123車燈新技術(shù)自動(dòng)空調(diào)汽車行車記錄儀全球定位GPS系統(tǒng)4第三章車載顯示技術(shù)5汽車電子與電氣新技術(shù) 第一節(jié)車燈新技術(shù)1.熟悉汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)的基本功能。2.理解汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)、LED、OLED前照燈的結(jié)構(gòu)、原理。3.了解LED前照燈、OLED前照燈、激光前照燈等車燈的特點(diǎn)及發(fā)展。學(xué)習(xí)目標(biāo)前照燈作為汽車夜間行駛時(shí)主要的照明源，是駕駛員夜間獲得前方道路信息的主要依靠。各國(guó)都以強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范汽車前照燈的照明要求，用以保障行車安全，減少交通事故的發(fā)生。學(xué)習(xí)導(dǎo)入為了避免眩目作用，汽車前照燈一般都采用雙絲燈泡，其中一根功率較大的燈絲為“遠(yuǎn)光”，另一根功率較小的燈絲為“近光”。傳統(tǒng)行車燈的燈光只能在一種模式下工作，是固定不變的光學(xué)系統(tǒng)，而實(shí)際的道路狀況、環(huán)境狀況、車輛運(yùn)行工況、車輛行駛狀態(tài)等往往是變化的。比如連續(xù)多彎道，左右車輪所附著路面高低不平，車輛行李載荷及乘員數(shù)量的不同，汽車加減速行駛等，這些行車狀況及復(fù)雜的道路條件使夜間行車存在巨大的安全隱患。伴隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，車燈技術(shù)也不斷改進(jìn)，各種高性能的燈具相繼出現(xiàn)，更為智能化、符合人們駕駛安全需求、滿足人們對(duì)夜間行車安全需求的自適應(yīng)照明系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。學(xué)習(xí)導(dǎo)入一、汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)（AdaptiveFront-lightingSystems，AFS）是一種能適應(yīng)各種不同環(huán)境條件的智能前照燈系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的單一模式照明系統(tǒng)不同，AFS前照燈能根據(jù)汽車所處的不同狀態(tài)和環(huán)境自動(dòng)改變照明模式，獲得更理想的照明效果，提高車輛夜間行駛的安全性?！镀囉米赃m應(yīng)前照明系統(tǒng)》（GB/T30036—2013）規(guī)定了汽車用自適應(yīng)前照明系統(tǒng)的技術(shù)要求、安裝與試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則，適用于M、N類汽車的自適應(yīng)前照明系統(tǒng)。1.基本組成與原理汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)主要由輸入單元、CAN總線傳輸單元、控制單元和執(zhí)行單元等組成，如下圖所示。傳感器單元采集車輛當(dāng)前信息（如車速、車輛姿態(tài)、轉(zhuǎn)向角度等）和外界環(huán)境（如彎道、坡度和天氣等）的變化信息，通過(guò)CAN總線傳輸單元輸送給控制單元；控制單元需要對(duì)車輛行駛狀態(tài)做出綜合判斷，輸出脈沖變量給執(zhí)行單元，控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)前照燈的照射距離和角度。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)須人工介入。汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)的組成2.奔馳E級(jí)車LED智能照明系統(tǒng)奔馳汽車公司發(fā)明的智能照明系統(tǒng)早在2006年便已問(wèn)世，是一種能提供5種不同發(fā)光模式的以雙氙氣燈泡為光源的照明系統(tǒng)。現(xiàn)今，歷經(jīng)10余年的進(jìn)化，該系統(tǒng)已全面換裝為L(zhǎng)ED光源，如下圖所示。

奔馳E級(jí)車LED智能照明系統(tǒng)奔馳E級(jí)車LED智能照明系統(tǒng)具有5種發(fā)光模式，分別是鄉(xiāng)村道路照明、高速公路照明、增強(qiáng)型霧燈照明、主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明和彎道輔助照明。奔馳E級(jí)車LED智能照明系統(tǒng)的功能如下：（1）鄉(xiāng)村道路照明（見(jiàn)下圖）：夜間在鄉(xiāng)村道路行駛時(shí)能夠更加寬闊地照亮駕駛員一側(cè)的路面，從而使駕駛員在黑暗中更容易判斷前方路況，并能在其他車輛或人員穿越其行車路徑時(shí)，駕駛員更容易做出反應(yīng)。

普通照明模式與鄉(xiāng)村道路照明模式對(duì)比（2）高速公路照明（見(jiàn)下圖）：夜間在高速公路上行駛時(shí)，車速達(dá)到預(yù)設(shè)的速度時(shí)，LED前照燈的亮度會(huì)比傳統(tǒng)模式增加60%的照明度。并且劃分為兩擋：在車速為90km/h時(shí)，一擋自動(dòng)激活，可有效改善夜間高速公路行車的遠(yuǎn)距離視野；當(dāng)車速超過(guò)110km/h時(shí)，二擋啟用，照明范圍進(jìn)一步增強(qiáng)，識(shí)別距離再次加大，光錐中心的可見(jiàn)度比傳統(tǒng)模式下的近光燈照射距離增加50m。

普通照明模式與高速公路照明模式對(duì)比（3）增強(qiáng)型霧燈照明（見(jiàn)下圖）：在濃霧、霾等天氣下行駛時(shí)，該功能在70km/h速度以內(nèi)且后霧燈打開(kāi)時(shí)被激活，駕駛員一側(cè)的LED前照燈可向外轉(zhuǎn)動(dòng)約8°并降低照射高度，以便更好地照亮近側(cè)路面，同時(shí)還可減輕在霧天的反射燈眩光；當(dāng)車速超過(guò)100km/h時(shí)，該模式會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

普通照明模式與增強(qiáng)型霧燈照明模式對(duì)比（4）主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明（見(jiàn)下圖）：根據(jù)不同的車速和轉(zhuǎn)向角，主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟。此時(shí)主動(dòng)轉(zhuǎn)變前照燈可迅速向轉(zhuǎn)彎方向轉(zhuǎn)動(dòng)（最大可達(dá)15°），增強(qiáng)轉(zhuǎn)角方向的照明效果約90%。普通照明模式與主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明對(duì)比（5）彎道輔助照明（圖3-1-7）：當(dāng)車速低于40km/h行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)或使用轉(zhuǎn)向信號(hào)燈時(shí)，彎道輔助照明功能會(huì)被自動(dòng)激活。此時(shí)會(huì)照亮汽車前方側(cè)面約65°角、30m遠(yuǎn)的照射區(qū)域，與傳統(tǒng)車燈技術(shù)相比，能夠更早地發(fā)現(xiàn)橫穿道路的行人和其他交通工具。除以上5種照明模式外，奔馳還為新E級(jí)車設(shè)計(jì)了增強(qiáng)型自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈（AdaptiveHighbeamAssistPlus）的功能。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光燈在持久照明的同時(shí)，能有效避免對(duì)其他車輛或行人造成的眩光干擾。通過(guò)車前立體多功能攝像頭探測(cè)，LED燈組會(huì)在ECU的控制下自動(dòng)把光線壓低至前方同向或?qū)ο蛐旭傑囕v之下，使其他車輛不受遠(yuǎn)光燈影響。根據(jù)交通流量及道路照明條件的不同，遠(yuǎn)光燈照射距離可以從65m一直延伸至300m。普通照明模式與彎道輔助照明對(duì)比二、LED前照燈目前大多數(shù)車型使用鹵素前照燈，少數(shù)車輛使用氙氣前照燈。2008年，奧迪汽車公司首先在A4車型上使用了LED示廓燈，開(kāi)啟了汽車LED燈光時(shí)代。LED（LightEmittingDiode）發(fā)光二極管是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端連接電源負(fù)極，另一端連接正極，整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。LED前照燈不僅使車輛的造型新穎，而且各方面特性都超越了傳統(tǒng)的前照燈和氙氣燈。之后很多汽車生產(chǎn)廠商都開(kāi)始跟進(jìn)采用LED燈?，F(xiàn)在歐洲甚至開(kāi)始立法規(guī)定，為了行駛安全，所有在售車型都必須裝配LED燈。相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，LED燈不僅適用于示廓燈，今后LED前照燈很可能會(huì)全面取代傳統(tǒng)前照燈，如下圖所示。

