1、關(guān)于汽車智能化的報告魯居印 15101415 HYPERLINK mailto:1006465719 1006465719鐘鴻敏 15101417 HYPERLINK mailto:1326872385 1326872385孫堅 15101427 HYPERLINK mailto:260237727 260237727吉大汽院車輛14班2010/11/14摘要 Abstract本報告對汽車智能化的功能進(jìn)行了總結(jié)；并探討了如何應(yīng)用智能化 解決汽車工業(yè)中的安全和擁堵問題。在汽車工業(yè)邁向駕駛無人化的 進(jìn)程中，提出了在一定環(huán)境下根據(jù)計算機記憶系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)實現(xiàn) 自動駕駛的設(shè)想。This report

2、makes a conclusion of the functions of automobile intelligence and discusses how to use intelligence to solve the safety and congestion problem in automobile industry, During the process to driving without person, we put forward to an imagination that we can achieve driving with no person in additio

3、n to computer memory system and sense system under designated environment.前言 Instruction智能化汽車是環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體 的綜合系統(tǒng)，它集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通信、 人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。智能車的 研究起始于二十世紀(jì)七十年代，到八十年代主要從事智能汽車研究 的有關(guān)國，日本，歐洲部分發(fā)達(dá)國家，九十年代以后隨著計算機、 通信、控制等科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對智能車的研究也加速至一個 新的階段，而我國對智能汽車的研究起步較晚，技術(shù)相對落后。日 前對

4、智能汽車的研究已成為汽車行業(yè)的一大熱點，智能汽車以其無 可匹敵的安全性、舒適性、環(huán)保性等諸多優(yōu)勢必將成為未來汽車市 場的霸主，誰能在智能車研究應(yīng)用領(lǐng)域掌握更先進(jìn)的技術(shù)和手段， 必能在未來汽車市場占據(jù)極大的份額，從而帶動與此相關(guān)的通信、 材料、電子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本報告對汽車智能化的功能，共用和技 術(shù)做了一些探討。報告主體第一章汽車智能化的功能第一節(jié)汽車智能控制一車輛動力學(xué)控制車輛動力學(xué)控制的作用是保持汽車在行駛（包括制動和驅(qū)動）時 的穩(wěn)定性。它雖然也是控制車輪的制動力與驅(qū)動力，但與防抱死系 統(tǒng)有很大的不同，它可實現(xiàn)左右縱向力的差動控制，以直接對汽車 提供橫擺力矩，抵消汽車的不穩(wěn)定運動（如在滑路上

5、甩尾時的矯正作 用）。動態(tài)穩(wěn)定控制動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)為了要使車子在轉(zhuǎn)彎時仍有好的循跡 性，配有更先進(jìn)的偵測及控制配備，如有能偵測車輪轉(zhuǎn)速 外，還有偵測方向盤轉(zhuǎn)動的幅度、車速、以及車子的側(cè)向 加速度，根據(jù)以上所偵測到的資訊，來判斷車輪在轉(zhuǎn)彎過 程中是否打滑的危險，如果會有打滑的危險或已經(jīng)打滑， 則電腦馬上會命令制動油壓控制系統(tǒng)將打滑的車輪進(jìn)行適 當(dāng)?shù)闹苿幼饔?，或著是以減少噴油量、延遲點火的方式來 降低引無論在起動加速、再加速、轉(zhuǎn)彎等過程都能獲得好 的循跡性。三智能速度控制汽車智能速度控制系統(tǒng)的功用是在某些特殊路段或特殊行駛條 件下對車速進(jìn)行限制。該控制系統(tǒng)工作時，首先設(shè)定限制速度。例 如某區(qū)域的限速為

6、60km/h，可以將該速度設(shè)定為限速值。當(dāng)車速 未達(dá)到60km/h時，汽車智能速度控制系統(tǒng)不起作用。當(dāng)車速接近 60km/h時，系統(tǒng)發(fā)生作用，使汽車不能繼續(xù)加速。當(dāng)車速低于 60km/h時，系統(tǒng)又不起作用，駕駛員又可以自由地踏下加速踏板 使汽車加速。此外，汽車智能控制系統(tǒng)還包括電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)，車輛 穩(wěn)定輔助系統(tǒng)，牽引力控制系統(tǒng)和防抱死剎車系統(tǒng)等。第二節(jié)智能導(dǎo)航一衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)主要通過全球定位系統(tǒng)(GPS)對智能車輛進(jìn)行三維導(dǎo) 航，定位和定時。根據(jù)汽車的所在地和目的地進(jìn)行路徑規(guī)劃，為駕 駛員籌劃最合理的路徑。除GPS系統(tǒng)外，還有GALILEO系統(tǒng)，雙靜止 衛(wèi)星定位系統(tǒng)等。二慣性導(dǎo)航慣

