劉洪亮

湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院 湖南 株洲 412001

引言

相對(duì)傳統(tǒng)汽車而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車深得消費(fèi)者追捧，是因?yàn)樗ǎ褐悄荞{駛、智能互聯(lián)兩個(gè)方面，更具有人性化和智能化，基于軟件智能化的應(yīng)用與服務(wù)。所謂智能網(wǎng)聯(lián)汽車，具體包括：車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等先進(jìn)裝置，以此實(shí)現(xiàn)信通與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，將車、人、云端緊密連接在一起，實(shí)現(xiàn)信息的共享；還包括各種環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等等人性化功能，為消費(fèi)者營(yíng)造安全、舒適、智能、高效的駕駛空間。智能化與網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本方向，為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革起到明顯的促進(jìn)作用。一方面而言，智能駕駛技術(shù)方面的理論研究不斷深入，應(yīng)用實(shí)踐范圍不斷拓展，另一方面智能化與網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的深度融入，也成為智能駕駛研究的基本方向。本文在簡(jiǎn)要概述智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，分析智能網(wǎng)聯(lián)的架構(gòu)、功能及應(yīng)用方面的關(guān)鍵技術(shù)，以此為相關(guān)研究工作開展提供參考。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)對(duì)汽車行業(yè)的影響

近年來(lái)，選擇汽車出行的人越來(lái)越多，出門坐車已經(jīng)成為人們出行的主要交通方式，在這過(guò)程中產(chǎn)生的新型智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)將逐漸發(fā)揮它的作用，而隨著科技的進(jìn)步，在汽車本身發(fā)展的同時(shí)，車內(nèi)的相關(guān)信息設(shè)備也會(huì)隨之不斷進(jìn)步，如執(zhí)行器，控制器等都可以采用先進(jìn)的設(shè)備與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)聯(lián)，從而使人們可以了解到汽車本身與路況之間的關(guān)聯(lián)與實(shí)時(shí)存在的問(wèn)題。而現(xiàn)階段所研發(fā)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車，有著十分明顯的特征，如智能化、電動(dòng)化、共享化、網(wǎng)聯(lián)化，還有輕量化。智能化指的是智能網(wǎng)聯(lián)汽車不同于原始傳統(tǒng)汽車只具有行駛的功能，在此基礎(chǔ)上，智能網(wǎng)聯(lián)汽車擁有了更多人性化的可操作性特點(diǎn)。電動(dòng)化則是繼承了原始汽車的功能采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)來(lái)完成它的運(yùn)行。共享化與網(wǎng)聯(lián)化指智能網(wǎng)聯(lián)汽車以其互聯(lián)互通的信息發(fā)展網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到對(duì)路況及車輛信息的共享。輕量化則是說(shuō)明了智能網(wǎng)聯(lián)汽車擁有輕型簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。而智能網(wǎng)聯(lián)汽車兼具網(wǎng)聯(lián)汽車與智能汽車的雙重優(yōu)勢(shì)，在如今新型車輛的市場(chǎng)上占據(jù)了一席之地。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)作為當(dāng)前汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵性內(nèi)容，對(duì)汽車行業(yè)的影響是全方位、多元化、深層次的。首先從技術(shù)自身發(fā)展而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)已經(jīng)具備了良好的基礎(chǔ)，汽車行業(yè)歷史沉淀和發(fā)展空間都為技術(shù)研究提供了全面支撐。尤其是智能汽車的分級(jí)，使得技術(shù)研究發(fā)展脈絡(luò)有著明確的方向。其次是智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)的發(fā)展，能夠依托現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)建我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新型體系，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在不斷穩(wěn)固國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前提下，逐步提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。再次是智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)的發(fā)展，能夠推動(dòng)汽車應(yīng)用場(chǎng)景的多元化發(fā)展，在一定程度上改變生活生產(chǎn)方式，促進(jìn)生產(chǎn)力水平不斷提升，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的推動(dòng)作用。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

