近五年来,汽车领域超过90%的创新都与汽车智能化系统相关,一场智能革命正在孕育生长。汽车正在进化为最大的移动终端,除iOS和Android系统外,芯片厂商、车内无线充电技术、娱乐系统、地图系统、语音系统、运营商甚至汽车与可穿戴的结合,都已成为汽车产业和互联网结合的关键点。
进入2014年以来,纵观各大电子展会,智能汽车成为了众人关注的热点,各大主流汽车厂商都高调展示了自己在智能汽车方面的新产品。
互联网正在颠覆一切,这一次来到了汽车门前。IT界与汽车工业正在交融生长:
所谓"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与人、车、路等的智能信息交换,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及危险状态, 并使汽车按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来操作的目的。
从发展的角度,智能汽车将经历两个阶段。第一阶段是智能汽车的初级阶段,即辅助驾驶;第二阶段是智能汽车发展的终极阶段,即完全替代人的无人驾驶。美国高速公路安全管理局将智能汽车定义为以下五个层次:
(1)无智能化(层次0):由驾驶员时刻完全地控制汽车的原始底层结构,包括制动器、转向器、油门踏板以及起动机。
(2)具有特殊功能的智能化(层次1):该层次汽车具有一个或多个特殊自动控制功能,通过警告防范车祸于未然,可称之为"辅助驾驶阶段"。这一阶段的许多技术大家并不陌生, 比如车道偏离警告系统(LDW)、正面碰撞警告系统(FCW)、盲点信息(BLIS)系统。
(3)具有多项功能的智能化(层次2):该层次汽车具有将至少两个原始控制功能融合在一起实现的系统,完全不需要驾驶员对这些功能进行控制,可称之为"半自动驾驶阶段"。这个阶段的汽车会智能地判断司机是否对警告的危险状况做出响应,如果没有, 则替司机采取行动,比如紧急自动刹车系统(AEB)、紧急车道辅助系统(ELA)。
(4)具有限制条件的无人驾驶(层次3):该层次汽车能够在某个特定的驾驶交通环境下让驾驶员完全不用控制汽车,而且汽车可以自动检测环境的变化以判断是否返回驾驶员驾驶模式,可称之为"高度自动驾驶阶段"。 目前,谷歌无人驾驶汽车基本处于这个层次。
(5)全工况无人驾驶(层次4):该层次汽车完全自动控制车辆,全程检测交通环境,能够实现所有的驾驶目标,驾驶员只需提供目的地或者输入导航信息,在任何时候都不需要对车辆进行操控,可称之为"完全自动驾驶阶段"或者"无人驾驶阶段"。
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- ABS 防抱死制动系统
- EBD 电子制动力分配控制系统
- EDL 电子差速锁
- TCS 牵引力控制系统
- ESP 电子稳定程序
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- 安全带
- 安全气囊 SRS
- 汽车安全车身
- 安全转向柱
- 可溃式制动踏板
- 汽车主动安全:后势看俏趋势尽显 避免误撞行人宝马新主动安全系统介绍 汽车ADAS面临的挑战及解决方案 苹果先进触控车载信息系统相关专利曝光 车联网最具潜力 4G助推科技与汽车产业的融合 智能交通伴随着车联网的技术快速发展 创意!智能汽车座椅让你告别疲劳驾驶 全新"car-to-car"无线技术允许汽车之间"相互交流" 车载信息娱乐系统为何要配"双屏"? 预测:20年后传感器和软件是汽车电子最有用的技术
目前,从智能雨刷、智能车灯、智能电喷、胎压检测、空气悬挂、疲劳检测、智能仪表、智能座椅,到数字底盘、自适应巡航系统、主动安全系统、自动驾驶系统、汽车阵列跟随系统,我们全面、深刻地步入智能汽车时代。
1、主被动安全——"把防止碰撞发生放在第一位"
主动安全:预防事故发生的安全对策。主要与汽车的制动性、行驶稳定性、操纵性、动力性、信息性以及驾驶员工作条件等相关。
2、被动安全——"提供碰撞装发生后对驶乘人员的最好保护"
事故发生后,减小事故后果的安全对策。
3、信息娱乐系统
车载信息系统是运用计算机、卫星定位、通讯、控制等技术来提供安全、环保及舒适性功能和服务的汽车电子设备,它是智能汽车的组成部分,也叫汽车电子装置。 车载信息系统包括汽车电脑、智能导航仪、行车记录仪、车载多媒体等等。车载信息系统有4个层面,从高到低依次是客户层、服务层、通讯层和车载层。
近几年手机App的发展导致了移动通信的革命,如今,应用软件又将目光转向汽车领域,车载App也开始迅速发展起来。将智能手机技术应用到每台汽车里绝对是一场激烈的竞赛, 所有在智能手机中出现过的技术都将在车载APP中表现出来。"
苹果公司也已经开始进军车载APP技术并开发了CarPlay应用程序,该信息系统仿制了智能手机中的应用技术,但在汽车功能方面更加深化。
随着车内越来越多功能实现了"商品化"(如蓝牙、USB、WiFi 和3.5mm音频接口),车与车之间的差异化就变得越来越小了。
其中,一些系统层面的差异化特征表现在如下几点:
更大尺寸、更高分辨率、多个显示单元的架构, 这就需要更多的处理能力(包括图形处理能力);
HUD(抬头显示)功能使用的逐渐增多;
嵌入式链接能力将外部上的应用直接引入车内系统而不再需要通过智能手机或者通信设备进行热点方式的连接。
关键的发展趋势包括:
混合导航:基于车机自带地图向基于后台服务器的云端地图的转换,可以带来更多更新的地图数据和业务;
上下文感知:对于移动终端和传感器感知能力的集成;
