現(xiàn)代智能車輛的與發(fā)展史

現(xiàn)代智能車輛的研究與發(fā)展史一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(4)二.智能車輛的研究方向(11)三.智能車輛的研究范圍(4)1.它的研究始于20世紀(jì)50年代初美國BarrettElectronics公司開發(fā)出的世界上第一臺自動引導(dǎo)車輛系統(tǒng)（AutomatedGuidedVehicleSystem，AGVS）。

一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(1)一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(2)2．1974年，瑞典的VolvoKalmar轎車裝配工廠與Schiinder－Digitron公司合作，研制出一種可裝載轎車車體的AGVS，并由多臺該種AGVS組成了汽車裝配線，從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車及叉車等運(yùn)輸工具。

一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(3)3.由于Kalmar工廠采用AGVS獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，許多西歐國家紛紛效仿Volvo公司，并逐步使AGVS在裝配作業(yè)中成為一種流行的運(yùn)輸手段。一.智能車輛的產(chǎn)生與發(fā)展(4)4.20世紀(jì)80年代，伴隨著與機(jī)器人技術(shù)密切相關(guān)的計算機(jī)。電子、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，國外掀起了智能機(jī)器人研究熱潮，其中各種具有廣闊應(yīng)用前景和軍事價值的移動式機(jī)器人受到西方各國的普遍關(guān)注。二.智能車輛的研究方向(11)1.駕駛員行為分析（DriverBehaviorAnalysis）2.環(huán)境感知（EnvironmentalPerception）3.極端情況下的自主駕駛（AutonomousDrivingonExtremecourses）4.規(guī)范環(huán)境下的自主導(dǎo)航（AutonomousNavigationonNormalenvironment）5.車輛運(yùn)動控制系統(tǒng)（VehicleMotionControlSystems）6.主動安全系統(tǒng)（Active，SafetySystems）7.交通監(jiān)控、車輛導(dǎo)航及協(xié)作（TrafficMonitoring，VehicleNavigationandcoordination)8.車輛交互通信（Inter-VehicleCommunication)9.軍事應(yīng)用（MilitaryApplications）10.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（SystemArchitectures）11.先進(jìn)的安全車輛（AdvancedSafetyVehicles）

1.駕駛員行為分析（DriverBehaviorAnalysis）任務(wù)：研究駕駛員的行為方式、精神狀態(tài)與車輛行駛之間的內(nèi)在聯(lián)系；目的：建立各種輔助駕駛模型，為智能車輛安全輔助駕駛或自動駕駛提供必要的數(shù)據(jù)，如對駕駛員面部表情的歸類分析能夠判定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，是否困倦瞌睡等；二.智能車輛的研究方向(1)二.智能車輛的研究方向(2)2.環(huán)境感知（EnvironmentalPerception）主要是運(yùn)用傳感器融合等技術(shù)，來獲得車輛行駛環(huán)境的有用信息，如車流信息、車道狀況信息、周邊車輛的速度信息、行車標(biāo)志信息等；

二.智能車輛的研究方向(3)3.極端情況下的自主駕駛（AutonomousDrivingonExtremecourses）主要研究在某些極端情況下，如駕駛員的反應(yīng)極限、車輛失控等情況下的車輛自主駕駛；二.智能車輛的研究方向(4)

4.規(guī)范環(huán)境下的自主導(dǎo)航（AutonomousNavigationonNormalenvironment）主要研究在某些規(guī)范條件下，如有人為設(shè)置的路標(biāo)或道路環(huán)境條件較好，智能車輛根據(jù)環(huán)境感知所獲得的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛的控制模型，在無人干預(yù)下，自主地完成車輛的駕駛行為。