LED前照燈LED前照燈的優(yōu)點(diǎn)如下：1.節(jié)能、成本低LED燈的發(fā)光效率高，約為熒光燈的2倍。如果用日常的節(jié)能燈比較，節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能4/5，而LED燈比節(jié)能燈還節(jié)省1/4的電能。安裝在汽車上的LED前照燈元件的能耗僅為鹵素?zé)舻?/20。LED元件的成本逐年大幅降低，目前成本和價(jià)格仍然在以每年20%的幅度下降。2.使用壽命超長(zhǎng)目前應(yīng)用在汽車上的LED元件基本上都能達(dá)到50000h的使用壽命，性能更好的已經(jīng)能夠達(dá)到100000h，相當(dāng)于連續(xù)使用11年。按照燈光的實(shí)際使用時(shí)間，在整車的使用壽命周期內(nèi)，LED元件是不需要更換的。相比之下，氙氣燈的使用壽命僅為3000h左右。3.性能可靠、耐用性好LED元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗沖擊性、抗振性好，不易破碎，能夠很好地適應(yīng)各種環(huán)境。4.元件體積小、結(jié)構(gòu)緊湊LED元件體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置和造型設(shè)計(jì)，這也是LED燈的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，能夠滿足汽車設(shè)計(jì)上的變化需求，打破過(guò)去燈光系統(tǒng)對(duì)造型創(chuàng)新的束縛，生產(chǎn)出更具創(chuàng)意的汽車產(chǎn)品。5.響應(yīng)速度快LED燈的點(diǎn)亮僅需微秒級(jí)別，用于尾燈和轉(zhuǎn)向燈，能夠迅速點(diǎn)亮，達(dá)到更快地顯示車輛信號(hào)的效果；用在前照燈上，相比氙氣燈和鹵素前照燈擁有更高的響應(yīng)速度，能夠更好地保證行車安全。6.亮度衰減低LED燈亮度高，光線亮度衰減遠(yuǎn)低于鹵素?zé)簦m合用作照明及制動(dòng)燈、轉(zhuǎn)向燈等警示燈。7.電路簡(jiǎn)單，通電性能好LED燈使用低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)，負(fù)載小，對(duì)外干擾弱，對(duì)使用環(huán)境要求低，適應(yīng)性好，不需要鹵素?zé)裟敲锤叩碾娏?，更不像氙氣燈還需要升壓裝置（高壓包）。三、OLED車燈技術(shù)OLED（OrganicLight-EmittingDiode）即有機(jī)發(fā)光二極管，又稱有機(jī)電激發(fā)光顯示。由美籍華裔教授鄧青云（ChingW.Tang）于1979年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)。OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光、廣視角、幾乎無(wú)窮高的對(duì)比度、較低電耗、極高反應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。OLED最大的優(yōu)勢(shì)是無(wú)須背光源，可以自發(fā)光，可視角度更大、色彩更豐富、節(jié)能顯著、可柔性彎曲等，可廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。目前OLED更多使用AMOLED技術(shù)。OLED技術(shù)使用了有機(jī)分子或高分子材料，因此OLED其實(shí)就是新一代有機(jī)半導(dǎo)體照明技術(shù)。OLED車燈具有輕薄、透明、響應(yīng)速度快、高照明效率以及可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，加之其自發(fā)光、不發(fā)熱、驅(qū)動(dòng)電壓低的特性可以簡(jiǎn)化車燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及組裝環(huán)節(jié)，因此，OLED車燈可以在工藝方面實(shí)現(xiàn)更加靈活的車燈造型，尤其是柔性屏體的應(yīng)用，能夠呈現(xiàn)出3D效果。在光源上，OLED不同于LED等傳統(tǒng)的點(diǎn)光源，它是一種發(fā)光均勻、光照柔和的平面光源，可以有效避免眩光給人眼帶來(lái)的刺激，應(yīng)用在汽車尾燈領(lǐng)域有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，OLED光源的顏色和亮度還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)改變，使車燈呈現(xiàn)“流動(dòng)”的魅力，滿足客戶定制的動(dòng)態(tài)圖案設(shè)計(jì)需求，能更好地體現(xiàn)品牌個(gè)性與魅力。奧迪汽車公司也將目光瞄向了OLED技術(shù)，它將對(duì)現(xiàn)有的車燈效果進(jìn)行優(yōu)化或替代，最為明顯的是位于車身兩側(cè)和車尾部分的燈光效果（見(jiàn)下圖）。在兼顧了LED功能特點(diǎn)的同時(shí)，在色彩渲染方面，它可依據(jù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)的配方來(lái)得到紅、綠、藍(lán)3種色彩，這便構(gòu)成了OLED屏幕的基本顏色，在該款概念車上所看到的絢麗的車燈效果就是源自O(shè)LED的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。另外，OLED顯示屏在可視角度方面更為出眾，即使站在車身側(cè)面，其所呈現(xiàn)的視覺(jué)效果也不會(huì)失真。奧迪OLED尾燈效果寶馬發(fā)布的限量版量產(chǎn)車M4GTS，首次使用了OLED光源作為汽車尾燈，30片厚度僅為1.4mm的OLED燈片發(fā)出動(dòng)感酷炫的紅光，如下圖所示。

寶馬OLED汽車尾燈第二節(jié)自動(dòng)空調(diào)1.理解自動(dòng)空調(diào)的功能特點(diǎn)和控制技術(shù)。2.掌握汽車自動(dòng)空調(diào)的基本組成和原理。3.了解汽車自動(dòng)空調(diào)傳感器的作用、組成和工作原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱自動(dòng)空調(diào)）采用先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，在控制方式、控制精度和舒適性及工作可靠性方面與傳統(tǒng)汽車手動(dòng)控制空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)有了本質(zhì)的區(qū)別。只要駕駛員設(shè)定好所需工作溫度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)車內(nèi)溫度、車外溫度、太陽(yáng)輻射和發(fā)動(dòng)機(jī)工況，自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所送出的空氣溫度，從而將車內(nèi)溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)，并適度調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量。有些高檔小型汽車的空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)除了自動(dòng)控制溫度和鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速外，還能進(jìn)行進(jìn)氣控制、氣流方式控制（送風(fēng)控制）和壓縮機(jī)控制，并保證系統(tǒng)安全、可靠地工作。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，還可以自動(dòng)檢測(cè)和診斷故障部位，顯示故障代碼，以方便技術(shù)人員維修。學(xué)習(xí)導(dǎo)入汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)分為兩大類：半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)和全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，兩者的區(qū)別是全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)有自我診斷功能，即車身計(jì)算機(jī)模塊（BCM）或空調(diào)ECU會(huì)設(shè)置維修人員能訪問(wèn)的故障碼。此外，全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)能不斷地提供變化的鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)并調(diào)整車內(nèi)溫度，控制精度更高、范圍更廣，更加智能化。除了應(yīng)用半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中的傳感器外，全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)還利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、車速和節(jié)氣門(mén)位置等傳感器。全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)還具有鼓風(fēng)機(jī)滯后控制功能。如果進(jìn)入駕駛室的氣流溫度未達(dá)到規(guī)定值，鼓風(fēng)機(jī)不能啟動(dòng)，只有當(dāng)溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，才發(fā)送信號(hào)給控制模塊或空調(diào)ECU啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。相關(guān)知識(shí)一、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理1.自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的組成汽車自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)的基本組成如下圖所示。汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的組成如下圖所示。2.自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)各傳感器檢測(cè)到的車內(nèi)溫度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度以及其他有關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)等輸出控制信號(hào)，控制散熱器風(fēng)扇、冷凝器風(fēng)扇、壓縮機(jī)離合器、鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)及其空氣控制電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制車內(nèi)溫度。汽車自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)的基本工作模式是：傳感器（設(shè)定參數(shù)）→控制器→執(zhí)行器。其中傳感器包括一系列檢測(cè)車內(nèi)車外、導(dǎo)風(fēng)管空氣溫度變化和太陽(yáng)輻射，以及發(fā)動(dòng)機(jī)工況的傳感器，并將它們變成相應(yīng)的電信號(hào)（電阻、電壓、電流）輸入控制器。