汽车智能化报告

关于汽车智能化的报告鲁居印[e-mail]钟鸿敏[e-mail]孙坚[e-mail]吉大汽院车辆14班2010/11/14摘要Abstract本报告对汽车智能化的功能进行了总结；并探讨了如何应用智能化解决汽车工业中的安全和拥堵问题。在汽车工业迈向驾驶无人化的进程中，提出了在一定环境下根据计算机记忆系统和传感系统实现自动驾驶的设想。Thisreportmakesaconclusionofthefunctionsofautomobileintelligenceanddiscusseshowtouseintelligencetosolvethesafetyandcongestionprobleminautomobileindustry.Duringtheprocesstodrivingwithoutperson,weputforwardtoanimaginationthatwecanachievedrivingwithnopersoninadditiontocomputermemorysystemandsensesystemunderdesignatedenvironment.前言Instruction智能化汽车是环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车的研究起始于二十世纪七十年代，到八十年代主要从事智能汽车研究的有美国，日本，欧洲部分发达国家，九十年代以后随着计算机、通信、控制等科学技术的飞速发展，对智能车的研究也加速至一个新的阶段，而我国对智能汽车的研究起步较晚，技术相对落后。目前对智能汽车的研究已成为汽车行业的一大热点，智能汽车以其无可匹敌的安全性、舒适性、环保性等诸多优势必将成为未来汽车市场的霸主，谁能在智能车研究应用领域掌握更先进的技术和手段，必能在未来汽车市场占据极大的份额，从而带动与此相关的通信、材料、电子等产业的发展。本报告对汽车智能化的功能，共用和技术做了一些探讨。报告主体第一章汽车智能化的功能第一节汽车智能控制一车辆动力学控制车辆动力学控制的作用是保持汽车在行驶(包括制动和驱动)时的稳定性。它虽然也是控制车轮的制动力与驱动力，但与防抱死系统有很大的不同，它可实现左右纵向力的差动控制，以直接对汽车提供横摆力矩，抵消汽车的不稳定运动(如在滑路上甩尾时的矫正作用)。二动态稳定控制动态稳定系统为了要使车子在转弯时仍有好的循迹性，配有更先进的侦测及控制配备，如有能侦测车轮转速外，还有侦测方向盘转动的幅度、车速、以及车子的侧向加速度，根据以上所侦测到的资讯，来判断车轮在转弯过程中是否打滑的危险，如果会有打滑的危险或已经打滑，则电脑马上会命令制动油压控制系统将打滑的车轮进行适当的制动作用，或着是以减少喷油量、延迟点火的方式来降低引无论在起动加速、再加速、转弯等过程都能获得好的循迹性。三智能速度控制汽车智能速度控制系统的功用是在某些特殊路段或特殊行驶条件下对车速进行限制。该控制系统工作时，首先设定限制速度。例如某区域的限速为60km/h，可以将该速度设定为限速值。当车速未达到60km/h时，汽车智能速度控制系统不起作用。当车速接近60km/h时，系统发生作用，使汽车不能继续加速。当车速低于60km/h时，系统又不起作用，驾驶员又可以自由地踏下加速踏板使汽车加速。此外，汽车智能控制系统还包括电子稳定程序控制系统，车辆稳定辅助系统，牵引力控制系统和防抱死刹车系统等。第二节智能导航一卫星导航卫星导航技术主要通过全球定位系统（GPS）对智能车辆进行三维导航，定位和定时。根据汽车的所在地和目的地进行路径规划，为驾驶员筹划最合理的路径。除GPS系统外，还有GALILEO系统，双静止卫星定位系统等。二惯性导航惯性导航完全不依赖外部的声光等传播信号，可以实时，高精度的输出所需要的全部导航信息。他以牛顿力学定律为基础通过加速度器实时测量载体运动的加速度，经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。自主的进行定位导航。三视觉导航智能车辆视觉导航是一种重要的导航方式，它要求对各种道路场景进行快速识别和了解，从而确定可行驶道路区域。相对于其他方法，视觉导航具有隐蔽性好，测量快速，准确等优点。第三节智能车身系统智能安全气囊智能安全气囊是在普通安全气囊的基础上增设传感器和与之相配套的计算机软件而成。其质量(重量)传感器能根据质量感知乘客是大人还是儿童；红外线传感器能根据热量探测座椅上是人还是物体；超声波传感器能探明乘客的身体、身体质量、所处位置和是否系安全带以及汽车碰撞速度及撞击程度等，及时控制气囊的膨胀时机、膨胀速度和膨胀程度，使安全气囊为乘客提供最合理和最有效的保护。