智能網(wǎng)聯(lián)汽車的運(yùn)行需要依賴于車載天線關(guān)鍵技術(shù)及道路交通信息系統(tǒng)的深度結(jié)合，但是在當(dāng)前相關(guān)技術(shù)研究中，二者結(jié)合方面的研究整體上還處于分離狀態(tài)，一方面是頂層設(shè)計(jì)支撐不足，另一方面則是技術(shù)發(fā)展前瞻性不足，預(yù)留模塊接口明顯欠缺，當(dāng)前這方面的研究需要從兩個(gè)層面入手。車載天線關(guān)鍵技術(shù)是新型車輛平臺(tái)架構(gòu)，智能駕駛的實(shí)現(xiàn)，不僅需要實(shí)現(xiàn)車輛與環(huán)境信息的有效融合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的協(xié)同控制，全面提升車輛綜合性能，還需要與新型能源應(yīng)用研究相結(jié)合，適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保運(yùn)行要求，以最為優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和最低的成本，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和效率最大化。二是車輛與道路交通和云技術(shù)的深層融合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)車載天線關(guān)鍵技術(shù)是覆蓋各個(gè)方面的多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在運(yùn)行中需要與道路交通實(shí)現(xiàn)深層次融合，同時(shí)，在融合過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和智能化處理，都需要云技術(shù)的支撐，因此整體架構(gòu)的研究方向，應(yīng)當(dāng)是朝向車-路-云的方向發(fā)展。

2.1 車載天線關(guān)鍵技術(shù)

車載天線關(guān)鍵技術(shù)自動(dòng)控制涉及測(cè)試系統(tǒng)、GPIB間通信，經(jīng)GPIB總線讀取、發(fā)送指令，控制硬件系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，包括GPIB通信初始化、GPIB總線數(shù)據(jù)讀寫及硬件參數(shù)設(shè)置幾個(gè)方面。其中GPIB通信初始化，能調(diào)用GPIB總線驅(qū)動(dòng)程序3位DLL模塊，結(jié)合不同設(shè)備配置GPIB地址變量，將GPIB驅(qū)動(dòng)程序融入全局變量。這個(gè)過(guò)程如果發(fā)生任何一硬件設(shè)備沒(méi)有連接的現(xiàn)象，均會(huì)立即彈出錯(cuò)誤信息的相關(guān)提示。GPIB總線數(shù)據(jù)讀寫結(jié)合GPIB驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)行GPIB總線數(shù)據(jù)讀取、將GPIB驅(qū)動(dòng)程序融入全局變量。這個(gè)過(guò)程如果發(fā)生任何一硬件設(shè)備沒(méi)有連接的現(xiàn)象，均會(huì)立即彈出錯(cuò)誤信息的相關(guān)提示。GPIB總線數(shù)據(jù)讀寫結(jié)合GPIB驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)行GPIB總線數(shù)據(jù)讀取、寫入，在不同硬件設(shè)備發(fā)送命令的同時(shí)，可為讀取反饋數(shù)據(jù)提供良好支持。除此之外，硬件設(shè)備設(shè)置結(jié)合天線測(cè)試工作需要，可借助自動(dòng)控制軟件設(shè)置硬件設(shè)備相關(guān)參數(shù)，如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻帶寬參數(shù)等。此外，對(duì)輸入模塊數(shù)據(jù)加以檢查，將用戶輸入?yún)?shù)控制在規(guī)定的范圍。將用戶輸入?yún)?shù)控制在規(guī)定的范圍。

2.2 感知技術(shù)