早期的控制器由電子元件（如晶體管、運(yùn)算放大器）組成，現(xiàn)代的控制器由單片微處理器或組成系統(tǒng)的車身ECU模塊構(gòu)成，它根據(jù)各傳感器所檢測(cè)的溫度參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)和空調(diào)系統(tǒng)工況參數(shù)，經(jīng)內(nèi)部電路分析、比較后，單獨(dú)或集中對(duì)執(zhí)行器的動(dòng)作進(jìn)行控制。該控制過(guò)程可以計(jì)算出設(shè)定參數(shù)與實(shí)際參數(shù)的差別，精確地控制執(zhí)行器按照程序完成空調(diào)的既定工作。而執(zhí)行器則采用大量的自動(dòng)元件，如調(diào)速電動(dòng)機(jī)控制的風(fēng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制的風(fēng)門(mén)等，高效、可靠地完成調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量的任務(wù)。同時(shí)，自動(dòng)空調(diào)還具備完善的自我檢測(cè)診斷功能，并能與汽車其他ECU系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)車輛平穩(wěn)、安全、舒適地運(yùn)行。3.自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)各部件汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)由制冷、暖風(fēng)、送風(fēng)、電子控制等分系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等，與手動(dòng)空調(diào)相似。暖風(fēng)系統(tǒng)包括熱交換器、水閥等。送風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、吸入與吹出風(fēng)門(mén)等。電子控制系統(tǒng)包括空調(diào)電控單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行元件等。以下重點(diǎn)介紹電子控制系統(tǒng)。（1）傳感器1）車內(nèi)及車外溫度傳感器：為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，用來(lái)感受車內(nèi)及車外溫度。當(dāng)溫度變化時(shí)，阻值改變，向空調(diào)電控單元（ECU）輸送溫度信號(hào)。2）蒸發(fā)器溫度傳感器：檢測(cè)通過(guò)蒸發(fā)器的空氣溫度或者蒸發(fā)器表面的溫度變化，控制壓縮機(jī)電磁離合器的接合或斷開(kāi)。3）冷卻液溫度傳感器：安裝在熱交換器底部的水道上用來(lái)檢測(cè)冷卻液溫度，產(chǎn)生信號(hào)輸送給空調(diào)電控單元（ECU），控制低溫時(shí)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。4）陽(yáng)光傳感器：是一個(gè)光敏二極管，利用光電效應(yīng)，把日光照射量轉(zhuǎn)換為電流值信號(hào)并輸送給空調(diào)電控單元，用來(lái)調(diào)整空調(diào)吹出的風(fēng)量與溫度。（2）執(zhí)行元件一般包括伺服電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)電磁離合器等。有的自動(dòng)空調(diào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由真空變換電磁閥、動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)（又稱真空膜盒）以及風(fēng)量控制機(jī)構(gòu)等組成（如下圖）。1）進(jìn)氣控制伺服電動(dòng)機(jī)：進(jìn)氣控制伺服電動(dòng)機(jī)控制進(jìn)氣方式，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)連桿與進(jìn)氣風(fēng)擋相連。2）空氣混合伺服電動(dòng)機(jī)：由空調(diào)電控單元控制，改變空氣混合風(fēng)擋的開(kāi)啟角度，從而改變冷、暖空氣的混合比例。3）出風(fēng)模式控制伺服電動(dòng)機(jī)：也叫氣流方式控制伺服電動(dòng)機(jī)，由空調(diào)電控單元控制，將送風(fēng)控制風(fēng)擋轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置，打開(kāi)某個(gè)送風(fēng)通道。當(dāng)按下“自動(dòng)控制”鍵時(shí)，空調(diào)電控單元根據(jù)計(jì)算結(jié)果（送風(fēng)溫度），在吹臉、吹臉吹腳和吹腳三者之間自動(dòng)改變送風(fēng)方式。4）最冷控制伺服電動(dòng)機(jī)：風(fēng)擋有全開(kāi)、中開(kāi)和全閉三個(gè)位置。空調(diào)電控單元控制最冷控制風(fēng)擋位于相應(yīng)的位置上。（3）自動(dòng)空調(diào)電控單元（ECU）俗稱空調(diào)電腦?？刂破骺偝缮系逆I是控制器的輸入裝置，控制器支配空氣流至各風(fēng)道的風(fēng)門(mén)（氣流混合門(mén)除外，一般由伺服電動(dòng)機(jī)操縱），接收車內(nèi)溫度和外界溫度傳感器的輸入信號(hào)，根據(jù)來(lái)自傳感器和控制器總成上各鍵的輸入，輸出控制壓縮機(jī)電磁離合器工作、暖風(fēng)加熱器熱水閥工作、將模式風(fēng)門(mén)調(diào)整到適當(dāng)位置等信號(hào)。二、微機(jī)控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)目前自動(dòng)空調(diào)都采用了微型計(jì)算機(jī)（微機(jī)）控制，不僅能按照乘員的需要輸送溫度適宜的風(fēng)，而且可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)風(fēng)速、風(fēng)量，極大地簡(jiǎn)化了操作程序。由于計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，該系統(tǒng)不僅用在高檔汽車空調(diào)上，也越來(lái)越多地應(yīng)用在普通小型汽車空調(diào)系統(tǒng)中。在微機(jī)控制的自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，每個(gè)傳感器獨(dú)立地將信號(hào)傳送至自動(dòng)空調(diào)放大器，控制系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)空調(diào)放大器微機(jī)（也稱空調(diào)器ECU）中的預(yù)置程序識(shí)別這些信號(hào)，從而獨(dú)立地控制各個(gè)相應(yīng)的執(zhí)行器，如下圖所示。微機(jī)控制的自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)1.微機(jī)控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的功能（1）空調(diào)控制空調(diào)控制包括溫度自動(dòng)控制、風(fēng)量控制、運(yùn)轉(zhuǎn)方式給定的自動(dòng)控制、換氣量控制等，滿足車內(nèi)舒適性的要求。（2）節(jié)能控制節(jié)能控制包括壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制、換氣量的最適量控制，以及隨溫度變化的換氣切換、自動(dòng)轉(zhuǎn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、根據(jù)車內(nèi)外溫度自動(dòng)關(guān)閉壓縮機(jī)等。（3）故障報(bào)警故障報(bào)警包括制冷劑不足報(bào)警、制冷壓力過(guò)高或過(guò)低報(bào)警、離合器打滑報(bào)警、各種控制器件的故障判斷報(bào)警等。（4）故障診斷當(dāng)汽車空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，微機(jī)將故障部位以代碼的形式儲(chǔ)存起來(lái)，在需要修理時(shí)指示故障的部位。（5）信息顯示信息顯示包括給定的溫度、控制溫度、控制方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式等。2.微機(jī)控制自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)為了保證車內(nèi)溫度不變，微機(jī)必須根據(jù)傳感器感測(cè)到的車內(nèi)溫度不斷地調(diào)節(jié)空調(diào)器輸送空氣的溫度和風(fēng)量。同時(shí)由于車內(nèi)空間小、車窗多，車體受陽(yáng)光照射的影響較大，因此還必須對(duì)車內(nèi)送風(fēng)溫度進(jìn)行修正。此外，還有由于冷卻液溫度變化而進(jìn)行的對(duì)加熱量的修正，以及在采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)由于壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行的對(duì)蒸發(fā)器出口溫度上升的修正等。微機(jī)控制的空調(diào)分為四部分：（1）輸入信息和數(shù)據(jù)。（2）輸出指令。（3）主計(jì)算機(jī)的演算、記憶、判斷、計(jì)時(shí)、指示故障等。（4）指令的轉(zhuǎn)換器和執(zhí)行器。輸入的信號(hào)有以下四類：（1）車內(nèi)溫度、大氣溫度和太陽(yáng)輻射三個(gè)傳感器（熱敏電阻）輸入的信號(hào)。（2）駕駛員預(yù)定的調(diào)節(jié)溫度信號(hào)和選擇功能信號(hào)。（3）由分壓器檢出溫度風(fēng)門(mén)的位置信號(hào)，以及蒸發(fā)器溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器信號(hào)。（4）壓縮機(jī)的工作參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、壓力、溫度等。微機(jī)根據(jù)這些輸入的信息進(jìn)行計(jì)算、比較和判斷，并發(fā)出工作指令或故障警告。微機(jī)的控制是根據(jù)溫度平衡方程進(jìn)行的。