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智能汽車原圖鏈接來自 DoNews 的圖片

智能汽車是一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能於一體的綜合系統，它集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術，是典型的高新技術綜合體。目前對智能車輛的研究主要致力於提高汽車的安全性、舒適性，以及提供優良的人車交互界面。近年來，智能車輛己經成為世界車輛工程領域研究的熱點和汽車工業增長的新動力，很多發達國家都將其納入到各自重點發展的智能交通系統當中。目前，以互聯網、大數據、雲計算、5G以及人工智能等技術為代表的新一輪科技革命方興未艾，由此引發的製造業向「智能製造」全面轉型升級的趨勢也日益明顯。德工工業4.0戰略、美國製造業創新網絡計劃、日本工業機器人發展，世界各大國無不加緊部署，加快行動。以「互聯網汽車」「人工智能駕駛座艙」「自動駕駛技術」為賣點的產品層出不窮。

概述

谷歌無人駕駛汽車構造示意圖原圖鏈接來自 人民網 的圖片

所謂「智能車輛」，就是在普通車輛的基礎上增加了先進的傳感器（雷達、攝像）、控制器、執行器等裝置，通過車載傳感系統和信息終端實現與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態，並使車輛按照人的意願到達目的地，最終實現替代人來操作的目的。

智能汽車與一般所說的自動駕駛有所不同，它指的是利用多種傳感器和智能公路技術實現的汽車自動駕駛。智能汽車首先有一套導航信息資料庫，存有全國高速公路、普通公路、城市道路以及各種服務設施(餐飲、旅館、加油站、景點、停車場)的信息資料；其次是GPS定位系統，利用這個系統精確定位車輛所在的位置，與道路資料庫中的數據相比較，確定以後的行駛方向；道路狀況信息系統，由交通管理中心提供實時的前方道路狀況信息，如堵車、事故等，必要時及時改變行駛路線；車輛防碰系統，包括探測雷達、信息處理系統、駕駛控制系統，控制與其他車輛的距離，在探測到障礙物時及時減速或剎車，並把信息傳給指揮中心和其他車輛；緊急報警系統，如果出了事故，自動報告指揮中心進行救援；無線通信系統，用於汽車與指揮中心的聯絡；自動駕駛系統，用於控制汽車的點火、改變速度和轉向等。

通常對車輛的操作實質上可視為對一個多輸入、多輸出、輸入輸出關係複雜多變、不確定多干擾源的複雜非線性系統的控制過程。駕駛員既要接受環境如道路、擁擠、方向、行人等的信息，還要感受汽車如車速、側向偏移、橫擺角速度等的信息，然後經過判斷、分析和決策，並與自己的駕駛經驗相比較，確定出應該做的操縱動作，最後由身體、手、腳等來完成操縱車輛的動作。因此在整個駕駛過程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現駕駛員長時間駕車、疲勞駕車、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。

通過對車輛智能化技術的研究和開發，可以提高車輛的控制與駕駛水平，保障車輛行駛的安全暢通、高效。對智能化的車輛控制系統的不斷研究完善，相當於延伸擴展了駕駛員的控制、視覺和感官功能，能極大地促進道路交通的安全性。智能車輛的主要特點是以技術彌補人為因素的缺陷，使得即便在很複雜的道路情況下，也能自動地操縱和駕駛車輛繞開障礙物，沿着預定的道路軌跡行駛。

基本結構

從具體和現實的方面來看，智能汽車較為成熟的和可預期的功能和系統主要是包括智能駕駛系統、生活服務系統、安全防護系統、位置服務系統以及用車服務系統等，各個參與企業也主要是圍繞上述這些功能系統進行發展的。

這其中，各個系統實際上又包括一些細分的系統和功能，比如智能駕駛系統就是一個大的概念，也是一個最複雜的系統，它包括了：智能傳感系統、智能計算機系統、輔助駕駛系統、智能公交系統等；生活服務系統包括了影音娛樂，信息查詢以及各類生物服務等功能；而像位置服務系統，除了要能提供準確的車輛定位功能外，還要讓汽車能與另外的汽車實現自動位置互通，從而實現約定目標的行駛目的。