感知技術(shù)可謂是汽車智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)車載天線關(guān)鍵技術(shù)信息來(lái)源的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)車輛與外界信息交互的基礎(chǔ)層，依托傳感器設(shè)備所獲取的信息，對(duì)這些信息進(jìn)行智能化處理，是駕駛決策產(chǎn)生的基本依據(jù)。感知技術(shù)具體可以分為如下3種類型[1-2]：一類是單車自主感知技術(shù)，不僅需要車輛自身具備目標(biāo)識(shí)別與跟蹤能力，同時(shí)還需要地圖與定位技術(shù)的高水平支撐，基于靜態(tài)地圖和導(dǎo)航衛(wèi)星、蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)技術(shù)的支撐，構(gòu)建車輛周邊環(huán)境模型。當(dāng)前這方面技術(shù)研究整體上還處于初步發(fā)展階段，在跟蹤精度、準(zhǔn)確率、魯棒性等方面，依然有較大提升空間。二是網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知技術(shù)，通過(guò)云控制系統(tǒng)和路側(cè)終端的輔助，實(shí)現(xiàn)感知系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行，有效彌補(bǔ)單車感知系統(tǒng)在運(yùn)行中距離短、視野盲區(qū)及天氣影響等方面不足，提升車輛運(yùn)行安全水平。三是環(huán)境理解技術(shù)，道路交通系統(tǒng)運(yùn)行中，行人、車輛等都具有明顯的隨機(jī)性，通過(guò)觀測(cè)信息對(duì)不同要素的行為意圖進(jìn)行判別，并預(yù)測(cè)發(fā)展軌跡，是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)判斷的技術(shù)要求。當(dāng)前技術(shù)研究體系中，已經(jīng)形成時(shí)間邏輯、運(yùn)動(dòng)學(xué)、碰撞概率、人工勢(shì)能場(chǎng)及統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)等多種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，但是這些方法應(yīng)用中都存在各自不足，因此還沒(méi)有能夠完全達(dá)到人工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)水平。

2.3 決策技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)決策功能的實(shí)現(xiàn)，主要是為了實(shí)現(xiàn)道路行駛安全和道路行駛路徑的優(yōu)化，從決策方式上而言，車載天線關(guān)鍵技術(shù)主要分為自主式?jīng)Q策和協(xié)同式?jīng)Q策兩種模式。原有的自主式?jīng)Q策是從全局路徑規(guī)劃轉(zhuǎn)向行為規(guī)劃，最后實(shí)現(xiàn)軌跡規(guī)劃，但是這種方式運(yùn)行效率相對(duì)較為低下，無(wú)法滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車高效安全運(yùn)行的基本要求，因此相關(guān)學(xué)者提出基于端到端決策方式，也就是直接在感知結(jié)果上生成駕駛決策，受到理論研究和應(yīng)用實(shí)踐條件的限制，這種方式當(dāng)前與實(shí)際應(yīng)用要求還存在較為明顯差距，尤其是無(wú)關(guān)信息的屏蔽、決策錯(cuò)誤等問(wèn)題依然較為明顯。協(xié)同式?jīng)Q策主要是應(yīng)用于特殊場(chǎng)景的決策技術(shù)，例如在封閉式的園區(qū)場(chǎng)景下，環(huán)境智能化水平較高的情形下，就可以采用路段隊(duì)列編隊(duì)決策模式，車輛初始編隊(duì)、隊(duì)形保持和隊(duì)形變化管理等，都能夠達(dá)到較高水平。而在城市交通運(yùn)行體系中，則可以針對(duì)路口通行數(shù)據(jù)的采集和智能化分析，實(shí)現(xiàn)路口信號(hào)的優(yōu)化，或者是實(shí)現(xiàn)車輛通行順序和速度的優(yōu)化。

2.4 智能化技術(shù)

車載天線關(guān)鍵技術(shù)是基于主動(dòng)安全技術(shù)的等級(jí)分類，對(duì)不同技術(shù)等級(jí)進(jìn)行分類的技術(shù)體系。天線測(cè)試的過(guò)程所獲得的數(shù)據(jù)，涉及天線不同頻點(diǎn)下接收電磁波幅度、該時(shí)刻轉(zhuǎn)臺(tái)方位，經(jīng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)定獲取電磁波幅度參數(shù)，涉及天線不同頻點(diǎn)下接收電磁波幅度、該時(shí)刻轉(zhuǎn)臺(tái)方位，經(jīng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)定獲取電磁波幅度參數(shù)，轉(zhuǎn)臺(tái)方位經(jīng)讀取轉(zhuǎn)臺(tái)方位控制器讀取，相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)GPIB總線通過(guò)設(shè)備傳輸至計(jì)算機(jī)，可發(fā)揮數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能[3]。其中數(shù)據(jù)采集需和天線測(cè)試自動(dòng)控制保持匹配的狀態(tài)，主要目的為促使天線于測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)遵循測(cè)試計(jì)劃轉(zhuǎn)動(dòng)，借助GPIB采集適量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試獲取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)臺(tái)控制器傳回測(cè)試數(shù)據(jù)。而發(fā)揮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，借助GPIB采集適量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試獲取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)臺(tái)控制器傳回測(cè)試數(shù)據(jù)。