設(shè)輸入預(yù)調(diào)的電阻為K，車內(nèi)的溫度電阻為A，車外大氣溫度電阻為B，日照電阻為C，則其溫度平衡方程為：K=A+B+C微機(jī)根據(jù)該方程計(jì)算、比較、判斷后發(fā)出各類指令，輸出信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施以下動(dòng)作：1）向有關(guān)的真空電磁閥發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各個(gè)風(fēng)門(mén)在相應(yīng)的位置。2）根據(jù)溫度平衡方程和熱水閥傳感器的信息和蒸發(fā)器溫度的信息發(fā)出指令，控制DVV閥動(dòng)作，調(diào)節(jié)溫度門(mén)在適當(dāng)?shù)奈恢?，調(diào)節(jié)輸出合適溫度的空調(diào)風(fēng)。3）根據(jù)車內(nèi)的溫度情況調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)量，指令風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸送調(diào)節(jié)電壓信號(hào)。如冬天車內(nèi)溫度較低，若送風(fēng)量大，送出的風(fēng)溫度較低，使人感覺(jué)有寒意而不舒適；若調(diào)低轉(zhuǎn)速，送出的暖風(fēng)溫度較高，車內(nèi)暖和舒適，這是其他自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)不能做到的。4）根據(jù)車外溫度的高低，自動(dòng)切斷壓縮機(jī)的工作或切斷加熱器的工作。這對(duì)節(jié)省油耗很重要。如當(dāng)車外溫度降低到10℃以下時(shí)，微機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉壓縮機(jī)，并引進(jìn)外界空氣到空調(diào)進(jìn)行處理后送入車內(nèi)。在夏天，當(dāng)車外溫度高于30℃時(shí)，微機(jī)發(fā)出指令，關(guān)閉熱水閥，并讓風(fēng)機(jī)高速工作，多送涼風(fēng)到車內(nèi)。當(dāng)室外溫度高于35℃時(shí)，自動(dòng)切斷車外空氣，并定期切換一次外界新鮮空氣。5）對(duì)于使用可調(diào)式壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)的節(jié)能輸出會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器溫度上升。這時(shí)微機(jī)可自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度門(mén)位置，保持輸出空氣溫度不變，保障車內(nèi)溫度恒定。6）在冬天和夏季雨天，必須除去汽車玻璃上的結(jié)霜和凝霧，以保證駕駛員的安全操作和乘員的視線清晰。只要打開(kāi)DEF開(kāi)關(guān)，空調(diào)就會(huì)向風(fēng)窗玻璃和汽車兩側(cè)玻璃吹出熱風(fēng)。第三節(jié)汽車行車記錄儀1.了解汽車行車記錄儀的作用。2.理解汽車行車記錄儀的組成、工作原理及分類。3.掌握汽車行車記錄儀的性能及選用方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車行車記錄儀簡(jiǎn)稱記錄儀，俗稱汽車黑匣子，它為道路交通安全事故分析提供了重要的資料和信息。尤其是我國(guó)道路交通運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，在車輛行駛安全保障方面，行車記錄儀為廣大的車輛使用者帶來(lái)了很多的便利，目前已經(jīng)被廣泛使用，是車輛上必不可少的一種設(shè)備。本節(jié)主要講述汽車行車記錄儀的功能、特點(diǎn)及工作原理。學(xué)習(xí)導(dǎo)入一、行車記錄儀簡(jiǎn)介汽車行車記錄儀（VehicleTravellingDataRecorder），是對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置（見(jiàn)下圖）。各種汽車行車記錄儀歐盟、日本等早在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始以立法的形式在部分客運(yùn)車輛及載貨車上強(qiáng)制安裝使用行車記錄儀。2004年5月1日起我國(guó)發(fā)布的《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》第十四條規(guī)定：“用于公路營(yíng)運(yùn)的載客汽車、重型載貨汽車、半掛牽引車應(yīng)當(dāng)安裝、使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的行駛記錄儀?！蹦壳叭珖?guó)各地客運(yùn)公司、物流公司、旅游公司及危險(xiǎn)品運(yùn)輸公司、公交集團(tuán)及企事業(yè)單位用車都陸續(xù)安裝了汽車行車記錄儀。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：汽車行車記錄儀執(zhí)行國(guó)標(biāo)《汽車行車記錄儀》（GB/T19056—2012），交通運(yùn)輸部《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端技術(shù)要求》（JT/T794—2011）、《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星系統(tǒng)車載終端通訊協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》（JT/T808—2011）、《北斗兼容車載終端技術(shù)規(guī)范》。二、行車記錄儀的作用國(guó)內(nèi)外的使用情況表明，行車記錄儀為國(guó)家行政管理部門(mén)提供了有效的執(zhí)法工具，為道路運(yùn)輸企業(yè)提供了管理工具，為駕駛員提供了駕駛活動(dòng)的反饋信息。對(duì)于保障車輛行駛安全，便于道路交通事故的分析鑒定，約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為，遏止交通違法行為等具有重要的作用。其具體作用如下。1.記錄行駛過(guò)程當(dāng)車輛一旦發(fā)生碰撞、傷及行人等交通事故時(shí)，行車記錄儀能夠提供證據(jù)記錄材料，通過(guò)車內(nèi)的DVD、手機(jī)等載體進(jìn)行畫(huà)面回播，為鑒定事故原因和責(zé)任提供了第一手的資料，大大節(jié)省了人力資源和事故鑒定時(shí)間。2.約束駕駛?cè)说牟涣捡{駛行為行車記錄儀能夠監(jiān)督駕駛?cè)说鸟{車行駛時(shí)間，防止疲勞駕駛；也能監(jiān)督駕駛?cè)诉`規(guī)操作、車輛超速等行為。3.安全監(jiān)控行車記錄儀時(shí)刻監(jiān)控車輛行駛狀況，結(jié)合遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，在車輛被盜時(shí)可通過(guò)指令拍攝車內(nèi)外的情況，為找回失竊的車輛提供線索。4.保障車輛行駛安全行車記錄儀能夠記錄車輛的行駛狀態(tài)，預(yù)防車輪脫落等意外發(fā)生；行車記錄儀還能記錄包括車內(nèi)錄音、汽車的加速度、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等信息，并提出警示，為車輛駕駛提供安全保障。三、行車記錄儀的組成、工作原理及分類1.組成及工作原理行車記錄儀是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。其結(jié)構(gòu)大致可分為三部分：光學(xué)系統(tǒng)（主要指鏡頭）、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（主要指攝像管或固體攝像器件）以及電路系統(tǒng)（主要指視頻處理電路），如下圖所示。行車記錄儀的組成光學(xué)系統(tǒng)相當(dāng)于行車記錄儀攝像機(jī)的眼睛，為系統(tǒng)提供輸入信號(hào)。光學(xué)系統(tǒng)的主要部件是光學(xué)鏡頭，它由透鏡系統(tǒng)組合而成。該透鏡系統(tǒng)包含許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中心比邊緣厚，因而經(jīng)透鏡邊緣部分的光線比中央部分的光線會(huì)發(fā)生更多的折射。當(dāng)被攝對(duì)象經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)透鏡的折射，在光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的攝像管或固體攝像器件的成像面上形成“焦點(diǎn)”。光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是行車記錄儀攝像機(jī)的核心，光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光敏元件會(huì)把“焦點(diǎn)”處的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。這些電信號(hào)是微弱的，屬于模擬信號(hào)，必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步放大并經(jīng)過(guò)處理和轉(zhuǎn)換，形成符合特定技術(shù)要求的數(shù)字信號(hào)，傳輸給信息處理系統(tǒng)。當(dāng)行車記錄儀攝像機(jī)中的攝像系統(tǒng)把被攝對(duì)象的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)后，便形成了被記錄的信號(hào)源。錄像系統(tǒng)把信號(hào)源送來(lái)的電信號(hào)通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換系統(tǒng)變成磁信號(hào)，并將其記錄存儲(chǔ)到硬盤(pán)上（一般為SD存儲(chǔ)卡或者機(jī)器內(nèi)置存儲(chǔ)器）。如果需要行車記錄儀攝像機(jī)的放像系統(tǒng)將所記錄的信號(hào)重放出來(lái)，可操縱有關(guān)按鍵，把磁盤(pán)里的磁信號(hào)變成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大處理后送到顯示屏幕上成像。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)行車記錄儀雖然與攝像機(jī)的基本原理一樣，但是行車記錄儀本身?yè)碛幸恍┨厥庑裕海?）直流供電行車記錄儀本身供電來(lái)自車載蓄電池，與普通攝像設(shè)備需要220V電源有本質(zhì)的區(qū)別。