二.智能車車輛的研究究方向(5)5.車輛運(yùn)運(yùn)動控制系系統(tǒng)（VehicleMotionControlSystems）研究車輛控控制的運(yùn)動動學(xué)、動力力學(xué)建模、、車體控制制等問題；；二.智能車車輛的研究究方向(6)6.主動安安全系統(tǒng)（Active，SafetySystems）主要是以防防為主，如如研究各種種情況下的的避障、防防撞安全保保障系統(tǒng)等等；二.智能車車輛的研究究方向(7)7.交通監(jiān)監(jiān)控、車輛輛導(dǎo)航及協(xié)協(xié)作（TrafficMonitoring，VehicleNavigationandcoordination）主要研究交交通流誘導(dǎo)導(dǎo)等問題；；二.智能車車輛的研究究方向(8)8.車輛交交互通信（Inter－VehicleCommunication））研究車輛之之間有效的的信息交流流，主要是是各種車輛輛間的無線線通信問題題；二.智能車車輛的研究究方向(9)9.軍事應(yīng)應(yīng)用（MilitaryApplications）研究智能車車輛系統(tǒng)在在軍事上的的應(yīng)用；二.智能車車輛的研究究方向(10)10.系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)（SystemArchitectures）研究智能車車輛系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)組織織問題；二.智能車車輛的研究究方向(11)11.先進(jìn)進(jìn)的安全車車輛（AdvancedSafetyVehicles）研究更安全全、具有更更高智能化化特征的車車輛系統(tǒng)。。三.智能車車輛的研究究范圍(4)1.計算機(jī)機(jī)視覺－初初期智能車車輛導(dǎo)航２.計算機(jī)機(jī)視覺導(dǎo)航航系統(tǒng)３.計算機(jī)機(jī)視覺應(yīng)具具備的特性性４.傳感器器數(shù)據(jù)融合合1）初期智智能車輛導(dǎo)導(dǎo)航：方法法：用地下下埋電纜的的方式，通通過電磁感感應(yīng)進(jìn)行智智能車輛導(dǎo)導(dǎo)航。特點(diǎn)點(diǎn)：由于可可測量的電電磁感應(yīng)的的范圍太小小（分米級級），不能能提供車輛輛需要的方方位信息及及障礙物信信息，目前前基本已經(jīng)經(jīng)被拋棄。。2）道路路中間鋪設(shè)設(shè)磁塊導(dǎo)航航：美國及及日本分別別在1997及1996年在在公路上采采用在道路路中間鋪設(shè)設(shè)磁塊的方方式來進(jìn)行行導(dǎo)航實驗驗；特點(diǎn)：：方案的造造價過于高高昂，缺乏乏推廣應(yīng)用用價值。三.智能車車輛的研究究范圍(1)1.計算機(jī)機(jī)視覺－初初期智能車車輛導(dǎo)航三.智智能能車車輛輛的的研研究究范范圍圍(2)（1））作作用用：：在在行行車車道道路路檢檢測測、、車車輛輛跟跟隨隨、、障障礙礙物物檢檢測測等等方方面面；；（（2））原原理理：：當(dāng)當(dāng)駕駕車車時時，，““駕駕駛駛員員””所所接接收收的的信信息息幾幾乎乎全全部部來來自自于于視視覺覺，，即即交交通通信信號號、、交交通通標(biāo)標(biāo)志志、、道道路路標(biāo)標(biāo)識識等等均均可可以以看看作作是是環(huán)環(huán)境境對對駕駕駛駛員員的的視視覺覺通通訊訊語語言言。。將將其其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為光光電電圖圖像像信信息息，，通通過過計計算算機(jī)機(jī)對對其其進(jìn)進(jìn)行行處處理理，，快快速速在在復(fù)復(fù)雜雜環(huán)環(huán)境境中中的的提提取取有有用用信信息息，，進(jìn)進(jìn)而而產(chǎn)產(chǎn)生生合合理理的的行行為為規(guī)規(guī)劃劃與與決決策策。。２.計計算算機(jī)機(jī)視視覺覺導(dǎo)導(dǎo)航航系系統(tǒng)統(tǒng)①實實時時性性：：指指系系統(tǒng)統(tǒng)的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理必必須須與與車車輛輛的的高高速速行行駛駛同同步步進(jìn)進(jìn)行行。。②②魯魯棒棒性性：：車車輛輛對對不不同同的的道道路路環(huán)環(huán)境境，，如如高高速速公公路路、、市市區(qū)區(qū)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)公公路路、、普普通通公公路路等等，，復(fù)復(fù)雜雜的的路路面面環(huán)環(huán)境境，，如如路路面面及及車車道道線線的的寬寬度度、、顏顏色色、、動動態(tài)態(tài)隨隨機(jī)機(jī)障障礙礙與與車車流流等等，，以以及及變變化化的的氣氣候候條條件件，，如如日日照照及及景景物物陰陰影影、、黃黃昏昏與與夜夜晚晚、、陰陰天天與與雨雨雪雪等等均均具具有有良良好好的的適適應(yīng)應(yīng)性性。。③③實實用用性性：：指指要要求求智智能能車車輛輛在在體體積積與與成成本本等等方方面面能能夠夠為為普普通通汽汽車車用用戶戶所所接接受受。。三.智智能能車車輛輛的的研研究究范范圍圍(3)３.計計算算機(jī)機(jī)視視覺覺應(yīng)應(yīng)具具備備的的特特性性1））智智能能車車輛輛系系統(tǒng)統(tǒng)正正確確運(yùn)運(yùn)行行的的前前提提：：通通過過各各種種傳傳感感器器準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地捕捕捉捉環(huán)環(huán)境境信信息息然然后后加加以以分分析析處處理理。。研研究究如如何何將將通通過過傳傳感感器器得得到到的的信信息息加加以以有有效效處處理理、、分分析析，，并并準(zhǔn)準(zhǔn)確確無無誤誤地地了了解解環(huán)環(huán)境境的的技技術(shù)術(shù)是是重重要要的的。。2））任任何何一一種種傳傳感感器器難難保保證證在在任任何何時時刻刻提提供供完完全全可可靠靠的的信信息息，，但但采采用用多多傳傳感感器器融融合合技技術(shù)術(shù)，，即即將將多多個個傳傳感感器器采采集集的的信信息息進(jìn)進(jìn)行行合合成成，，形形成成對對環(huán)環(huán)境境特特征征的的綜綜合合描描述述的的方方法法，，能能夠夠充充分分利利用用多多傳傳感感器器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)間間的的冗冗余余和和互互補(bǔ)補(bǔ)特特性性，，獲獲得得需需要要的的信信息息。。三.智智能能車車輛輛的的研研究究范范圍圍(4)４.傳傳感感器器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)融融合合3））除除視視覺覺傳傳感感外外，，常常用用的的有有雷雷達(dá)達(dá)、、激

四.美美國智智能車車輛SmarTruckIII

。1）能能夠利利用光光電信信息技技術(shù)探探測出出化學(xué)學(xué)和生生物武武器的的威脅脅，避避免車車上人人員受受到傷傷害。。還能能在完完全黑黑暗的的環(huán)境境下鎖鎖定目目標(biāo)。。2））車上上裝有有各種種攔截截和干干擾無無線電電通訊訊的電電子設(shè)設(shè)備以以及高高速上上網(wǎng)裝裝置和和DVD系系統(tǒng)。。在出出現(xiàn)緊