現(xiàn)代智能車(chē)輛的與發(fā)展史

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

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

一.智能車(chē)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(guó)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(chē)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(jì)算機(jī)。電子、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)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(jià)值的移動(dòng)式機(jī)器人受到西方各國(guó)的普遍關(guān)注。二.智能車(chē)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(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（VehicleMotionControlSystems）6.主動(dòng)安全系統(tǒng)（Active，SafetySystems）7.交通監(jiān)控、車(chē)輛導(dǎo)航及協(xié)作（TrafficMonitoring，VehicleNavigationandcoordination)8.車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)輛安全輔助駕駛或自動(dòng)駕駛提供必要的數(shù)據(jù)，如對(duì)駕駛員面部表情的歸類(lèi)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(chē)輛的研究方向(1)二.智能車(chē)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(lái)獲得車(chē)輛行駛環(huán)境的有用信息，如車(chē)流信息、車(chē)道狀況信息、周邊車(chē)輛的速度信息、行車(chē)標(biāo)志信息等；

二.智能車(chē)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(chē)輛失控等情況下的車(chē)輛自主駕駛；二.智能車(chē)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(chē)輛根據(jù)環(huán)境感知所獲得的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合車(chē)輛的控制模型，在無(wú)人干預(yù)下，自主地完成車(chē)輛的駕駛行為。

二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(5)5.車(chē)輛運(yùn)運(yùn)動(dòng)控制系系統(tǒng)（VehicleMotionControlSystems）研究車(chē)輛控控制的運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力力學(xué)建模、、車(chē)體控制制等問(wèn)題；；二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(6)6.主動(dòng)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(chē)車(chē)輛的研究究方向(7)7.交通監(jiān)監(jiān)控、車(chē)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(wèn)題；；二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(8)8.車(chē)輛交交互通信（Inter－VehicleCommunication））研究車(chē)輛之之間有效的的信息交流流，主要是是各種車(chē)輛輛間的無(wú)線線通信問(wèn)題題；二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(9)9.軍事應(yīng)應(yīng)用（MilitaryApplications）研究智能車(chē)車(chē)輛系統(tǒng)在在軍事上的的應(yīng)用；二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(10)10.系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)（SystemArchitectures）研究智能車(chē)車(chē)輛系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)組織織問(wèn)題；二.智能車(chē)車(chē)輛的研究究方向(11)11.先進(jìn)進(jìn)的安全車(chē)車(chē)輛（AdvancedSafetyVehicles）研究更安全全、具有更更高智能化化特征的車(chē)車(chē)輛系統(tǒng)。。三.智能車(chē)車(chē)輛的研究究范圍(4)1.計(jì)算機(jī)機(jī)視覺(jué)－初初期智能車(chē)車(chē)輛導(dǎo)航２.計(jì)算機(jī)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航航系統(tǒng)３.計(jì)算機(jī)機(jī)視覺(jué)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(chē)輛導(dǎo)導(dǎo)航：方法法：用地下下埋電纜的的方式，通通過(guò)電磁感感應(yīng)進(jìn)行智智能車(chē)輛導(dǎo)導(dǎo)航。特點(diǎn)點(diǎn)：由于可可測(cè)量的電電磁感應(yīng)的的范圍太小小（分米級(jí)級(jí)），不能能提供車(chē)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(guó)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(lái)進(jìn)行行導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)驗(yàn)；特點(diǎn)：：方案的造造價(jià)過(guò)于高高昂，缺乏乏推廣應(yīng)用用價(jià)值。三.智能車(chē)車(chē)輛的研究究范圍(1)1.計(jì)算機(jī)機(jī)視覺(jué)－初初期智能車(chē)車(chē)輛導(dǎo)航三.智智能能車(chē)車(chē)輛輛的的研研究究范范圍圍(2)（1））作作用用：：在在行行車(chē)車(chē)道道路路檢檢測(cè)測(cè)、、車(chē)車(chē)輛輛跟跟隨隨、、障障礙礙物物檢檢測(cè)測(cè)等等方方面面；；（（2））原原理理：：當(dāng)當(dāng)駕駕車(chē)車(chē)時(shí)時(shí)，，““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(lái)來(lái)自自于于視視覺(jué)覺(jué)，，即即交交通通信信號(hào)號(hào)、、交交通通標(biāo)標(biāo)志志、、道道路路標(biāo)標(biāo)識(shí)識(shí)等等均均可可以以看看作作是是環(huán)環(huán)境境對(duì)對(duì)駕駕駛駛員員的的視視覺(jué)覺(jué)通通訊訊語(yǔ)語(yǔ)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(guò)過(guò)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)對(duì)對(duì)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(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)視視覺(jué)覺(jué)導(dǎo)導(dǎo)航航系系統(tǒng)統(tǒng)①實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)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(chē)車(chē)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(chē)車(chē)輛輛對(duì)對(duì)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(chē)車(chē)道道線線的的寬寬度度、、顏顏色色、、動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)隨隨機(jī)機(jī)障障礙礙與與車(chē)車(chē)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(shí)實(shí)用用性性：：指指要要求求智智能能車(chē)車(chē)輛輛在在體體積積與與成成本本等等方方面面能能夠夠?yàn)闉槠掌胀ㄍㄆ?chē)車(chē)用用戶(hù)戶(hù)所所接接受受。。三.智智能能車(chē)車(chē)輛輛的的研研究究范范圍圍(3)３.計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)視視覺(jué)覺(jué)應(yīng)應(yīng)具具備備的的特特性性1））智智能能車(chē)車(chē)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(guò)過(guò)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(guò)過(guò)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(wú)無(wú)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(shí)時(shí)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(gè)個(gè)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(duì)對(duì)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(chē)車(chē)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(jué)覺(jué)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(guó)智智能車(chē)車(chē)輛SmarTruckIII

。1）能能夠利利用光光電信信息技技術(shù)探探測(cè)出出化學(xué)學(xué)和生生物武武器的的威脅脅，避避免車(chē)車(chē)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(chē)上上裝有有各種種攔截截和干干擾無(wú)無(wú)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