（2）高穩(wěn)定性行車記錄儀有專用的支架固定在車內(nèi)，其本身是專門(mén)為行駛的車輛而設(shè)計(jì)的，考慮到車輛會(huì)處于多種不同的行駛狀態(tài)以及車輛會(huì)有較大的溫度變化，在穩(wěn)定性上有更高的要求，對(duì)畫(huà)面處理上具備防抖功能。（3）特殊功能要求行車記錄儀為汽車行駛過(guò)程中做出的特殊行為設(shè)計(jì)了許多功能，比如移動(dòng)偵測(cè)、延時(shí)關(guān)機(jī)、重力感應(yīng)等，這些都是普通攝像設(shè)備所沒(méi)有的。（4）循環(huán)記錄功能行車記錄儀的存儲(chǔ)空間是有限的，但是其可以在存儲(chǔ)空間飽和后，通過(guò)覆蓋最早的記錄來(lái)循環(huán)利用存儲(chǔ)空間，這樣行車記錄儀里面的視頻信息就總是最新的。3.行車記錄儀各組成部分不同的行車記錄儀產(chǎn)品有不同的外觀，其基本組成如下：（1）主機(jī)包括微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示器、操作鍵、打印機(jī)、數(shù)據(jù)通信接口等裝置。如果主機(jī)本體上不包含顯示器、打印機(jī)，則應(yīng)留有相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示和打印輸出接口。（2）車速傳感器。（3）數(shù)據(jù)分析軟件。（4）攝像頭（見(jiàn)下圖）。行車記錄儀的一體式攝像頭攝像頭是行車記錄儀最主要的組成部分，相當(dāng)于人的眼睛。行車記錄儀之所以能攝影成像，主要是靠鏡頭將被攝體結(jié)成影像投在攝像管或固體攝像器件的成像面上。電視畫(huà)面的清晰程度和影像層次是否豐富等表現(xiàn)能力，受光學(xué)鏡頭的內(nèi)在質(zhì)量所制約。如今各種行車記錄儀攝像機(jī)都采用了加膜鏡頭，加膜就是在鏡頭表面涂上一層帶色彩的薄膜，用以消減鏡片與鏡片之間所產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，還能減少逆光拍攝時(shí)所產(chǎn)生的眩光，保護(hù)光線順利通過(guò)鏡頭，提高鏡頭的透光能力，使所攝的畫(huà)面更清晰。4.行車記錄儀的分類根據(jù)不同的分類方法，行車記錄儀可以劃分為很多類型，大體上可以按照以下幾種方法分類。（1）按記錄功能分類一般市場(chǎng)上的行車記錄儀有圖像記錄儀與數(shù)據(jù)記錄儀兩類。（2）按設(shè)備的集成度分類1）純行車記錄儀：純行車記錄儀主要分為后視鏡行車記錄儀和數(shù)據(jù)行車記錄儀兩種，后視鏡行車記錄儀與數(shù)據(jù)行車記錄儀具有隱蔽性好、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。2）一體機(jī)行車記錄儀：一體機(jī)行車記錄儀的特點(diǎn)是集合程度比較高，功能強(qiáng)大，在車內(nèi)有限的空間內(nèi)其優(yōu)勢(shì)能得到充分發(fā)揮。（3）按攝像頭數(shù)量分類按攝像頭數(shù)量不同可將其分為單路、2路、4路行車記錄儀。（4）按功能分類可分為高清行車記錄儀、迷你行車記錄儀、夜視行車記錄儀、廣角行車記錄儀、雙鏡頭行車記錄儀、多功能一體機(jī)、眼鏡式多功能行車記錄儀等。（5）按屏幕尺寸分類可分為1.5寸、2.0寸、2.4寸、2.5寸、3寸、3.5寸等。（6）按安裝方式分類1）風(fēng)窗玻璃固定型：通過(guò)強(qiáng)力吸盤(pán)或者黏膠將一個(gè)固定支架安裝在汽車前風(fēng)窗玻璃上，再將主機(jī)安裝在支架上，這是目前最常見(jiàn)的一類行車記錄儀。2）后視鏡固定型：該類產(chǎn)品為汽車專門(mén)設(shè)計(jì)，可以固定在汽車后視鏡上，不僅可以擁有行車記錄儀的功能，同時(shí)還變相為駕駛員提供了一個(gè)更廣視角的后視鏡。3）平面放置型：主要通過(guò)底部的防滑墊或者黏膠直接固定在汽車中控臺(tái)的平面上，該類產(chǎn)品往往還會(huì)提供諸如電子狗等額外功能，但是固定不夠牢固。4）隨身型：這類記錄儀的設(shè)計(jì)很小巧，除了能夠放在汽車上，也可以固定在自行車、摩托車，甚至是頭盔上來(lái)隨時(shí)記錄行跡。隨身型行車記錄儀雖然安裝方式全能，但是價(jià)格相對(duì)較高，適合有攜帶需求的使用者。四、行車記錄儀的功能1.拍照行車記錄儀不僅可以攝像，也可以進(jìn)行拍照。如此在事故發(fā)生后，能夠更方便地進(jìn)行取證。目前主流的行車記錄儀都具備1000萬(wàn)甚至更高像素的拍照能力，像素越高，照片的細(xì)節(jié)就會(huì)越多，諸如車牌號(hào)碼、車輛碰撞部位等就可以拍攝得更清晰，對(duì)于事故車輛定損等事宜的辦理會(huì)更順利。2.延時(shí)關(guān)機(jī)目前行車記錄儀已經(jīng)可以做到自動(dòng)化錄制，即可以設(shè)置成在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)記錄儀開(kāi)始拍攝，而在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)停止拍攝。但是有些時(shí)候，駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后下車的過(guò)程中也可能會(huì)遇到一些突發(fā)情況，這就需要行車記錄儀在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后能夠延時(shí)數(shù)秒甚至數(shù)十秒關(guān)機(jī)，以保證視頻記錄的完整性。3.移動(dòng)偵測(cè)當(dāng)車輛駐車后，行車記錄儀會(huì)因?yàn)橛涗洰?huà)面的停止轉(zhuǎn)為待機(jī)狀態(tài)。如果行車記錄儀捕捉的畫(huà)面產(chǎn)生了變化（如有人從車前走過(guò)或者車輛移動(dòng)），行車記錄儀就會(huì)開(kāi)始記錄。此功能主要防止駐車后有人惡意破壞車輛或者在車輛停泊時(shí)可隨時(shí)記錄周圍的突發(fā)情況。該功能需要行車記錄儀內(nèi)置電池供電，但是如果車輛長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)，行車記錄儀的電池就會(huì)耗盡，會(huì)影響電池的使用壽命。4.重力感應(yīng)該功能是一個(gè)相對(duì)重要的功能，主要為了保證突發(fā)情況下記錄的內(nèi)容不會(huì)丟失。行車記錄儀內(nèi)置一個(gè)重力感應(yīng)器，可以感應(yīng)振動(dòng)。如果發(fā)生撞車等事故，記錄儀會(huì)通過(guò)重力感應(yīng)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的振動(dòng)，從而將記錄的視頻“上鎖”。即使是長(zhǎng)時(shí)間不去查看該數(shù)據(jù)，這段上鎖的視頻也不會(huì)因?yàn)檠h(huán)記錄而被覆蓋，從而保留了最重要的視頻片段。行車記錄儀會(huì)自動(dòng)判斷是否需要對(duì)視頻記錄進(jìn)行防覆蓋保護(hù)。5.分段保存和循環(huán)攝影分段保存是方便車輛駕駛?cè)嗽谑鹿拾l(fā)生后（一般在幾分鐘或幾秒鐘之內(nèi)），很快地檢索并調(diào)取發(fā)生事故的片段。循環(huán)攝影是行車記錄儀在存儲(chǔ)卡存滿后，自動(dòng)將最新錄制好的視頻段以時(shí)間順序替換最早錄制的視頻段，從而保證最新視頻段能完整保存。由于采用分段保存和循環(huán)攝影，從而有兩個(gè)視頻段之間無(wú)法連續(xù)，稱之為漏秒。因此，性能穩(wěn)定、品質(zhì)有保障是行車記錄儀最重要的特點(diǎn)。第四節(jié)全球定位GPS系統(tǒng)1.了解GPS系統(tǒng)和汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的組成與原理。2.理解GPS系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)。3.了解北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車在行駛過(guò)程中需要通過(guò)定位系統(tǒng)準(zhǔn)確感知自身在全局環(huán)境中的相對(duì)位置，以便與環(huán)境有機(jī)結(jié)合起來(lái)。而導(dǎo)航技術(shù)則能夠保證無(wú)人駕駛汽車清楚地知道自己所要行駛的速度、方向、路徑等信息。實(shí)際應(yīng)用中，需要通過(guò)信息融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位與導(dǎo)航技術(shù)的組合，從而使環(huán)境信息與汽車信息融合成為一個(gè)系統(tǒng)性的整體。學(xué)習(xí)導(dǎo)入目前，主要的導(dǎo)航定位系統(tǒng)有美國(guó)的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（BDS）、俄羅斯的“格洛納斯”（GLONASS）衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、歐洲空間局的伽利略（GALILEO）衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它們被稱為“全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)”。最早出現(xiàn)的是美國(guó)的GPS（GlobalPositioningSystem），它也是現(xiàn)階段技術(shù)最完善的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。隨著近年來(lái)BDS、GLONASS在亞太地區(qū)全面服務(wù)的開(kāi)啟，尤其是BDS在民用領(lǐng)域發(fā)展越來(lái)越快，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已經(jīng)在航空、航海、通信、人員跟蹤、消費(fèi)娛樂(lè)、測(cè)繪、授時(shí)、車輛監(jiān)控管理和汽車導(dǎo)航與信息服務(wù)等方面廣泛使用，而且總的發(fā)展趨勢(shì)是為實(shí)時(shí)應(yīng)用提供高精度服務(wù)。學(xué)習(xí)導(dǎo)入一、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）于1994年由美國(guó)建成，從開(kāi)始研制到建成歷時(shí)20多年。它能夠完成在海陸空進(jìn)行全方位、全天候?qū)崟r(shí)定位的任務(wù)，并且在定位時(shí)具有極高的精度、極低的成本、極快的速度，除此之外，其保密性與抗干擾性也非常顯著。因此，GPS已經(jīng)成為大地測(cè)量、精密授時(shí)、工程測(cè)量、測(cè)距、導(dǎo)航等領(lǐng)域中使用最廣泛的定位系統(tǒng)。