汽車智能化進(jìn)程及其關(guān)鍵技術(shù)的思考

王志強(qiáng)

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，汽車行業(yè)也在進(jìn)行同步的發(fā)展，與此同時(shí)，對(duì)于整個(gè)汽車行業(yè)而言，也在朝著智能化的方向發(fā)展，與此同時(shí)，也為其帶來了一定的技術(shù)挑戰(zhàn)?；诖耍酒恼轮饕獙?duì)汽車智能化進(jìn)程極其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的思考和分析。

關(guān)鍵詞：汽車智能化 進(jìn)程 汽車關(guān)鍵技術(shù)

1 前言

在如今，基于人工智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展，不論是各行各業(yè)其主要的發(fā)展趨勢都是智能化。小到智能手機(jī)、家電，大到智能物流和智能制造等，在整個(gè)社會(huì)中，智能化已經(jīng)全面的滲透了進(jìn)來。而基于新的時(shí)代背景，在汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，汽車智能化也成為了如今最為重要的發(fā)展趨勢和潮流。

2 汽車智能化進(jìn)程

2.1 汽車網(wǎng)聯(lián)化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)入到了一個(gè)新的時(shí)代之中，與之相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的都在進(jìn)行不斷地發(fā)展，而且在以往的各行各業(yè)中，也開始將其全面應(yīng)用了進(jìn)來。在實(shí)際的汽車行業(yè)之中，汽車的智能化進(jìn)程呈現(xiàn)出了汽車網(wǎng)聯(lián)化的趨勢。所謂汽車網(wǎng)聯(lián)化，其主要就是指以通信互聯(lián)為實(shí)際的基礎(chǔ)，確保汽車本身不但具備一定的環(huán)境感知能力，還具備運(yùn)動(dòng)控制的能力，不僅如此，還具備決策能力。在這樣一個(gè)環(huán)境下，構(gòu)成了一個(gè)巨大的交互網(wǎng)絡(luò)，不僅包含了實(shí)際的車輛位置信息，還包含了車輛的路線信息以及速度信息等。而與此同時(shí)，還要將GPS技術(shù)和攝像技術(shù)以及傳感技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來，汽車可以實(shí)時(shí)的采集自身的狀態(tài)信息以及周身環(huán)境信息;基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面應(yīng)用，不論是任何一輛汽車都可以對(duì)自身的各種信息進(jìn)行采集，并且最終在中央處理器位置，將其全面?zhèn)鬏攨R集進(jìn)來;將計(jì)算機(jī)技術(shù)全面應(yīng)用進(jìn)來，還可以實(shí)時(shí)的處理和分析其他的車輛信息，進(jìn)而供自身參考并使用。以汽車產(chǎn)業(yè)的角度來分析，所謂的車聯(lián)網(wǎng)，不但可以使車與車之間的通信全面實(shí)現(xiàn)，還能使車與基站，基站與基站之間的通信全面實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而獲取實(shí)時(shí)的路況獲取，將相應(yīng)的行人信息和道路信息一并獲取進(jìn)來，使整體駕駛的安全性提高上來，避免交通出現(xiàn)擁堵，使交通的效率和質(zhì)量全面提升上來。

對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)而言，其主要就是將三網(wǎng)全面融合在一起的一項(xiàng)技術(shù)，其不但包含了車內(nèi)網(wǎng)，還包含了車際網(wǎng)，不僅如此，還有車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。以車輛本身的角度來分析，其車聯(lián)網(wǎng)的主要功能體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：首先，是實(shí)際的信息管理與服務(wù)，而且是主要的體現(xiàn)形式，即實(shí)際的互聯(lián)性娛樂以及相應(yīng)的車載服務(wù)上;其次就是使車輛自身的感知和傳感條件全面提升上來，進(jìn)而將更多豐富的外在資源和參考提供給汽車的自主決策和規(guī)劃;最后，就是汽車在實(shí)際行駛的過程中，可以真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能和安全，而且還能使人們的舒適度提升上來。此外，車聯(lián)網(wǎng)還提供智能化交通管理，并且包含一些社會(huì)性的功能。

