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展望未來汽車發(fā)展
未來汽車不僅在技術(shù)方面有了很大進(jìn)步,尤其是能源和電子產(chǎn)品,而且還在外觀有了很大改觀。
在能源方面,有了很大改變主要有五種很有前途的技術(shù)。
新能源技術(shù)一:混合動(dòng)力篇
混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的,同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力,而國(guó)際市場(chǎng)上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。
優(yōu)點(diǎn):不需要特別的燃料,續(xù)航里程長(zhǎng),技術(shù)最為成熟,解決單車成本問題后容易普及。 缺點(diǎn):長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。
例如:雙模動(dòng)力北美代表:通用汽車 凱迪拉克 凱雷德
混合動(dòng)力凱雷德采用了通用
公司的雙模式混合動(dòng)力系統(tǒng),該系
統(tǒng)由一個(gè)先進(jìn)的電控變速系統(tǒng)
(EVT)和一個(gè)安裝在車體中部的扁
平化的300伏鎳金屬氫化物電池
組組成的。這些系統(tǒng)將與標(biāo)準(zhǔn)的
6.0升V8柴油發(fā)動(dòng)機(jī)共同發(fā)揮作
用。
油電混合動(dòng)力HYBRID 代表:豐田/雷克薩斯
新能源技術(shù)二:電動(dòng)車篇
電動(dòng)汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車,大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),有一
部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),
也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電
動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子,其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技
術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟,只要有電
力供應(yīng)的地方都能夠充電。
缺點(diǎn):蓄電池的重量、體積、容量、
充電速度、穩(wěn)定性、成本6個(gè)方面極
難兼顧。
例如:日產(chǎn)Pivo系列
比亞迪e6純電動(dòng)車
新能源技術(shù)三:清潔柴油技術(shù)篇
柴油內(nèi)燃機(jī)天生的燃燒效率就高于汽油機(jī),而且成本與汽油機(jī)最接近,從節(jié)能的角度講無疑是最經(jīng)濟(jì)的選擇,只需要解決尾氣凈化問題即可。
優(yōu)點(diǎn):柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)較低,發(fā)動(dòng)機(jī)部件的磨損相對(duì)減少,加之柴油車沒有高壓點(diǎn)火系統(tǒng)和節(jié)流閥體,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率低,使用壽命長(zhǎng)。
缺點(diǎn):國(guó)內(nèi)的柴油品質(zhì)不佳,而且頻繁的油荒總是從柴油開始,另外柴油得不到國(guó)家政策支持,除非它采用混合動(dòng)力技術(shù)。這也導(dǎo)致參展商展出清潔排放柴油車的積極性不高,僅有早已量產(chǎn)的少量車型展出而且國(guó)產(chǎn)無望。
新能源技術(shù)四:替代燃料篇
替代燃料主要是采用甲醇、乙醇等低成本液體燃料部分或者全部取代其汽柴油作為燃料使用。
優(yōu)點(diǎn):直接采用普通內(nèi)燃機(jī),基本無須增加使用成本,而且根本能量源自太陽(yáng)能,不增加二氧化碳總排放。
缺點(diǎn):目前替代燃料的生產(chǎn)大量采用糧食作為原料,導(dǎo)致全球糧價(jià)連續(xù)飛漲,長(zhǎng)此以往很可能造成全球性的糧食緊缺和社會(huì)動(dòng)蕩。
新能源技術(shù)五:氫燃料篇
目前氫燃料的使用主要有兩種途徑,一是直接注入內(nèi)燃機(jī)燃燒,一是通過燃料電池轉(zhuǎn)化
為電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
優(yōu)點(diǎn):排放物是純水,行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。
缺點(diǎn):氫燃料電池成本過高,而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來說非常困難,因?yàn)闅浞肿臃浅P。瑯O易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。最后一個(gè)問題是最致命的問題,氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣,如此一來同樣需要消耗大量能源,除非使用核電來提取,否則無法從根本上降低二氧化碳排放。
例如:長(zhǎng)安氫動(dòng)力概念跑車“氫程
” 還有凱迪拉克零排放概念車Provoq 在電子產(chǎn)品方面,主要有以下幾種:
轎車:追尾警告、偏離車道警告
重型貨車:駕駛員瞌睡提醒電子控制制動(dòng)系統(tǒng)、車輛側(cè)翻警告及控制、追尾警告、偏離車道警告