1.GPS的組成與原理GPS由導(dǎo)航衛(wèi)星、地面監(jiān)控設(shè)備和GPS用戶組成，如下圖所示。導(dǎo)航衛(wèi)星由分布在地球的6個(gè)橢圓軌道平面上的21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成，相鄰軌道之間的衛(wèi)星彼此成30°，每個(gè)軌道面上都有4顆衛(wèi)星，在距離地球17700km的高空上進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在地球上的任何地方、任何時(shí)間都可以觀測(cè)到4顆以上的GPS衛(wèi)星，保持定位的精度，從而提供連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?dǎo)航衛(wèi)星的任務(wù)是接收和存儲(chǔ)來(lái)自地面監(jiān)控設(shè)備發(fā)送來(lái)的導(dǎo)航定位控制指令，由微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以原子鐘產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)和精確的時(shí)間為基準(zhǔn)向用戶連續(xù)發(fā)送導(dǎo)航定位信息。地面監(jiān)控設(shè)備由1個(gè)主控站、4個(gè)注入站和6個(gè)監(jiān)測(cè)站組成，它們的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星的控制。主控站擁有許多以計(jì)算機(jī)為主體的設(shè)備，用于數(shù)據(jù)收集、計(jì)算、傳輸和診斷等，編制導(dǎo)航定位指令發(fā)送到注入站，并調(diào)整衛(wèi)星運(yùn)行姿態(tài)，糾正衛(wèi)星軌道偏差，進(jìn)行衛(wèi)星軌道和時(shí)鐘校正參數(shù)計(jì)算，同時(shí)還協(xié)助指揮管理空間衛(wèi)星和地面監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控衛(wèi)星對(duì)用戶指令的發(fā)送。注入站的任務(wù)是將主控站送來(lái)的導(dǎo)航、定位控制指令通過(guò)S波段發(fā)送至“飛過(guò)頭頂”的衛(wèi)星。監(jiān)測(cè)站的任務(wù)是監(jiān)測(cè)衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)和全球氣象數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到主控站。GPS用戶主要由以無(wú)線電傳輸和計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐的GPS接收機(jī)和GPS數(shù)據(jù)處理軟件組成。GPS接收機(jī)的主要功能是接收、追蹤、放大衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，獲取定位的觀測(cè)值，提取導(dǎo)航電文中的廣播星歷以及衛(wèi)星時(shí)鐘改正參數(shù)等。GPS數(shù)據(jù)處理軟件的主要功能是對(duì)GPS接收機(jī)獲取的衛(wèi)星測(cè)量記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)備處理，并對(duì)處理的結(jié)果進(jìn)行平差計(jì)算、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和分析綜合處理，計(jì)算出用戶所在位置的三維坐標(biāo)、速度、方向和精確時(shí)刻等。GPS定位是利用到達(dá)時(shí)間測(cè)距的原理來(lái)確定用戶的位置。首先測(cè)量信號(hào)從衛(wèi)星發(fā)出至到達(dá)用戶所經(jīng)歷的時(shí)間段，時(shí)間段乘以信號(hào)的速度便得到了從衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，而衛(wèi)星的位置是已知的，于是通過(guò)測(cè)量與3個(gè)以上的衛(wèi)星距離便可以解算得到接收機(jī)的三維位置。2.GPS的特點(diǎn)（1）能夠全球全天候定位。因?yàn)镚PS衛(wèi)星的數(shù)目較多，且分布均勻，保證了地球上任何地方、任何時(shí)間至少可以同時(shí)觀測(cè)到4顆GPS衛(wèi)星，確保實(shí)現(xiàn)全球全天候連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)。（2）覆蓋范圍廣。能夠覆蓋全球98%的范圍，可滿足位于全球各地或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確地確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和時(shí)間的需要。（3）定位精度高。GPS相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10～6m，在100～500km可達(dá)10～7m，在1000km距離可達(dá)10～9m。（4）觀測(cè)時(shí)間短。目前20km以內(nèi)的相對(duì)靜態(tài)定位僅需15～20min；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距15km以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只需1～2min；采取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式時(shí)，每站觀測(cè)僅需幾秒鐘。（5）可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)，可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站平面位置和大地高程。（6）測(cè)站之間無(wú)須通視，只要求測(cè)站上空開(kāi)闊，既可大大減少測(cè)量工作所需的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間，也使選點(diǎn)工作更靈活，可省去經(jīng)典測(cè)量中的傳算點(diǎn)、過(guò)渡點(diǎn)等的測(cè)量工作。3.差分全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)為了提高GPS定位精度，可以采用差分全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)進(jìn)行車輛的定位。差分全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（DifferentialGlobalPositionSystem，DGPS）是在GPS的基礎(chǔ)上利用差分技術(shù)使用戶能夠從GPS系統(tǒng)中獲得更高的精度。DGPS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和移動(dòng)站組成，如下圖所示。DGPS系統(tǒng)的組成DGPS實(shí)際上是把一臺(tái)GPS接收機(jī)放在位置已精確測(cè)定的點(diǎn)上，組成基準(zhǔn)站?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)通過(guò)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，將測(cè)得的位置與該固定位置的真實(shí)位置的差值作為公共誤差校正量，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備將該校正量傳送給移動(dòng)站的接收機(jī)。移動(dòng)站的接收機(jī)用該校正量對(duì)本地位置進(jìn)行校正，最后得到厘米級(jí)的定位精度，附近的DGPS用戶接收到修正后的高精度定位信息，從而大大提高其定位精度。根據(jù)DGPS基準(zhǔn)站發(fā)送的信息方式可將DGPS定位分為三類，即位置差分、偽距差分和載波相位差分。這三類差分方式的工作原理是相同的，都是由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù)，由移動(dòng)站接收并對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正，以獲得精確的定位結(jié)果。所不同的是，發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不一樣，其差分定位精度也不同。（1）位置差分位置差分是最簡(jiǎn)單的差分方法，適合于所有GPS接收機(jī)。位置差分要求基準(zhǔn)站和移動(dòng)站觀測(cè)同一組衛(wèi)星。安裝在基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)觀測(cè)4顆衛(wèi)星后便可進(jìn)行三維定位，解算出基準(zhǔn)站的觀測(cè)坐標(biāo)。由于存在軌道誤差、時(shí)鐘誤差、大氣影響、多徑效應(yīng)以及其他誤差等，解算出的觀測(cè)坐標(biāo)與基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)是不一樣的，存在誤差。將已知坐標(biāo)與觀測(cè)坐標(biāo)之差作為位置改正數(shù)，通過(guò)基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備發(fā)送出去，由移動(dòng)站接收，并且對(duì)其解算的移動(dòng)站坐標(biāo)進(jìn)行改正，最后得到的改正后的移動(dòng)坐標(biāo)已消去了基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的共同誤差，如衛(wèi)星軌道誤差、大氣影響等，提高了定位精度。位置差分法適用于用戶與基準(zhǔn)站間距離在100km以內(nèi)的情況。（2）偽距差分偽距差分是目前用途最廣的一種技術(shù)。幾乎所有的商用DGPS接收機(jī)均采用該技術(shù)，利用基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷可計(jì)算出基準(zhǔn)站與衛(wèi)星之間的計(jì)算距離，將計(jì)算距離與觀測(cè)距離之差作為改正數(shù)，發(fā)送給移動(dòng)站，移動(dòng)站利用此改正數(shù)來(lái)改正測(cè)量的偽距。最后，用戶利用改正后的偽距來(lái)解算出自身的位置，就可消除公共誤差，提高定位精度。