車輛自主和電氣工程的未來

你有沒有看過一部科幻電影，其中驚人的未來主義創新飛過或穿過屏幕？

你有沒有相信這些發明會在你有生之年發生？ 好吧，未來以自動駕駛汽車的形式出現。

這些現代技術的奇蹟更為人所知的是自動駕駛電動汽車 (AEV)，它們結合使用傳感器、攝像頭和其他先進技術來監控車輛周圍的區域，並查看前方是否有任何結構。

由於駕駛員失誤導致汽車事故率上升，汽車製造商正在尋找新方法來製造不依賴人類駕駛員的更安全車輛。

什麼是自動駕駛電動汽車？

自動駕駛電動汽車是一種不需要人類駕駛員的汽車。

因此，它使用雷達、傳感器、攝像頭和人工智能的組合來導航目的地之間的路線。

完全自動駕駛汽車需要在沒有人為乾預的情況下做到這一點，並且使用多個級別的自動駕駛來衡量這一點。

自治水平

美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 詳細說明了六個級別的自治，從級別 0 開始，車輛只能在人類的幫助下駕駛。

其他五個級別詳細介紹和探索自主功能，直至完全自主的車輛，無需幫助。

1級

此級別涉及高級駕駛員輔助系統 (ADAS)，可幫助駕駛員使用車輛功能，例如轉向、加速和製動，但不能同時進行。

此外，該系統包括後置攝像頭，可以捕捉車輛後方的任何物體。 此外，如果駕駛員偏離車道，它還會向駕駛員發出警告。

這些安全功能是商用車的標準配置，而駕駛員輔助系統通常適用於新車。

2級

2 級自動駕駛涉及先進的駕駛員輔助系統，該系統可以在駕駛員駕駛時同時轉向、制動或加速。

車輛可以接管駕駛任務，但駕駛員可以隨時重新控制。

3級

3 級涉及自動駕駛系統 (ADS)，而不是可以在某些情況下執行所有駕駛的駕駛員輔助系統。

3 級的一個例子是可以在沒有幫助的情況下為駕駛員停車的車輛。 然而，人類駕駛員在大多數情況下仍然需要保持警惕並控制汽車。

3 級是車輛開始檢測周圍環境並了解汽車周圍環境的地方。

4級

在這個級別，人類駕駛員更像是一名乘客，可以高枕無憂，同時自動駕駛系統執行所有任務並監控環境。

在這個級別上，車輛足夠可靠，人類可以在騎行時做其他事情，而不會像不同級別那樣關注。

5級

5 級是自動駕駛的縮影，車輛可以完成人類駕駛員會做的所有事情，而乘客則坐在後面，不需要監控車輛。

這是汽車製造商努力達到的水平，因為它為您提供了虛擬司機。 所以你在乘車過程中可以自由地做其他事情，而不是關注交通。

有一些處於測試階段的 5 級車輛取得了可喜的結果，表明具有這種能力的車輛可以廉價製造，因此任何人都可以使用。

自動駕駛汽車是如何工作的？

自動駕駛電動汽車通過人工智能工作，人工智能使用大量數據構建一個系統，以幫助車輛在沒有駕駛員幫助的情況下四處行駛。

這些系統包括圖像識別、機器學習和神經網絡，需要高度的工程專業知識來維護和執行。

神經網絡識別大量數據中的模式，然後將其輸入計算機學習算法。

然後，神經網絡學會識別諸如交通信號燈、路緣石、樹木、行人、路牌和駕駛環境的其他自然部分之類的東西。

因此，它本質上是汽車去駕校學習要注意什麼。 該系統可以減少事故，因為人工智能可以感知車輛周圍的情況。

此外，汽車可以預測這些物體可能是什麼，並在幾秒鐘內做出相應的駕駛選擇。 系統工作得越多越好，因為它每次出去開車都會學到更多。

Google 的 Waymo 項目就是一個高級系統如何工作的例子：

• 乘客設定目的地，車輛軟件計算最佳路線。

• 車頂上的旋轉傳感器可監控汽車周圍最遠 60 米的範圍，並創建車輛周圍環境的 3D 地圖。

• 左後輪上的另一個傳感器檢測任何橫向移動，以監控車輛相對於 3D 地圖的位置。

• 兩個保險槓上的雷達計算障礙物和車輛與它們的距離。

• 人工智能軟件與所有傳感器相連，並從谷歌的街景軟件和車內攝像機中收集數據。

• 人工智能係統的深度學習模擬人類感知和決策能力來控制轉向、剎車和加速等動作。

• 車輛的軟件與穀歌地圖進行通信，以獲取有關即將到來的地標或事故、交通標誌和交通信號燈等問題的任何提前通知。

• 如果駕駛員需要控制車輛，系統中內置了超控功能。

這種類型的系統是一種真正的自動駕駛汽車，駕駛員只有在需要時才能控制汽車。

自動駕駛汽車的好處

安全

據估計，所有交通事故中有 94% 是由駕駛員錯誤或駕駛員行為不當造成的。

隨著自動駕駛汽車的出現，旅行將不再依賴於人類專注和遵守道路規則的能力。

因此，交通事故的發生率可以降至零似乎是合乎邏輯的。