智能汽車有了這些系統的共同作用，相當於給汽車裝上了「眼睛」、「大腦」和「腳」的電視攝像機、電子計算機和自動操縱系統之類的裝置。

科技

智能汽車是一種正在研製的新型高科技汽車，這種汽車不需要人去駕駛，人只舒服地坐在車上享受這高科技的成果就行了。因為這種汽車上裝有相當於汽車的「眼睛」、「大腦」和「腳」的電視攝像機、電子計算機和自動操縱系統之類的裝置，這些裝置都裝有非常複雜的電腦程序，所以這種汽車能和人一樣會「思考」、「判斷」、「行走」，可以自動啟動、加速、剎車，可以自動繞過地面障礙物。在複雜多變的情況下，它的「大腦」能隨機應變，自動選擇最佳方案，指揮汽車正常、順利地行駛。智能汽車的「眼睛」是裝在汽車右前方、上下相隔50厘米處的兩台電視攝像機，攝像機內有一個發光裝置，可同時發出一條光束，交匯於一定距離，物體的圖像只有在這個距離才能被攝取而重疊。「眼睛」能識別車前5——20米之間的台形平面、高度為10厘米以上的障礙物。如果前方有障礙物，「眼睛」就會向「大腦」發出信號，「大腦」根據信號和當時當地的實際情況，判斷是否通過、繞道、減速或緊急制動和停車，並選擇最佳方案，然後以電信號的方式，指令汽車的「腳」進行停車、後退或減速。智能汽車的「腳」就是控制汽車行駛的轉向器、制動器。

重要標誌

無人駕駛的智能汽車將是新世紀汽車技術飛躍發展的重要標誌。可喜的是，智能汽車已從設想走向實踐。隨着科技的飛速發展，相信不久的將來，我們都可以領略到智能汽車的風采。所以，智能汽車實際上是智能汽車和智能公路組成的系統，主要是智能公路的條件還不具備，而在技術上已經可以解決。在智能汽車的目標實現之前，實際上已經出現許多輔助駕駛系統，已經廣泛應用在汽車上，如智能雨刷，可以自動感應雨水及雨量，自動開啟和停止；自動前照燈，在黃昏光線不足時可以自動打開；智能空調，通過檢測人皮膚的溫度來控制空調風量和溫度；智能懸架，也稱主動懸架，自動根據路面情況來控制懸架行程，減少顛簸；防打瞌睡系統，用監測駕駛員的眨眼情況，來確定是否很疲勞，必要時停車報警……計算機技術的廣泛應用，為汽車的智能化提供了廣闊的前景。

階段層次從發展的角度，智能汽車將經歷兩個階段。第一階段是智能汽車的初級階段，即輔助駕駛；第二階段是智能汽車發展的終極階段，即完全替代人的無人駕駛。

未來預測

美國電氣和電子工程師協會（IEEE）預測，本世紀中葉前，無人駕駛汽車將占據全球汽車保有量的75%，汽車交通系統概念將迎來變革，交通規則、基礎設施都將隨着無人駕駛汽車的出現而發生劇變，智能汽車可能顛覆當前的汽車交通運輸產業運作模式。汽車行業著名諮詢機構IHS發布預測報告稱，「通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車」，其發展速度正在趕超純電動汽車，2025年左右將走進尋常百姓家，2035年銷量將達到1180萬輛，占同期全球汽車市場總銷量的9%。以往在科幻大片中才能見到的無人駕駛汽車似乎離我們的現實生活越來越近了。

體系架構

通過車載傳感系統，智能汽車本身具備主動的環境感知能力，此外，它也是智能交通系統（ITS）的核心組成部分，是車聯網體系的一個結點，通過車載信息終端實現與人、車、路、互聯網等之間的無線通訊和信息交換。因此，智能汽車集中運用了計算機、現代傳感、信息融合、模式識別、通訊及自動控制等技術，它是一個集環境感知、規劃決策、多等級駕駛輔助等於一體的高新技術綜合體，擁有相互依存的價值鏈、技術鏈和產業鏈。