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自动化汽车 摘要 现代汽车工业随着科学技术的飞速发展而日新月异,新工艺、新材料、新技术广泛运用,特别是电子技术、液压技术在汽车上应用,使当今的汽车是集各种先进技术的大成,新颖别致的汽车时时翻新。而现代汽车的故障诊断不再是眼看、耳听、手摸,汽车维修也不再是师傅带徒弟的一门手艺,而是利用各种新技术的过程。随着汽车技术的快速发展,日益呈现出汽车维修的高科技特征,与其同时汽车维修理念也不断更新。 关键词 无人驾驶技术、汽车维修、自动化汽车、环保汽车、新能源汽车 正文 汽车的发展趋势 真正的高科技无人驾驶车，不是没人碰的老爷车 多年以来，汽车产业涌现出了大量的自动化智能技术，这些技术能够实现自适应巡航定速 (adaptive cruise control)、车道偏离检测、智能安全气囊系统等特性。下一步，我们将推出具备视觉功能的汽车，其不仅可为驾驶员提供建议，甚至还能根据道路、交通以及天气状况的变化自动做出反应。 目前，实现自动化汽车所必需的大量技术已经具备。当前的挑战主要在于，如何进行产品定义、系统集成，如何构建智能汽车的基础结构，以及如何界定汽车的可靠性和容限要求。不过，正如汽车和半导体产业在过去的发展经历中所表现出的那样，下一步发展的主要障碍还是在于缺乏足够的想象力。 Digital Auto Drive (DAD) 是一家总部位于美国加利福尼亚州的研发机构，专门从事基于视觉识别的 3D 影像和导航技术研究，其研究领域充满挑战性和感召力。DAD已经采用德州仪器(TI) 的数字信号处理器 (DSP) 开发出了无人驾驶的丰田 Tundra 卡车，这辆车能自动识别前方道路，进行即时导航决策，完全无需人工干预就能自动行驶。 DAD 车队将参加美国国防部高级计划研究署 (DARPA) 于 2005 年 10 月 8 日在内华达州 Prim举行的无人驾驶汽车挑战赛 (DARPA Grand Challenge) ，参赛队伍达 23 支。获参赛资格的车队必须让全自动越野车辆在莫哈韦沙漠上行驶约 150 英里，以帮助国防部 (Do) 开发无人驾驶军用车辆的新技术，相关技术将用于装备美军车辆。 促进 DARPA 挑战赛举办的部分原因是，国会曾要求到 2015 年前，所有军用车辆中三分之一必须实现自动化。在 2004 年的 DARPA 挑战赛中，无人驾驶车辆穿越了约 110 英里的沙漠，从加利福尼亚州的巴斯托直到内华达州的 Prim。观察2004年挑战赛的赛道示意图，我们发现这条赛道几乎与从巴格达到法鲁贾的道路一模一样。“自动化”一词有许多含义，不过本文中的“自动化”是指车辆必须能够实现完全自动导航，即不采用遥控或通过其他外界方式对车辆施加影响。 军用市场是无人驾驶车辆技术的直接目标，这也是 DAD 卡车队的市场对象，不过，消费类汽车市场也将受益于上述技术的进步。在挑战赛车辆中使用的许多技术，如障碍检测等，甚至会影响目前领先汽车制造商正在开发中的防撞系统技术。 汽车的关键技术 A、无人驾驶技术 无人驾驶，应当是汽车变革的最核心内容。看似很科幻，但其实汽车自动化过程贯穿整个汽车发展史，我们已经实现了无人驾驶所需要的大部分功能：1912年凯迪拉克发明自动发动系统，不必再手摇发动汽车；1939年第一款自动变速器问世；1915年第一款克莱斯勒提供了第一款助力转向系统；1958年克莱斯勒安装巡航系统，使驾驶者不必太关心形式速度；1970年防抱死系统；2002-2005年，各种安全预警系统在危险时发出警报；2006年雷克萨斯自助泊车系统2008年至今，行人警告系统、低速自动转向系统等等。2012年，谷歌研制的、真正的自动驾驶汽车，已行驶超过32万公里，仅有的一次事故也是因为人类司机代驾引起。 无人驾驶汽车开发的关键技术主要有两个方面:车辆定位和车辆控制技术。这两方面相辅相成共同构成无人驾驶汽车的基础。　　车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。目前常用的技术包括磁导航和视觉导航等。其中,磁导航是目前最成熟可靠的方案,现大多数均采用这种导航技术。例如,荷兰阿姆斯特丹国际机场和鹿特丹的系统,上海交通大学的CyberC3系统等。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响,即使风沙或大雪埋没路面也一样有效,而且便于维护。另外,通过变换磁极朝向进行编码,可以向车辆传输道路特性信息,诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息。但是,磁导航方法往往需要在道路上埋设一定的导航设备(如磁钉或电线),系统实施过程比较繁琐,且不易维护,变更运营线路需重新埋设导航设备。视觉导航就不存在这个问题。视觉导航的优点是车载计算机可以在试验样车偏离目标车道前,事先知道并预防其发生,同时当在高速公路使用时,不需要对现有的道路结构做变化,并且在混合交通中,也可使