但是需要注意的一件事，就是在如今汽車行業(yè)中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)不再屬于傳統(tǒng)汽車企業(yè)的專有名詞，已經(jīng)有越來越多的IT科技公司介入其中，而且在逐步的加深車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入研究。而要想提供一種全面聯(lián)通世界以及可靠的駕駛艙，最主要前提就是汽車自身自動(dòng)化程度程度較高，更有甚者是實(shí)現(xiàn)無人駕駛。因此，在未來的階段，不論是汽車行業(yè)，還是互聯(lián)網(wǎng)以及IT企業(yè)，都會(huì)將重點(diǎn)的研究目標(biāo)放在未來的智能化感知技術(shù)上，或者是智能化的通信技術(shù)上，促進(jìn)汽車行業(yè)的更大程度發(fā)展。

2.2 網(wǎng)聯(lián)化給智能化進(jìn)程帶來新機(jī)遇

以實(shí)際控制技術(shù)的角度來分析，對(duì)汽車的智能化發(fā)展進(jìn)行縱向的觀覽，對(duì)于汽車智能化的技術(shù)而言，其主要由幾部分組成，首先就是感知，其次就是規(guī)劃，再次就是決策，最后就是控制。對(duì)于實(shí)際的感知和信息獲取而言，則主要存在兩種方式，即車載式和網(wǎng)聯(lián)式。而智能化發(fā)展過程中，汽車都是以雷達(dá)以及攝像頭為主要的依據(jù)，進(jìn)而達(dá)到汽車自動(dòng)化的目標(biāo)。

但是基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，智能化程度的不斷提升，則汽車的自主駕駛需求不斷地提升了上來，實(shí)際的道路交通環(huán)境也在日益復(fù)雜，因此，為了使這樣的需求得以填補(bǔ)，交通系統(tǒng)的智能化發(fā)展得到了一定的發(fā)展空間。而對(duì)于實(shí)際的智能交通系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)而言，其主要就是將高速通信設(shè)施和協(xié)議作為主要的依托，進(jìn)而充分的感知周邊的環(huán)境進(jìn)行，收集相應(yīng)的信息，實(shí)現(xiàn)自主決策和規(guī)劃的目的。以實(shí)際的控制角度來分析，其主要就是充分獲取外界的信息。

3 汽車智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 傳感感知層面

對(duì)于傳感感知層面而言，其不但將環(huán)境感知與多傳感器信息的融合技術(shù)深入了進(jìn)來，還將相應(yīng)的交通車輛與行人預(yù)測技術(shù)深入了進(jìn)來，不僅如此，相應(yīng)的車載與網(wǎng)聯(lián)信息技術(shù)在融合在了一起，并且被應(yīng)用了進(jìn)來等。而且對(duì)于該技術(shù)層面而言，其主要的目的，就是對(duì)相應(yīng)的車載傳感器進(jìn)行利用，例如，激光、超聲波雷達(dá)、攝像頭等，以實(shí)際的車聯(lián)網(wǎng)為依據(jù)，對(duì)多種類多源數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，將相應(yīng)的條件提供給車輛后續(xù)的規(guī)劃和角色，使信息的安全性和可靠性全面提升上來，使汽車的安全行駛得到保證。

3.2 決策與控制層面

汽車實(shí)現(xiàn)自主駕駛的最為核心部分就是決策與控制這一技術(shù)層面。其中，對(duì)于實(shí)際的規(guī)劃和決策而言，其根本性的目的，就是可以進(jìn)一步的處理實(shí)際已經(jīng)采集完成的信息，并且以實(shí)際獲取的信息為主要的依據(jù)，進(jìn)行進(jìn)行全面的決策和規(guī)劃，使駕駛的自主性和輔助性全面實(shí)現(xiàn)。

3.2.1 決策和控制架構(gòu)

