汽车智能辅助驾驶系统的发展与展望

郝俊

摘 要：智能汽车是在普通汽车的基础上增加了传感器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现车与人、车与车等的智能信息交换，使汽车能够自动分析行驶的安全状态和危险状态。辅助驾驶系统是智能汽车的初级阶段，无人驾驶是其发展的终极阶段。

关键词：智能汽车；辅助驾驶系统；传感系统；车联网

中图分类号：U461.99 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.039

目前，我国汽车产销量已达到2 000多万辆，每年有将近6万人因碰撞的交通意外而失去了他们宝贵的生命，还有大约20万人在交通意外中受伤，安全性是人们对汽车驾驶最重要的要求。当前，汽车智能化和网络化已成为全球汽车发展的重要方向，而辅助驾驶系统是实现两者的基础。

智能汽车就是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器（雷达、摄像）、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现车与X（人、车、路、云等）的智能信息交换，使汽车具备智能的环境感知能力，能够自动分析汽车行驶的安全状态和危险状态，使汽车按照人的意志到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。智能汽车的目的是通过使用当前飞速发展的信息技术，有效利用现有设施，将车辆、道路和驾驶者和谐地统一起来。

智能汽车自动驾驶有两种方式，即自主式（仅靠车载传感器）和协同式（需要借助通信技术，与车联网集成）。自主式自动驾驶包括环境感知系统（摄像头、激光雷达、GPS等）、智能决策系统、协同控制与执行系统（制动与驱动、电动助力转向等）；而网联式自动驾驶基于移动互联网，要求像人一样具有环境感知和决策控制能力，包括协同环境感知系统（DSRC、4G/5G、GPS）、云计算、底层控制系统；车联网其实是车内网、车载移动互联网和车际网“三网”的融合，具有提供信息服务、促进节能减排和保障行驶安全等功能。

1 我国汽车智能辅助驾驶系统的发展

1.1 自主式辅助驾驶技术

目前，自主式辅助驾驶技术已得到广泛应用，处于普及和推广阶段，并由豪华车下沉至B级车。

1.1.1 前碰撞预警系统

前碰撞预警系统可以在发生碰撞危险前2.7 s发出警报，提醒刹车，避免追尾。日立公司已与歌乐电子企业有限公司合作开发了碰撞预警系统，可根据行人的移动实时、快速预判，计算优化速度模式，从而保证行车安全。

1.1.2 疲劳预警系统

疲劳预警系统首先由摄像头采集连续的数字图像信号，检测人脸位置，获取驾驶员的面部特征，然后确定眼睛、瞳孔、眼睑等关键特征的位置、大小，再根据所获取的面部运动规律、眨眼幅度、眨眼频率和瞳孔变动规律等判断驾驶员当前的疲劳状况。当疲劳程度超过设定值时，报警器将启动报警。

1.1.3 车道偏离轨道警示系统

车道偏离轨道警示系统可减少26%的交通事故。该系统包括驾驶员提醒、驾驶员操作失误判断、紧急刹车等，利用视频传感器识别道路标线并探测无意的车道偏离，通过视觉、声觉或触觉信号提醒驾驶员。这些技术是无人驾驶技术的前期阶段。下一阶段，将借助ABS、ESP执行器，当识别到偏离之后，汽车可自动调整到正确的车道上。

1.2 半自动辅助驾驶技术

近年来，半自动辅助驾驶技术逐渐被应用于高端车上，比如自适应巡航控制技术。世界汽车巨头们正致力于第三个层次——高度自动驾驶技术的实用化研发和产业化（自动转向、自动加减速、自动停车等）。苏州智华汽车电子公司已建成汽车行驶智能安全系统生产线，并将其推广应用于多个整车企业。车道偏离轨道警示系统在2012年商用车市场量产，供货厦门金龙汽车集团股份有限公司和郑州宇通集团有限公司；同时，该系统相关产品参与了长安先期开发，产品性能得到认可，已进入配套体系。

1.3 车联网技术

车联网（V2X）技术能够使汽车与周围环境通信，预测路况对通勤的影响，调整导航系统，扩展驾驶员的视野范围。辅助驾驶系统与V2X技术的协同工作，可以大大减少交通安全事故、提升交通效率、提高燃油经济性、减少排放。欧洲和北美都已在几年前在政府的支持下开展V2X研究项目，包括INTERSAFE、eCoMove、ConnectedVehicle等，涉及技术、法规、标准、信息安全、系统可靠性（安全）等方面的内容。作为辅助驾驶系统终极目标的无人驾驶技术，近期在国际范围内掀起了新一轮浪潮，例如美国DARPA的无人车竞赛，国际IT、汽车公司等推出的无人驾驶原型车。

2 智能汽车的弊端

智能汽车发展的最理想状态是无人驾驶汽车，实现无人驾驶。具体过程为：首先收集行车过程中的道路信息、交通规则、障碍物信息等，然后汽车对传感器收集的信号进行识别、判断，最终通过驾驶员与汽车协作，控制车辆，实现安全驾驶。当然，无人驾驶汽车也存在一些弊端：①智能驾驶科技含量越高，给人提供的便利就越大，驾驶员的依赖性也越强，从而降低了人的安全意识；②辅助驾驶与无人驾驶的道德困境——发生交通事故时的责任归属问题、保险赔付问题和优先保护谁的问题；③如何保护无人驾驶汽车用户的行驶数据，使用户在驾驶过程中不被黑客攻击或受到远程控制；④调查显示，社会民众对汽车无人驾驶的接受度较低，尤其是年龄较长者。

3 对我国智能网联汽车的发展建议

针对我国智能网联汽车未来的发展，笔者提出以下几点建议：①智能网联汽车是实现汽车产业升级，解决能源、环保和交通安全问题的必然选择。因此，在发展智能网联汽车的过程中，首先要确立智能网联汽车国家发展战略。②根据我国交通方面的实际情况，确定符合我国实际的正确的技术发展路线。③美国、欧洲、日本等国家正在积极推进智能汽车技术的普及和应用，以法规强制装配，使智能网联汽车成为了不可逆转的发展趋势。我国汽车生产厂家虽然从市场的角度在盲点检测、360°倒车全景、电子稳定系统、制动辅助系统、前撞预警系统、车道偏离轨道警示系统、倒车辅助系统等方面积极推进，但本行业还没有系统地规划和编制国家标准，因此要加快我国智能网联汽车标准和规范建设。④总结传统汽车发展的经验，加强部门行业协同，推动汽车产业与交通、电子信息产业的融合。⑤目前，网联汽车并未实现真正“互联”，各类企业级平台与政府监管平台数据互不联通。基础数据交互平台通过标准的数据交互方式，与各企业级平台和行业管理平台实现互联互通，实现大数据共享，提供基础数据服务，从而有利于优化资源配置，提高行业监管效率。

〔编辑：刘晓芳〕