智能照明系统智能照明系统是一种根据实际情况进行控制的前大灯控制系统。其包含有乡间公路照明模式、高速公路照明模式、增强型雾灯模式等多种功能，就如同人类的双眼一样，车辆的智能大灯照明能满足驾驶者在任何环境下对于照射角度、亮度的要求。第二章汽车智能化的功用第一节解决安全问题智能汽车通过智能控制系统对汽车行驶中的稳定性和速度有适当的控制。一定程度减轻汽车的不稳定运动。当汽车出现车轮打滑、侧倾或者轮胎丧失附着力的瞬间，系统会针对个别车轮进行制动控制，并最终将车引入正常的行驶轨道，从而避免车辆因失控而造成的危险。汽车的自动导航功能（自动加速或减速、自动变道或超车，遇到紧急情况，自动制动防撞）也会减少事故的发生，从而使汽车行驶更加安全。第二节解决拥堵问题汽车的智能导航系统在微机内存储有大量的与道路相关的系统资料，用安装在道路上的雷达测定车辆间距及数量等交通信息，传输至电脑控制中心并发射到通讯卫星上，卫星把交通信号发回汽车接收器，驾驶员便可从车内显示屏上掌握交通信息。当驾驶员把行程的起点、路线及目的地输入电脑后，电脑即可为驾驶员筹划最佳路线并提供详细资料，实现导航功能，为驾驶员规划最好的路径。从而缓解了交通拥堵问题。第三章汽车智能化的技术探讨关于智能车自动高效驾驶的探讨，采用计算机记忆与记忆的调用实现自动驾驶。当驾驶员驾驶在某一路段时，车身内外的摄像头、传感器和扫描仪分别记录驾驶员的操作和驾驶环境，通过计算机将记录内容转化为特定类别的参数或数据储存在计算机数据库中，当驾驶员第二次行驶在该路段时可以选择放弃驾驶，而计算机通过对环境的分析调用数据库中之前驾驶员的操作，实现自动驾驶。当然由于路上可能增添了障碍物，这就需要智能车辆的智能距离控制、智能超车、智能刹车等功能的辅助。之所以选择计算机调用数据来实现自动驾驶而放弃实时分析处理再自动驾驶原因有以下几点，第一实时分析路面环境，这种实时性综合分析使计算机负担太重，计算分析速度难以跟上环境变化，错误判断的可能性增大，即实时性的实现那以保证；第二计算机先分析再自动驾驶难以保证车速，即车速难以达到正常有人驾驶的水平，而数据库的调用则可以达到正常驾驶的车速；第三实时分析太消耗能量，因为对于熟悉的路段如果每次都像第一次那样分析处理必定消耗更多的能源，而数据调用则会节省时间和能源；第四驾驶记忆数据库的可完善性和可扩展性，驾驶员可根据自我意愿重复自己驾驶模拟一路段，则计算机可根据速度、耗时等因素进行优化选择选择最合理的驾驶手段，当然驾驶员也可以手动选择喜欢的驾驶方案，不仅如此对于这种驾驶记忆数据可以发送到专门的网络上，实现共享。即比如驾驶员没有行驶过这一路段，但是驾驶员又不愿意自己驾驶则可以在网站上下载相应数据来实现自动驾驶，这样数据的共享又更加节省了资源，同时可以防止驾驶员在陌生的驾驶环境下做出错误操作。第四点具有极大的扩展意义，再比如可以划分共享数据库和私人数据库，地域数据库，全球联网数据库。关于这方面更多的优势，在此不一定道尽了。目前来看数据调用的实现更加可行，因为这对设备的要求降低了，这样成本得以控制。报告结论Conclusion这次课题研究了智能化汽车所具备的一些功能，以及应用智能汽车解决现代汽车工业面临的安全及拥堵问题。造成这些问题的技术原因，其中要尽量消除车的因素，并且要利用汽车智能化一定程度减小人的因素。既实现汽车在特定驾驶环境下的自动高效驾驶，减少由驾驶员导致的问题，最终实现汽车的驾驶无人化。参考文献References付梦印，邓志红，刘彤2009《智能车辆导航技术》北京-科学出版社A•布洛基M•步图兹A•法斯莉G•康特2002《智能车辆》人民交通出版社百度百科引用：动态稳定系统为了要使车子在转弯时仍有好的循迹性，配有更先进的侦测及控制配备，如有能侦测车轮转速外，还有侦测方向盘转动的幅度、车速、以及车子的侧向加速度，根据以上所侦测到的资讯，来判断车轮在转弯过程中是否打滑的危险，如果会有打滑的危险或已经打滑，则电脑马上会命令制动油压控制系统将打滑的车轮进行适当的制动作用，或着是以减少喷油量、延迟点火的方式来降低引擎力量的输出，达到了轮胎在各种行驶条件下防止打滑的现象，进而使车辆无论在起动加速、再加速、转弯等过程都能获得好的循迹性。智能安全气囊智能安全气囊是在普通安全气囊的基础上增设传感器和与之相配套的计算机软件而成。其质量(重量)传感器能根据质量感知乘客是大人还是儿童；红外线传感器能根据热量探测座椅上是人还是物体；超声波传感器能探明乘客的身体、身体质量、所处位置和是否系安全带以及汽车碰撞速度及撞击程度等，及时控制气囊的膨胀时机、膨胀速度和膨胀程度，使安全气囊为乘客提供最合理和最有效的保护。