在整個(gè)車的控制單元中，上層規(guī)劃和決策在執(zhí)行的過程中，主要是以全局行車的目標(biāo)為基礎(chǔ)，以實(shí)際的環(huán)境信息和自身狀態(tài)為依據(jù)，進(jìn)而對(duì)具體的速度和路徑進(jìn)行全面的規(guī)劃，進(jìn)而使駕車的安全得到保證，對(duì)盡可能多的工況進(jìn)行適應(yīng)，并且將相應(yīng)的正確決策做出來。對(duì)于下層執(zhí)行層而言，其主要以實(shí)際的功能作為主要的依據(jù)，分為幾個(gè)系統(tǒng)，首先就是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、其次就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最后就是制動(dòng)系統(tǒng)。而在下層執(zhí)行層在執(zhí)行的過程中，如何使上層規(guī)劃的命令全面實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行，則使對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的主要研究內(nèi)容。

3.2.2 人-機(jī)交互與駕駛權(quán)分配

隨著自動(dòng)化駕駛技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，汽車輔助駕駛的全面發(fā)展，則汽車與駕駛?cè)诉@兩者之間的關(guān)系，變得越來越復(fù)雜化。而且對(duì)于人-車這兩者而言，其逐步形成了一種動(dòng)態(tài)交互的關(guān)系。在當(dāng)前階段，汽車的智能化已經(jīng)得到了很大程度的發(fā)展，但是在短時(shí)間內(nèi)，無人駕駛的實(shí)現(xiàn)仍然相對(duì)較難。因此，在未來很長的一段時(shí)間內(nèi)，則人-車的控制局面會(huì)持續(xù)繼續(xù)下去。汽車的自動(dòng)化程度在逐步提高，因此，其自身的自主性決策會(huì)進(jìn)一步提升，人與車這兩者會(huì)存在嚴(yán)重的相互制約和耦合的關(guān)系。與其他工業(yè)的產(chǎn)品對(duì)比，汽車產(chǎn)品有著極大的不同之處，其根本原因，就是其實(shí)際的個(gè)性化比較突出，而且汽車的價(jià)值衡量重要指標(biāo)，就是汽車實(shí)際的自主決策和控制接受度。因此，將個(gè)性化且人性化的汽車智能控制系統(tǒng)建立進(jìn)來，使人與車還有環(huán)境這三者協(xié)調(diào)統(tǒng)一的狀態(tài)，是智能汽車技術(shù)在未來發(fā)展的過程中最需要進(jìn)行解決的重要問題。

將人與車輛這兩者進(jìn)行對(duì)比，人本身雖然具備個(gè)性化的特點(diǎn)，在實(shí)際的駕駛過程中，也存在著退化和模糊的特點(diǎn)。而車輛本身雖然實(shí)際的學(xué)習(xí)能力相對(duì)較差，但是實(shí)際的感知更加精細(xì)化，實(shí)際的控制能力也更強(qiáng)。所以，要想使人機(jī)交互全面實(shí)現(xiàn)，則要對(duì)具體的層次進(jìn)行分隔。首先，就是駕駛?cè)吮旧砼c機(jī)器控制的駕駛權(quán)要全面的實(shí)現(xiàn)自由切換;其次，就是相應(yīng)的駕駛?cè)藛T實(shí)際的機(jī)器控制要達(dá)到真正的駕駛權(quán)融合的目的。從實(shí)際的駕駛權(quán)角度來分析，實(shí)際的切換時(shí)機(jī)如何，實(shí)際的切換過程中，駕駛?cè)私邮苄匀绾味际切枰M(jìn)行進(jìn)一步解決的關(guān)鍵問題。所以，在整個(gè)人機(jī)交互的過程中，與駕駛權(quán)分配的問題，要把人機(jī)動(dòng)力學(xué)一體化建模方法應(yīng)用進(jìn)來，還要將相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性理論應(yīng)用進(jìn)來。

4 結(jié)語

總而言之，本篇文章主要對(duì)汽車智能化進(jìn)程及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了全面的思考和分析。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的汽車行業(yè)也進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的局面，就是智能化的發(fā)展進(jìn)程。對(duì)于汽車而言，其對(duì)于人們的出行有著極大的作用，因此其實(shí)現(xiàn)真正的智能化，不但可以將更大的便利提供給人們，還可以使整體的交通出行效率和質(zhì)量提升上來。在未來階段，汽車的智能化還會(huì)得到更大程度的發(fā)展，相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)，還會(huì)得到進(jìn)一步的深化，整體的汽車行業(yè)也會(huì)得到更大程度的發(fā)展。

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