7、性導(dǎo)航完全不依賴外部的聲光等傳播信號，可以實時，高精度的輸 出所需要的全部導(dǎo)航信息。他以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)通過加速度器實 時測量載體運動的加速度，經(jīng)積分運算得到載體的實時速度和位置 信息。自主的進(jìn)行定位導(dǎo)航。三視覺導(dǎo)航智能車輛視覺導(dǎo)航是一種重要的導(dǎo)航方式，它要求對各種道路場景 進(jìn)行快速識別和了解，從而確定可行駛道路區(qū)域。相對于其他方 法，視覺導(dǎo)航具有隱蔽性好，測量快速，準(zhǔn)確等優(yōu)點。第三節(jié)智能車身系統(tǒng)智能安全氣囊智能安全氣囊是在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)傳感器 和與之相配套的計算機軟件而成。其質(zhì)量(重量)傳感器能根據(jù)質(zhì)量感 知乘客是大人還是兒童；紅外線傳感器能根據(jù)熱量探測座椅上是人 還是物體；超聲

8、波傳感器能探明乘客的身體、身體質(zhì)量、所處位置 和是否系安全帶以及汽車碰撞速度及撞擊程度等，及時控制氣囊的膨脹時機、膨脹速度和膨脹程度，使安全氣囊為乘客提供最合理和最有效的保護(hù)。智能照明系統(tǒng)智能照明系統(tǒng)是一種根據(jù)實際情況進(jìn)行控制的前 大燈控制系統(tǒng)。其包含有鄉(xiāng)間公路照明模式、高速公路照明模式、 增強型霧燈模式等多種功能，就如同人類的雙眼一樣，車輛的智能 大燈照明能滿足駕駛者在任何環(huán)境下對于照射角度、亮度的要求。第二章汽車智能化的功用第一節(jié)解決安全問題智能汽車通過智能控制系統(tǒng)對汽車行駛中的穩(wěn)定性和速度有適當(dāng)?shù)?控制。一定程度減輕汽車的不穩(wěn)定運動。當(dāng)汽車出現(xiàn)車輪打滑、側(cè) 傾或者輪胎喪失附著力的瞬間，系

9、統(tǒng)會針對個別車輪進(jìn)行制動控 制，并最終將車引入正常的行駛軌道，從而避免車輛因失控而造成 的危險。汽車的自動導(dǎo)航功能（自動加速或減速、自動變道或超車， 遇到緊急情況，自動制動防撞）也會減少事故的發(fā)生，從而使汽車行 駛更加安全。第二節(jié)解決擁堵問題汽車的智能導(dǎo)航系統(tǒng)在微機內(nèi)存儲有大量的與道路相關(guān)的系統(tǒng) 資料，用安裝在道路上的雷達(dá)測定車輛間距及數(shù)量等交通信息，傳 輸至電腦控制中心并發(fā)射到通訊衛(wèi)星上，衛(wèi)星把交通信號發(fā)回汽車 接收器，駕駛員便可從車內(nèi)顯示屏上掌握交通信息。當(dāng)駕駛員把行 程的起點、路線及目的地輸入電腦后，電腦即可為駕駛員籌劃最佳 路線并提供詳細(xì)資料，實現(xiàn)導(dǎo)航功能，為駕駛員規(guī)劃最好的路徑。 從