獨立

自動駕駛汽車可以為那些因殘疾而無法駕駛的人帶來他們渴望的獨立性。

如因黃斑變性而不能開車的老年人，或腰部以下癱瘓不再需要依靠他人出差的女性。

對於那些仍然想保持獨立並過上高品質生活而不依賴他人的人來說，自動駕駛汽車是一個很好的解決方案。

省錢

這些車輛可以幫助節省保險索賠的費用，因為事故的發生率會下降。

隨著時間的推移，自動駕駛汽車的保險費率也可能會降低，因為索賠案例將急劇下降。

此外，隨著汽油價格的不斷上漲，人們可以省錢，因為這些車輛是電動的。

提高生產力

在交通擁堵期間，乘客將不再需要注視前方的汽車。

此外，他們可以閱讀一本書、完成一份報告或休息，為未來的一天做準備。

該技術還可以讓車輛將乘客送到目的地，然後自行停車。

減少擁堵

這些車輛可以通過減少導致延誤的事故數量來緩解交通擁堵。

對環境更好

減少交通擁堵意味著減少怠速和減少破壞大氣的溫室氣體。 自動駕駛汽車也是拼車的完美手段，可以減少路上的汽車數量。

自動駕駛電動汽車工程

自動駕駛汽車領域的工程具有挑戰性。 它也可以是一個有價值的跨學科專業，涉及計算機科學、機器人技術、汽車和機器學習方面的教育。

因此，該行業的工程師可以在引領前沿創新的主要汽車公司之一尋找工作。

如果您對使用自動駕駛汽車感興趣，您可以註冊 ECE 碩士課程，例如凱特林大學在線提供的課程。

此外，此類課程專門設計用於教授電動汽車和自動駕駛汽車的工程，著眼於汽車行業的未來。

工程自動駕駛汽車超越了傳統的工程教育，並擴展到許多專業領域。

自動駕駛電動汽車工程師的素質

當您攻讀高級移動系統的電氣和計算機工程碩士學位時，您將專注於以下方面：

• 用於自動駕駛車輛和其他先進移動應用的計算機系統和電氣系統的集成

• 開髮用於電動、自動駕駛和混合動力汽車以及其他交通系統的高級移動應用程序——特別是如何開發人工智能和機器人系統，因為它們適用於高級移動應用程序領域

• 如何設計增強自主功能的動態系統

• 人工智能增強的機器人技術

成為一名自動駕駛汽車工程師，需要一個具有敏銳頭腦和對未來的眼光的敬業人士。

如果你全職工作，你可以在線攻讀學位。 因此，這本身就需要獨立學習者特有的決心和紀律。

這個職業不是終點賽跑，而是一場將帶你進入新技術領域的馬拉松。

隨著自動駕駛汽車領域的變化和突飛猛進的進步，您將從事的創新工作將不斷擴展。

如果您具有以下一些特徵，您可能想研究這個充滿活力的職業：

• 做一個願意不斷提高技能和知識的終身學習者

• 熱衷於研究以幫助改進技術

• 致力於解決問題，即使面對艱鉅的任務也堅持不懈

• 編程和乾淨編碼的能力

• 技術思考的能力

• 能夠分析系統以找出缺陷

具有不同風格、興趣和技能組合的現有工程背景的個人可以在與參與自動駕駛汽車工程的公司合作時獲得巨大成功。

有許多領域對擁有高級學位的人開放，其中包括：

• 機器人工程師：機器人工程師致力於將機器人集成到現有技術中，例如自動駕駛汽車、潛水器、自動飛行器和其他類型的機器人

• 電氣工程師：電氣工程師專注於電磁學、電力和電子學

• 自動駕駛驗證工程師 (ADVE)：這些工程師測試和驗證自動駕駛汽車的計算機平台

• 系統工程師：這是開發和維護功能係統（例如，無線車對車通信系統、航空衛星通信系統、雲計算系統）的工程師

• 控制和驅動工程師：這類工程師專注於維護人工智能係統功能組件的軟件和硬件，例如執行器和傳感器。

• 計算機程序員：這是為軟件和硬件操作編寫和測試計算機編程代碼的人

• 傳感器系統工程師：傳感器系統工程師專注於雷達、激光雷達和攝像頭等傳感器系統的軟件和硬件方面

成為一名自動駕駛汽車工程師涉及軟件工程、數學和機器人技術領域的跨學科研究。

此外，還需要計算機編程、傳感器、汽車設計和機械以及機械工程。

這是工程的演變，看看接下來會出現什麼創新是一個迷人的前景。

最後的想法

未來就在這裡，有一天當我們都進入沒有方向盤的自動駕駛汽車時，我們會想知道過去的幾代人是如何做到的。

我們需要由人類駕駛的燃氣驅動車輛將走馬和馬車的道路。

事故將不復存在，因為未來的汽車將相互微調，並日復一日地學習更多。

自動駕駛電動汽車技術比我們想像的更容易獲得。 此外，某些公司正在努力使這項技術盡可能地負擔得起。

電動自動駕駛汽車將如何幫助我們的環境和駕駛員安全是非凡的。

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