身份管理:对于当前车辆驾驶员身份的识别,以便更换车内的环境设置/娱乐内容等-基于汽车自带策略或后台策略;
全球解决方案:导航、app应用部署,灵活的界面
远程车辆数据访问和远程控制,包括:
用户门户和移动终端应用
与用户、经销商之间的数据共享等。
预计,在未来相对较长的一段时间内,单个处理器多核虚拟化、安全功能和娱乐功能在车内基于ECU和控制功能的整合将会逐渐得到汽车制造商的认可。并且,远程固件更新(FOTA) 和远程车况诊断等功能将逐渐替代当前各种五花八门app和娱乐应用而成为主流。
4、高级驾驶辅助系统 ADAS
ADAS包含了传感技术、雷达技术、红外技术等,是使汽车变得更加安全更加智能的重要一环。
驾驶辅助系统能够对驾驶者驾驶行为和安全具有积极作用,另外还能保护环境,提高交通效率。随着导航功能、交通信 息功能还有摄像系统、距离控制、航线保持等功能的飞速增长,系统功能之间已经不再独立, 而是呈现互相合作的关系,各功能之间的无缝集成更是追求的目标。高级驾驶辅助系统(ADAS)与许多不同的车载电子系统连接。 和人体一样,车内各辅助系统功能之间也必须互相配合:传感器(雷达、摄像头、超声波);处理单元;执行器(转向盘、制动踏板、电子稳定控制、安全气囊)。
5、车联网
车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,车辆可以完成自身环境和状态信息的采集;通过互联网技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术, 这些大量车辆的信息可以被分析和处理,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。
借助车联网,驾驶者在使用过程中产生的信息可以得到及时反馈,未来汽车将变得更加智能。
智能汽车与车联网本质有何区别?
从目前的智能汽车概念来看,厂商所展示的智能汽车大多是针对汽车与用户本身通过各种移动终端进行交互设计,讲究的是人机交互体验与功能上的拓展如车载娱乐系统、声控、手势、指纹等等。而车联网的本质是以汽车为节点的信息系统,通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,对自身信息与周围交通环境的采集然后通过互联网进行汇总。从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。 以实现分享交通最佳解决方案为目的,这与智能汽车的侧重点是完全不同。然而车联网的实现终归也是以智能汽车的发展为载体的。
6、拓展阅读
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- 阿尓卑斯电气 SKTH系列 TACT Switch开发并开始量产 CSR推出GNSS扩展功能,显著提升车载导航定位性能 Atmel推出车载网络应用的全新LIN系列 QNX汽车安全操作系统现已全面上市 东芝推支持高分辨率多媒体连接和摄像头设备的汽车娱乐信息辅助芯片 Microchip MOST ToGo参考设计系列 轻松实现汽车信息娱乐系统设计 德州仪器推动初、中级汽车信息娱乐体验新标准 富士通接近物体感测库 显著提升驾驶员及行人的安全系数 飞思卡尔联手博通将ADAS全景式汽车摄像头扩展到主流汽车中 大联大力推 Infineon 新一代动力车身控制平台AURIX ADI:汽车市场商机涌现 主动安全厚积薄发 意法半导体(ST)汽车加速度计帮助实现应急呼叫
不考虑用户体验的汽车"智能"都是耍流氓
汽车智能化是件好事,但也刮起了业内的一股"不正"之风。整车厂们开始喜欢在宣传时打出"智能"的底牌,大有"不智能,毋宁死"的气势。整车厂的兴趣来源于消费者的兴趣,但消费者却反过身来对它扇了一记响亮的耳光,打上了"噱头、炒作、功利"等不那么敞亮的标签。车载智能领域正面临一场"填鸭式"的困惑。 填快了,肉质不好;填慢了,市场被抢了。是为了智能而智能,还是为了用户而智能?智能汽车的边界在哪里?
随着科技的发展,汽车发展智能化已是大势所趋,目前智能汽车系统主要功能是辅助驾驶、汽车安全、车载娱乐等。不妨让我们一起畅想一下未来的智能汽车会怎么发展?
识路
只需告诉你的汽车去哪儿,它就会自动载客前往,驾驶者的双手和大脑得以解放,在车内可以看电影、喝茶、处理公务。估算车距、控制车速、转弯、超车等,智能汽车自己都能准确完成。
可感知
可感知就是把真实的世界转换成数字的世界,通过输出结构化的数据,可以被人和智能设备所能理解。
想象一下这样一个场景:当酷热的夏日,车内温度过高时,汽车会自动开启空调降温,这不就是智能汽车吗?汽车的传感器并不是只局限在OBD上面,也可以是摄像机、手机或者富含传感器的智能穿戴设备。
互联化
通过跟手机的连接,车主可以在车内通过语音助手或者车机安全地体验到手机的功能,包括:接打电话、收发短信、地图导航、收听音乐和网络电台等。
机器人化!
不知道你有没有看最近上映《星际穿越》,里面的有个聪明的机器人塔斯令人印象深刻,CarPlay 把Siri引入到汽车就是汽车人格化的一个开始。未来的汽车就是一个机器人,它不光能听你的命令, 并能够 "思考",和你聊天、探讨问题等,很可能会成为一个"聪明的朋友"。
目前来看,智能汽车技术还不是很成熟,还面临很多问题和挑战。但我们相信,随着科技的进步与发展,这些问题的解决也只是时间的问题,超级炫酷的智能汽车,未来一定会出现在人们的生活中,不过那时,大家可能不会觉得炫酷, 或会觉得很平常,就像现在的我们对智能触屏手机习以为常了一样!期待着智能汽车创造新的奇迹!