與位置差分相似，偽距差分能將兩站公共誤差抵消，但隨著用戶到基準(zhǔn)站距離的增加又出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差，該誤差用任何差分法都不能消除。用戶與基準(zhǔn)站之間的距離對(duì)精度有決定性影響。（3）載波相位差分載波相位差分技術(shù)建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站的載波相位基礎(chǔ)上，它能實(shí)時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并達(dá)到厘米級(jí)的高精度。與偽距差分原理相同，由基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)將其載波觀測(cè)量及站坐標(biāo)信息一同傳送給移動(dòng)站。移動(dòng)站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與來(lái)自基準(zhǔn)站的載波相位，并組成相位差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。實(shí)現(xiàn)載波相位差分的方法有修正法和差分法兩種。前者與偽距差分相同，基準(zhǔn)站將載波相位修正量發(fā)送給移動(dòng)站，以改正其載波相位，然后求解坐標(biāo)；后者將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給移動(dòng)站，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。前者為準(zhǔn)載波相位差分技術(shù)，后者為真正的載波相位差分技術(shù)。二、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)目前的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括兩部分，即全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）和汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航設(shè)備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機(jī)，以及語(yǔ)音輸出設(shè)備（一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語(yǔ)音提示信息）構(gòu)成。1.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的組成汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的組成如下圖所示，車輛前座的LCD顯示板可顯示道路地圖和其他有關(guān)交通信息，其數(shù)據(jù)由CD-ROM提供。車前部、后部都裝有GPS接收天線，GPS接收器裝在行李艙內(nèi)，地磁傳感器裝在車頂部，在車輪上裝有車速傳感器，在轉(zhuǎn)向裝置上裝有轉(zhuǎn)向角傳感器等。有關(guān)信息經(jīng)導(dǎo)航ECU統(tǒng)一管理，通過(guò)顯示器輸出對(duì)汽車導(dǎo)航。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的組成汽車導(dǎo)航系統(tǒng)有四大要素，即衛(wèi)星信號(hào)、信號(hào)接收、信號(hào)處理和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。（1）衛(wèi)星信號(hào)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)需要依靠全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）來(lái)確定汽車的位置。最基本的GPS需明確汽車的經(jīng)度和緯度；某些特殊情況下，GPS還需明確海拔高度。有了這三組數(shù)據(jù)，GPS定位的準(zhǔn)確性一般可達(dá)2～3m。由于GPS需要汽車導(dǎo)航系統(tǒng)在同步衛(wèi)星的直接視線之內(nèi)才能工作，因此隧道、橋梁或高層建筑物都會(huì)遮擋直接視線，使導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法工作。大多數(shù)同步衛(wèi)星都定位在人口密集的大都市的上空，所以當(dāng)你遠(yuǎn)離城區(qū)時(shí)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的效果就不太好，甚至可能出現(xiàn)不能工作的情況。（2）信號(hào)接收GPS系統(tǒng)的工作原理是解析從同步衛(wèi)星接收到的信號(hào)，投影在豎直的平面上，將信號(hào)形象示為一個(gè)個(gè)倒漏斗形。當(dāng)這些“漏斗”的下半部分有一定的重疊時(shí)，GPS的解析程序就可計(jì)算出汽車所在位置的坐標(biāo)。在汽車行駛的過(guò)程中，一個(gè)類似于飛機(jī)或輪船導(dǎo)航用的陀螺儀的裝置，可以連續(xù)地提供汽車的位置。當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)有所間斷時(shí)，計(jì)速器所提供的數(shù)據(jù)可填補(bǔ)其中的空白，并記載行駛時(shí)間。（3）信號(hào)處理GPS接收到的信號(hào)和計(jì)速裝置所提供的信息，通過(guò)接收器提供給汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，并由軟件系統(tǒng)分析處理，重疊在存儲(chǔ)的地圖之上。（4）地圖數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)GPS提供的坐標(biāo)信息重疊到電子地圖上時(shí)，駕駛員就可以看到自己目前的位置以及未來(lái)的方向。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源于多種渠道，其最主要的來(lái)源是由城市政府機(jī)關(guān)提供的街區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)一個(gè)良好的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，地圖的數(shù)量、準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)的及時(shí)性很重要。2.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的分類汽車導(dǎo)航系統(tǒng)分為有引導(dǎo)功能和無(wú)引導(dǎo)功能兩類。無(wú)引導(dǎo)功能導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車主要靠駕駛員查閱車輛存儲(chǔ)的電子地圖或通過(guò)電話查詢進(jìn)行導(dǎo)航。有引導(dǎo)功能導(dǎo)航系統(tǒng)按是否接收全球定位信息分為自主導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。自主導(dǎo)航系統(tǒng)利用汽車內(nèi)置的傳感器確定車輛位置，并在顯示器上顯示，引導(dǎo)汽車前進(jìn)。根據(jù)傳感器的不同，自主導(dǎo)航系統(tǒng)又分為地磁導(dǎo)航系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)兩種。地磁導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)地磁傳感器測(cè)試汽車方向，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用陀螺儀測(cè)試汽車方向。3.汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)汽車自動(dòng)導(dǎo)航即在路網(wǎng)數(shù)字化地圖的基礎(chǔ)上，運(yùn)用GPS、DR（DeadReckoning，航位推算）等定位技術(shù)進(jìn)行車輛定位，確定最優(yōu)行駛路線，為出行者提供靜態(tài)的或?qū)崟r(shí)的最優(yōu)出行路線信息，并在行車過(guò)程中對(duì)駕駛員適時(shí)地做出路線指引。汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)GPS接收機(jī)提供的車輛當(dāng)前位置和用戶輸入的車輛目的地，參照電子地圖計(jì)算的行駛路線，在行駛中將信息提供給駕車員。目前，世界上應(yīng)用最多的是自主導(dǎo)航，其主要特征是每套汽車導(dǎo)航設(shè)備都自帶電子地圖，定位和導(dǎo)航功能全部由汽車設(shè)備完成，如下圖。后視鏡導(dǎo)航顯示系統(tǒng)（1）汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的功能通常自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)具有以下功能：1）按照要求制訂行車計(jì)劃，并能隨時(shí)確定具體方位。2）遇到交通異常情況能自動(dòng)重新設(shè)計(jì)路線，在彩色顯示的地圖上能顯示各種交通情況，如紅線表示交通阻塞，綠線表示可選路線，甚至可以呈現(xiàn)前方道路的實(shí)際圖像。3）多種語(yǔ)言提示。4）提供相關(guān)服務(wù)信息（包括汽車出現(xiàn)沒(méi)有人力協(xié)助的意外事故等）。（2）汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)子系統(tǒng)1）路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)。按照預(yù)設(shè)的格式存儲(chǔ)與路網(wǎng)有關(guān)的數(shù)字地圖信息，使計(jì)算機(jī)能夠處理與地圖有關(guān)的功能。它是整個(gè)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)。2）車輛定位子系統(tǒng)。運(yùn)用GPS和（或）DR等定位技術(shù)，確定車輛的實(shí)時(shí)位置，并運(yùn)用地圖匹配（MapMatching）技術(shù)，對(duì)車輛實(shí)際行駛路線與電子地圖上道路位置之間的誤差進(jìn)行修正，從而提高定位的精度。3）路線優(yōu)化子系統(tǒng)。在已知路網(wǎng)上根據(jù)選定的最優(yōu)目標(biāo)，按照一定的算法，確定某兩地間的最優(yōu)路線。