美國公路上完成了3400英里的行程，這向我們證明了一點：對于限速規定來說，電腦比人腦要聽話得多。無人駕駛系統供應商德爾福公司，給奧迪Q5裝上了雷達、攝像頭和激光傳感器等，順利控制它從舊金山開到紐約，盡管大部分的行程是在高速公路上進行的，但99%的時間里是由它自己完成駕駛的。

1.2國內無人駕駛汽車的發展狀況

關于無人駕駛汽車的發展，與國外相比而言，我國起步較晚。但在各大高校和科研機構的推動下已經得到飛速的發展。1989年，首輛智能小車在中國國防科技大學誕生。它包含了計算機系統、精確定位系統、路徑規劃系統、運動控制系統和自動駕駛儀。在2000年6月，由國防科技大學研發的第4代無人駕駛汽車試駕成功，它的最快速度達到76km/h，這也創造了一個歷史新紀錄。它的智能控制系統主要由3個部分構成：計算機系統、定位系統和駕駛控制系統。2003年，在“中國第一汽車集團公司”的贊助下，國防科技大學完成了它的紅旗CA7460無人駕駛平臺試驗，這標志著我國自主研發的第一輛駕駛汽車誕生了[2]。在上海和歐盟科學家們的共同合作之下，中國城市交通中的無人駕駛技術項目獲得了階段性成果,首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學研發成功。但依目前局勢來看，國內外的無人駕駛汽車技術還存在著較大的差距，這項高端技術在國內還有很大的發展空間和余地。

2　無人駕駛汽車的技術支撐

技術的支撐使得無人駕駛汽車的研發以及發展項目獲得重大的突破。無人駕駛汽車研發與發展的關鍵技術主要體現在以下兩個方面：車輛控制技術和車輛精確定位技術，這兩個方面相技術支撐是無人駕駛汽車產業發展的前提。車輛控制技術是無人駕駛汽車的核心技術，這是無人汽車能夠完成自主駕駛的重要保障。無人駕駛是利用微型計算機系統、電子產品來控制汽車，進行仿人駕駛，通過對駕駛周圍的環境信息獲取后，進行預先的判斷與分析后，從而執行車輛如何駕駛的命令程序。車輛控制技術是一種非常典型的預瞄控制技術,傳感器系統通過感知當前行駛道路環境下的預瞄點,再根據預瞄點來準確地控制車輛的行為。面對復雜的駕駛環境，汽車能否合理控制車速或進行緊急制動，這就需要汽車對周圍的環境預先進行感知、判斷以及處理。無人駕駛汽車是一個綜合的集成系統，它集自動泊車系統、自動駕駛系統、堵車輔助系統、傳感器系統等于一身。車輛定位技術是無人駕駛汽車行駛的基礎。無人汽車的行駛狀況必須準確可靠地掌握在人們的手中。目前主要的定位系統有美國軍方的全球導航衛星定位系統；俄羅斯的全球軌道導航衛星系統；我國的北斗2代定位系統；歐洲空間局的NAVSAT，這些都是可供使用的衛星定位系統，使汽車時時得以掌控。在汽車定位中視覺技術也得到了廣泛的應用。目前，無人駕駛汽車常用的視覺技術一般包括紅外攝像技術以及普通攝像技術。紅外攝像頭工作原理是紅外燈發出紅外線照射物體，紅外線漫反射被監控攝像頭接收形成視頻圖像。

3　無人駕駛汽車的發展前景

無人駕駛車是一種智能化的移動交通工具，它能夠代替人類駕駛員實現一系列駕駛行為。它涉及到環境感知察覺、導航定位以及智能決策控制等眾多學科的研究領域。無人駕駛汽車的研發不僅推動了各項技術的應運而生，也促進了各類科學技術的發展。需要指明，研發無人駕駛汽車不一定要將駕駛員完完全全的替代，其實，我們只是需要在替代的領域和場合作相應的替換，完成一些人們難以適應的駕駛環境和緩解長途駕駛的疲勞感。物聯網的技術成熟是無人駕駛車可操作的基礎，伴隨著更多高新科技的研發與技術的成熟，我國的無人駕駛汽車的發展狀況將有質的飛躍。，它的功能也會更加的完善與完備，產業化前景也會更加的美好。

[1]喬維高.徐學進無人駕駛汽車的發展現狀及方向[J].武漢:武漢理工大學,2007.

[2]王培.無人駕駛智能車的導航系統研究[D].西安:西安工業大學,2012．