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用測(cè)試

近幾年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車不斷發(fā)展、不斷深入研究，使得整個(gè)汽車舒適感、智能感增加，與環(huán)保理念相符合，同時(shí)減少了駕駛員的疲憊感，道路通行能力也因此提升，極大減少了交通事故的發(fā)生，在社會(huì)反響不錯(cuò)。同樣，也不缺乏負(fù)面效果的新聞，像谷歌、特斯拉等公司便出現(xiàn)了某些問(wèn)題，主要是因?yàn)閷?duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)的研究較淺，存在一定不穩(wěn)定性，以及后期的測(cè)試不充分，引發(fā)了交通事故，一時(shí)間引起了不好的社會(huì)輿論，消費(fèi)者在心里產(chǎn)生了懷疑和恐慌。因此，在新形勢(shì)背景下要深入智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研究，在保證算法和功能的同時(shí)，也要高度重視安全性和測(cè)試，這樣才能為消費(fèi)者負(fù)責(zé)，為市場(chǎng)發(fā)展負(fù)責(zé)。同樣，若是要在激烈的市場(chǎng)中占有一席之地，應(yīng)著重于智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)的評(píng)價(jià)與技術(shù)的研究，將其中的設(shè)想發(fā)揮出來(lái)，由此增加功能的穩(wěn)定性。

3.1 弱勢(shì)交通參與者測(cè)試

在道路行駛時(shí)，難免遇到行人或者其他車輛，此時(shí)需要通過(guò)鳴笛、剎車、減速三種方式來(lái)避讓行人或者減速。若是想要避免碰撞危險(xiǎn)，需要預(yù)警系統(tǒng)的加入，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可通過(guò)系統(tǒng)的相對(duì)方式，讓智能化加入其中，實(shí)現(xiàn)安全性的效果。

3.2 前方車輛緊急停車測(cè)試

在車道上，主車行駛途中還會(huì)有其他車輛，若是出現(xiàn)追尾的情況，便會(huì)造成許多麻煩，為公共社會(huì)帶來(lái)影響，作為主車有必要采取減速或者變換道路的方式避免這場(chǎng)危險(xiǎn)。那么測(cè)試處理需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行碰撞危險(xiǎn)預(yù)警，有關(guān)于普通道路和高速公路應(yīng)對(duì)的方式不同，因此應(yīng)向著人性化方面靠近[4]。

3.3 紅綠燈自動(dòng)識(shí)別與無(wú)人車速度調(diào)控測(cè)試

紅綠燈自動(dòng)識(shí)別與無(wú)人車速度調(diào)控測(cè)試分為兩個(gè)方面[5-7]：①無(wú)人汽車HV接近于路口控制燈時(shí)，會(huì)利用傳感器獲得幫助，并結(jié)合車輛駕駛的情況給出信息，遵守"紅燈停、綠燈行"的交通準(zhǔn)則。②無(wú)人汽車HV與紅燈還相差一定距離，會(huì)采用V X技術(shù)，那么系統(tǒng)便會(huì)提前獲取前方紅綠燈的秒數(shù)，對(duì)車速進(jìn)行控制，可以在不停車的情況下讓車輛通過(guò)停止線。這種方法的采用，是有一定依據(jù)的，因?yàn)槿缃裆钯|(zhì)量提升，私家車在道路常見，可以一定程度避免堵車現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)車輛流通率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，是對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)的簡(jiǎn)要分析。鑒于以上論述，可見智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)非常必要，畢竟如今科技發(fā)展快速，汽車智能化也是一種趨勢(shì)，但依然存在部分問(wèn)題，導(dǎo)致消費(fèi)者面對(duì)此項(xiàng)技術(shù)存在恐懼心理，在上文中也提到谷歌、特斯拉等公司曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)交通問(wèn)題，因此在新形勢(shì)背景下，要加強(qiáng)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)中車載天線關(guān)鍵技術(shù)的研究，文中提到了幾項(xiàng)測(cè)試，望相關(guān)行業(yè)參考。