4）路線引導(dǎo)子系統(tǒng)。將最優(yōu)路線轉(zhuǎn)化為駕駛員能夠識(shí)別的視頻或音頻信息，并逐步、適時(shí)地給駕駛員發(fā)出引導(dǎo)指令以及其他有關(guān)出行信息。（3）汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程1）輸入數(shù)據(jù)信息。出發(fā)前，駕駛員將目的地輸入到導(dǎo)航設(shè)備中，在系統(tǒng)顯示的電子地圖上直接點(diǎn)擊選取地址，或者借助某種輸入方法，將目的地名稱輸入到系統(tǒng)中。根據(jù)輸入設(shè)備的不同，可以有不同的地名輸入方式，依靠按鍵或觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的操縱功能。2）顯示電子地圖。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分是在存儲(chǔ)光盤(pán)或內(nèi)置存儲(chǔ)器中的電子地圖，電子地圖中存儲(chǔ)了一定范圍內(nèi)的地理、道路和交通管制信息，與地點(diǎn)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)了相關(guān)的經(jīng)緯度信息。汽車導(dǎo)航主機(jī)從GPS接收經(jīng)過(guò)計(jì)算確定的當(dāng)前點(diǎn)的經(jīng)緯度，通過(guò)與電子地圖數(shù)據(jù)的對(duì)比，就可以隨時(shí)確定車輛當(dāng)前所在地點(diǎn)。一般汽車導(dǎo)航系統(tǒng)將車輛當(dāng)前的位置默認(rèn)為出發(fā)點(diǎn)，在用戶輸入了目的地之后，導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)電子地圖上存儲(chǔ)的地圖信息，就可以自動(dòng)計(jì)算出一條合適的推薦路線。在有的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中，用戶還可以指定途中希望經(jīng)過(guò)的途經(jīng)點(diǎn)，或指定一定的路線選擇規(guī)則（如按照行駛路線最短的原則及不允許經(jīng)過(guò)高速公路等）。推薦的路線將以醒目的方式顯示在屏幕上的地圖中。同時(shí)，屏幕上也時(shí)刻顯示車輛當(dāng)前位置，以供駕駛員參考。如果行駛過(guò)程中車輛偏離了推薦的路線，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刪除原有路線，并以車輛當(dāng)前點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn)重新計(jì)算路線，并將修正后的路線作為新的推薦路線。電子地圖顯示如下圖所示。電子地圖顯示4.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展目前，新型的導(dǎo)航方式為網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航。網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航是指借助于現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)，將交通路況、小區(qū)氣象、突發(fā)事件等即時(shí)信息融入導(dǎo)航計(jì)算中，并依據(jù)計(jì)算結(jié)果為用戶提供實(shí)時(shí)道路指引。網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航的核心是即時(shí)信息的引入，特征是獲得專業(yè)的綜合信息運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商支持。除了為駕駛員提供最佳路線指引外，還提供路況、事故多發(fā)地帶提醒、限速提醒、特殊地段交通規(guī)則提醒、天氣提醒等，給人們帶來(lái)更好、更全面的戶外行車體驗(yàn)。2010年，隨著汽車導(dǎo)航市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，逐漸形成了以美國(guó)NayTech、歐洲TeleAt-las、日本Zerin和MapMaster為龍頭的四大導(dǎo)航電子地圖專業(yè)制造公司，并占領(lǐng)了全球汽車導(dǎo)航地圖近90%的份額。目前為了提高汽車競(jìng)爭(zhēng)力，提升汽車附加值，中國(guó)一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)、上海大眾、一汽—大眾、上海通用及天津豐田等汽車生產(chǎn)廠家都在計(jì)劃加裝汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，國(guó)外進(jìn)口汽車希望加帶汽車導(dǎo)航裝置。國(guó)外和國(guó)內(nèi)的汽車導(dǎo)航電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家已瞄準(zhǔn)了中國(guó)的后加裝市場(chǎng)，蓄勢(shì)待發(fā)。現(xiàn)今汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)如下：（1）利用藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)接收汽車GPS傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)。這樣，汽車系統(tǒng)只需要接收和處理衛(wèi)星信號(hào)，顯示裝置則負(fù)責(zé)地圖的存儲(chǔ)和位置的重疊。（2）汽車導(dǎo)航系統(tǒng)除了指路導(dǎo)航之外，還開(kāi)發(fā)了許多其他用途，如尋找附近的加油站、自助銀行、酒店或者商店，還可告知駕駛?cè)巳绾伪荛_(kāi)危險(xiǎn)地區(qū)或是交通堵塞。（3）汽車導(dǎo)航系統(tǒng)利用視覺(jué)顯示系統(tǒng)（見(jiàn)下圖）作為人機(jī)交流的接口，含有語(yǔ)音提示系統(tǒng)，可直接與導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)話，用語(yǔ)音提醒駕駛員何時(shí)該轉(zhuǎn)彎、何時(shí)該退出高速公路，還可以告知實(shí)時(shí)路段限速、路況和平均時(shí)速、估計(jì)到達(dá)目的地的時(shí)間等。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的視覺(jué)顯示系統(tǒng)汽車自動(dòng)導(dǎo)航創(chuàng)造了輕松自如的駕駛環(huán)境，提高了汽車的科技含量，平均增加10%左右的汽車附加值，是汽車工業(yè)的一個(gè)新的發(fā)展方向。只要將目的地輸入到汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線，并在車輛行駛過(guò)程中（如轉(zhuǎn)彎前）提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。在整個(gè)行駛過(guò)程中，駕駛員只要按導(dǎo)航路線安全駕駛就能快捷地到達(dá)目的地。第五節(jié)車載顯示技術(shù)1.了解車載顯示技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)方向。2.理解HUD、AR-HUD、Splitview分屏技術(shù)、虛擬儀表盤(pán)技術(shù)的原理。3.掌握車載顯示技術(shù)的類型及應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車的車內(nèi)信息顯示技術(shù)，經(jīng)歷了最初的機(jī)械顯示（至今仍在使用）、數(shù)字儀表顯示、液晶顯示等階段，如今伴隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與汽車技術(shù)融合的深入，抬頭顯示、分屏技術(shù)、虛擬儀表、3D觸摸、人機(jī)交互等越來(lái)越多的新技術(shù)集成在顯示屏上，讓用戶駕駛及娛樂(lè)體驗(yàn)更佳，同時(shí)也不斷提高了汽車的性能，汽車的發(fā)展即將進(jìn)入智能汽車時(shí)代。技術(shù)及市場(chǎng)需求不斷地刺激汽車顯示技術(shù)的發(fā)展，汽車顯示屏將成為一個(gè)巨大的寶藏，如何開(kāi)啟這座寶藏，考驗(yàn)著汽車設(shè)計(jì)者們的智慧，也為他們提供了廣闊的想象空間。汽車顯示屏將帶給駕乘人員更多、更便捷的功能和體驗(yàn)，是今后汽車新技術(shù)集中發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)導(dǎo)入一、抬頭數(shù)字顯示系統(tǒng)（HUD）抬頭數(shù)字顯示（HeadsUpDisplay，HUD），即風(fēng)窗玻璃儀表顯示，又稱平視顯示系統(tǒng)，它可以把重要的信息（車速、油量、車內(nèi)溫度等）映射在風(fēng)窗玻璃上的HUD膜片上，使駕駛員不必低頭就能看清重要信息，如下圖所示。此顯示系統(tǒng)原是軍用戰(zhàn)斗機(jī)上的顯示系統(tǒng)，飛行員不必低頭，就能在風(fēng)窗上看到所需的重要信息。由于這種技術(shù)對(duì)于提高車輛的行駛安全有利，且有著很大的發(fā)展空間，因此一些高端品牌的汽車就把這項(xiàng)技術(shù)移植過(guò)來(lái)。HUD抬頭數(shù)字顯示系統(tǒng)抬頭數(shù)字顯示系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）駕駛員不必低頭就可以看到信息，從而避免分散對(duì)前方道路的注意力。（2）駕駛員不必經(jīng)常在觀察遠(yuǎn)方的道路和近處的儀表之間切換視線，能夠有效避免視覺(jué)疲勞。該顯示系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是信息顯示更加舒適、便捷，并且提高了汽車的安全性；但系統(tǒng)成本昂貴，目前只在少數(shù)高檔車上采用。汽車HUD分風(fēng)窗玻璃型（Windshield，W型）和集成顯示型（Combined，C型）兩種。HUD技術(shù)最早出現(xiàn)在飛機(jī)上，利用光學(xué)反射的原理將重要的飛行相關(guān)資訊投射在一片玻璃上面。HUD系統(tǒng)成像的關(guān)鍵是一種透明的高折射率鍍膜，這種膜并非單獨(dú)存在，而是特殊的前風(fēng)窗玻璃的表層功能部分，此種汽車風(fēng)窗玻璃的生產(chǎn)主要采用浸漬法和網(wǎng)印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率介于1.