特殊車輛:偏離車道預(yù)防系統(tǒng)(掃雪車或揚(yáng)雪車)
交叉路口碰撞預(yù)防:信號(hào)警告、左轉(zhuǎn)路線建議、側(cè)向間距建議等
將來汽車的外形將更加美觀,緊湊
例如標(biāo)致quark概念車
還有蘭博基尼概念車
將來是充滿希望的,充滿著美好,充滿著憧憬;我們應(yīng)堅(jiān)信生活將會(huì)更美好。
展望未來汽車發(fā)展 [篇2]
0前言 無人駕駛汽車是一種智能汽車,也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人,主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛。無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。
它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。
集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計(jì)算等眾多技術(shù)于一體,是計(jì)算機(jī)科學(xué)高度發(fā)展的產(chǎn)物,也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志,在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
1研發(fā)歷史
從20世紀(jì)70年代開始,美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究,在可行性和實(shí)用化方面都取得了突破性的進(jìn)展。中國(guó)從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究,國(guó)防科技大在1992年成功研制出中國(guó)第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。
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2017年,首輛城市無人駕駛汽車再上海交通大學(xué)研制成功,世界上最先進(jìn)的無人駕駛汽車已經(jīng)測(cè)試行駛近五十萬公里,其中最后八萬公里是在沒有任何人為的安全干預(yù)措施下完成的。
2國(guó)內(nèi)外無人汽車的發(fā)展
中國(guó)自主研制的無人車——由國(guó)防科技大自主研制的紅旗HQ3無人車,2011年7月14日首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛實(shí)驗(yàn),創(chuàng)造了中國(guó)自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄,標(biāo)志著中國(guó)無人車在復(fù)雜環(huán)境識(shí)別、智能行為決策和控制等方面實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破,達(dá)到世界先進(jìn)水平。
紅旗HQ3無人車由國(guó)防科技大學(xué)自主研制,2011年7月中旬它從京沙高速公路長(zhǎng)沙楊梓沖收費(fèi)站出發(fā),歷時(shí)3小時(shí)22分鐘到達(dá)武漢,總距離286公里。實(shí)驗(yàn)中,無人車自主超車67次,途遇復(fù)雜天氣,部分路段有霧,在咸寧還遭逢降雨。
紅旗HQ3全程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車輛行駛速度和方向,系統(tǒng)設(shè)定的最高時(shí)速為110公里。在實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)測(cè)的全程自主駕駛平均時(shí)速為87公里。國(guó)防科技大學(xué)方面透露,該車在特殊情況下進(jìn)行人工干預(yù)的距離僅為2.24公里,僅占自主駕駛總里程的0.78%。
從20世紀(jì)80年代末開始,在賀漢根教授帶領(lǐng)下,2001年研制成功時(shí)速達(dá)76公里的無人車,2003年研制成功中國(guó)首臺(tái)高速無人駕駛轎車,最高時(shí)速可達(dá)170公里;2017年研制的新一代無人駕駛紅旗HQ3,則在可靠性和小型化方面取得突破。此次紅旗HQ3無人車實(shí)驗(yàn)成功創(chuàng)造了中國(guó)自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄,這標(biāo)志著中國(guó)在該領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
到2020年,駕駛員將不必再為汽車追尾而煩惱,“無人駕駛汽車將通過自身的雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)與前車的距離,如果與前車距離過近,汽車將會(huì)自動(dòng)剎車。
到2030年,駕駛員基本上可以在較復(fù)雜路況下只控制方向盤或只踩油門和剎車了,因?yàn)榘胱詣?dòng)駕駛技術(shù)會(huì)在大多數(shù)車輛上得到應(yīng)用,那時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)設(shè)置路線或自動(dòng)進(jìn)行油門和剎車的配合。
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)稱,中國(guó)自主研發(fā)的無人駕駛汽車2017年將測(cè)試從北京行駛到天津,2017年將測(cè)試從北京行駛到深圳。