10、而緩解了交通擁堵問題。第三章 汽車智能化的技術(shù)探討關(guān)于智能車自動高效駕駛的探討，采用計算機記憶與記憶的調(diào) 用實現(xiàn)自動駕駛。當(dāng)駕駛員駕駛在某一路段時，車身內(nèi)外的攝像 頭、傳感器和掃描儀分別記錄駕駛員的操作和駕駛環(huán)境，通過計算 機將記錄內(nèi)容轉(zhuǎn)化為特定類別的參數(shù)或數(shù)據(jù)儲存在計算機數(shù)據(jù)庫 中，當(dāng)駕駛員第二次行駛在該路段時可以選擇放棄駕駛，而計算機 通過對環(huán)境的分析調(diào)用數(shù)據(jù)庫中之前駕駛員的操作，實現(xiàn)自動駕 駛。當(dāng)然由于路上可能增添了障礙物，這就需要智能車輛的智能距 離控制、智能超車、智能剎車等功能的輔助。之所以選擇計算機調(diào)用數(shù)據(jù)來實現(xiàn)自動駕駛而放棄實時分析處 理再自動駕駛原因有以下幾點，第一實時分析路面

11、環(huán)境，這種實時 性綜合分析使計算機負(fù)擔(dān)太重，計算分析速度難以跟上環(huán)境變化， 錯誤判斷的可能性增大，即實時性的實現(xiàn)那以保證；第二計算機先 分析再自動駕駛難以保證車速，即車速難以達(dá)到正常有人駕駛的水 平，而數(shù)據(jù)庫的調(diào)用則可以達(dá)到正常駕駛的車速；第三實時分析太 消耗能量，因為對于熟悉的路段如果每次都像第一次那樣分析處理 必定消耗更多的能源，而數(shù)據(jù)調(diào)用則會節(jié)省時間和能源；第四駕駛 記憶數(shù)據(jù)庫的可完善性和可擴展性，駕駛員可根據(jù)自我意愿重復(fù)自 己駕駛模擬一路段，則計算機可根據(jù)速度、耗時等因素進(jìn)行優(yōu)化選 擇選擇最合理的駕駛手段，當(dāng)然駕駛員也可以手動選擇喜歡的駕駛 方案，不僅如此對于這種駕駛記憶數(shù)據(jù)可以發(fā)送到

12、專門的網(wǎng)絡(luò)上， 實現(xiàn)共享。即比如駕駛員沒有行駛過這一路段，但是駕駛員又不愿 意自己駕駛則可以在網(wǎng)站上下載相應(yīng)數(shù)據(jù)來實現(xiàn)自動駕駛，這樣數(shù) 據(jù)的共享又更加節(jié)省了資源，同時可以防止駕駛員在陌生的駕駛環(huán) 境下做出錯誤操作。第四點具有極大的擴展意義，再比如可以劃分 共享數(shù)據(jù)庫和私人數(shù)據(jù)庫，地域數(shù)據(jù)庫，全球聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫。關(guān)于這 方面更多的優(yōu)勢，在此不一定道盡了。目前來看數(shù)據(jù)調(diào)用的實現(xiàn)更 加可行，因為這對設(shè)備的要求降低了，這樣成本得以控制。報告結(jié)論Conclusion這次課題研究了智能化汽車所具備的一些功能，以及應(yīng)用智能 汽車解決現(xiàn)代汽車工業(yè)面臨的安全及擁堵問題。造成這些問題的技 術(shù)原因，其中要盡量消除車的因

13、素，并且要利用汽車智能化一定程 度減小人的因素。既實現(xiàn)汽車在特定駕駛環(huán)境下的自動高效駕駛， 減少由駕駛員導(dǎo)致的問題，最終實現(xiàn)汽車的駕駛無人化。參考文獻(xiàn)References付夢印，鄧志紅，劉彤2009智能車輛導(dǎo)航技術(shù)北京-科學(xué)出 版社A布洛基M步圖茲A法斯莉G康特2002智能車輛 人 民交通出版社百度百科引用：動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)為了要使車子在轉(zhuǎn)彎時仍有好的循跡性，配有更 先進(jìn)的偵測及控制配備，如有能偵測車輪轉(zhuǎn)速外，還有偵測方向盤 轉(zhuǎn)動的幅度、車速、以及車子的側(cè)向加速度，根據(jù)以上所偵測到的 資訊，來判斷車輪在轉(zhuǎn)彎過程中是否打滑的危險，如果會有打滑的 危險或已經(jīng)打滑，則電腦馬上會命令制動油壓控制系統(tǒng)將打滑的車 輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹苿幼饔?，或著是以減少噴油量、延遲點火的方式來 降低引擎力量的輸出，達(dá)到了輪胎在各種行駛條件下防止打滑的現(xiàn) 象，進(jìn)而使車輛無論在起動加速、