谷歌無人駕駛 汽車已經(jīng)行駛超過20萬英里。技術(shù)人員表示:谷歌無人駕駛汽車通過攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器和激光測(cè)距儀來“看到”其他車輛,并使用詳細(xì)的地圖來進(jìn)行導(dǎo)航。手動(dòng)駕駛車輛收集來的信息是如此巨大,必須將這些信息進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,谷歌數(shù)據(jù)中心將這一切變成了可能,它的數(shù)據(jù)處理能力是如些強(qiáng)大。所面臨的難題是自動(dòng)駕駛汽車和人駕駛的汽車如何共處而不引起交通事故的問題。
2017年5月28日Code Conference 科技大會(huì)上,Google推出自己的新產(chǎn)品——無人駕駛汽車。和一般的汽車不同,Google 無人駕駛汽車沒有方向盤和剎車。
Google 的無人駕駛汽車還處于原型階段,不過即便如此,它依舊展示出了與眾不同的創(chuàng)新特性。和傳統(tǒng)汽車不同,Google 無人駕駛汽車行駛時(shí)不需要人來操控,這意味著方向盤、油門、剎車等傳統(tǒng)汽車必不可少的配件,在 Google 無人駕駛汽車上通通看不到,軟件和傳感器取代了它們。
不過 Google 聯(lián)合創(chuàng)始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)說,無人駕駛汽車還很初級(jí),Google 希望它可以盡可能地適應(yīng)不同的使用場(chǎng)景,只要按一下按鈕,就能把用戶送到目的地。
一些人再英國(guó)倫敦希斯羅機(jī)場(chǎng)親眼目睹了許多輛無人駕駛汽車“優(yōu)爾特拉”(ULTra)自動(dòng)駛離、抵達(dá)車站的奇妙場(chǎng)景。一輛輛車子魚貫而出,幾乎毫無噪音,一切都顯得井然有序。
英國(guó)第一輛無人駕駛汽車于2017年2月亮相,它是旨在幫助乘客,購(gòu)物者和老年人短距離出行。新的無人駕駛汽車將于本周在英國(guó)格林威治亮相,被稱為L(zhǎng)utz Pathfinder。
Lutz Pathfinder道路測(cè)試將逐漸推廣到英國(guó)其他城市,Lutz Pathfinder可以運(yùn)送兩個(gè)人及其行李,最遠(yuǎn)行駛里程為40英里,速度每小時(shí)15英里。該計(jì)劃的支持者希望人們從普通汽車轉(zhuǎn)向無人駕駛交通工具,以減少污染和擁堵。
3技術(shù)原理
無人駕駛技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng),包含攝像機(jī),計(jì)算機(jī),傳感器,地圖軟件和雷達(dá),來完成一個(gè)司機(jī)駕駛車輛的功能。不同模塊的系統(tǒng)彼此溝通協(xié)調(diào),每秒鐘做上百萬的運(yùn)算,來完成下述功能:
1. 控制車輛加速,剎車和轉(zhuǎn)向。2. 監(jiān)控周邊障礙物。3. 遵守當(dāng)?shù)亟煌ǚㄒ?guī),把車輛
運(yùn)送到目的地。
2. 一個(gè)完整的無人駕駛系統(tǒng),主要包括下面三大模塊:
GPS (全球定位系統(tǒng)) 和地圖信息。地圖信息包含道路上各種靜止物體精確位置,比如電線桿,人行道,消防水龍頭,等等。地圖數(shù)據(jù)必須精確到厘米量級(jí)。
攝像機(jī)和傳感器:傳感器不斷進(jìn)行360度的掃描,雷達(dá)用來監(jiān)控道路上的車輛和障礙物,可以看到兩百米外的物體。攝像機(jī)用來識(shí)別路標(biāo)和交通信號(hào)。LIDAR(激光照明探測(cè)識(shí)別儀)通過激光每秒鐘進(jìn)行上百萬次的測(cè)量。
處理器:分析收集來的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),然后指導(dǎo)車輛的操作。處理器將根據(jù)長(zhǎng)期積累的駕駛經(jīng)驗(yàn)選擇最優(yōu)化的解決方案。未來更多的車輛將彼此溝通, 實(shí)時(shí)共享各類路況和方位數(shù)據(jù),以優(yōu)化行駛路線,減少車禍可能性。
4發(fā)展優(yōu)勢(shì) 安全穩(wěn)定,而防抱死系統(tǒng)可以代替駕駛員完成這一操作——并且比手動(dòng)操作效果更好。該系統(tǒng)可以監(jiān)控輪胎情況,了解輪胎何時(shí)即將鎖死,并及時(shí)做出反應(yīng)。而且反應(yīng)時(shí)機(jī)比駕駛員把握得更加準(zhǔn)確。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是引領(lǐng)汽車工業(yè)朝無人駕駛方向發(fā)展的早期技術(shù)之一。
另一種無人駕駛系統(tǒng)是牽引或穩(wěn)定控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不太引人注目,通常只有專業(yè)駕駛員才會(huì)意識(shí)到它們發(fā)揮的作用。牽引和穩(wěn)定控制系統(tǒng)比任何駕駛員的反應(yīng)都靈敏。與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)不同的是,這些系統(tǒng)非常復(fù)雜,各系統(tǒng)會(huì)協(xié)調(diào)工作防止車輛失控。
5展望未來
大家都知道,無人駕駛在未來是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),但要真正做到完全的無人駕駛還有很長(zhǎng)的路要走,但是衍生出的一些技術(shù)已經(jīng)用于現(xiàn)在的汽車制造。
也許不久的將來,你打開家門看見一輛無人駕駛汽車正在等著載你去上班!
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