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智能汽车结构与特点 智能汽车体系架构

来源:九正智能家居网 发布日期:2017-05-25 14:59:50 查看次数:900
【九正建材网】所谓“智能车辆”,就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使车辆具备智能的环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的

智能汽车是一个集环境感知、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、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。近年来,智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。

智能汽车图片

智能汽车简介

所谓“智能车辆”,就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使车辆具备智能的环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来操作的目的。

智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同,它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库,存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料;其次是GPS定位系统,利用这个系统精确定位车辆所在的位置,与道路资料库中的数据相比较,确定以后的行驶方向;道路状况信息系统,由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息,如堵车、事故等,必要时及时改变行驶路线;车辆防碰系统,包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统,控制与其他车辆的距离,在探测到障碍物时及时减速或刹车,并把信息传给指挥中心和其他车辆;紧急报警系统,如果出了事故,自动报告指挥中心进行救援;无线通信系统,用于汽车与指挥中心的联络;自动驾驶系统,用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。

通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息,还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息,然后经过判断、分析和决策,并与自己的驾驶经验相比较,确定出应该做的操纵动作,最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中,驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况,很容易造成交通事故。

通过对车辆智能化技术的研究和开发,可以提高车辆的控制与驾驶水平,保障车辆行驶的安全畅通、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善,相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能,能极大地促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷,使得即便在很复杂的道路情况下,也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物,沿着预定的道路轨迹行驶。

智能汽车基本结构

智能汽车基本结构

从具体和现实的方面来看,智能汽车较为成熟的和可预期的功能和系统主要是包括智能驾驶系统、生活服务系统、安全防护系统、位置服务系统以及用车服务系统等,各个参与企业也主要是围绕上述这些功能系统进行发展的。

这其中,各个系统实际上又包括一些细分的系统和功能,比如智能驾驶系统就是一个大的概念,也是一个最复杂的系统,它包括了:智能传感系统、智能计算机系统、辅助驾驶系统、智能公交系统等;生活服务系统包括了影音娱乐,信息查询以及各类生物服务等功能;而像位置服务系统,除了要能提供准确的车辆定位功能外,还要让汽车能与另外的汽车实现自动位置互通,从而实现约定目标的行驶目的。

智能汽车有了这些系统的共同作用,相当于给汽车装上了“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置。

智能汽车特点

高科技

智能汽车是一种正在研制的新型高科技汽车,这种汽车不需要人去驾驶,人只舒服地坐在车上享受这高科技的成果就行了。因为这种汽车上装有相当于汽车的“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置,这些装置都装有非常复杂的电脑程序,所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”、“行走”,可以自动启动、加速、刹车,可以自动绕过地面障碍物。在复杂多变的情况下,它的“大脑”能随机应变,自动选择最佳方案,指挥汽车正常、顺利地行驶。

智能汽车的“眼睛”是装在汽车右前方、上下相隔50厘米处的两台电视摄像机,摄像机内有一个发光装置,可同时发出一条光束,交汇于一定距离,物体的图像只有在这个距离才能被摄取而重叠。“眼睛”能识别车前5——20米之间的台形平面、高度为10厘米以上的障碍物。如果前方有障碍物,“眼睛”就会向“大脑”发出信号,“大脑”根据信号和当时当地的实际情况,判断是否通过、绕道、减速或紧急制动和停车,并选择最佳方案,然后以电信号的方式,指令汽车的“脚”进行停车、后退或减速。智能汽车的“脚”就是控制汽车行驶的转向器、制动器。

智能汽车图片

重要标志

无人驾驶的智能汽车将是新世纪汽车技术飞跃发展的重要标志。可喜的是,智能汽车已从设想走向实践。随着科技的飞速发展,相信不久的将来,我们都可以领略到智能汽车的风采。

所以,智能汽车实际上是智能汽车和智能公路组成的系统,主要是智能公路的条件还不具备,而在技术上已经可以解决。在智能汽车的目标实现之前,实际上已经出现许多辅助驾驶系统,已经广泛应用在汽车上,如智能雨刷,可以自动感应雨水及雨量,自动开启和停止;自动前照灯,在黄昏光线不足时可以自动打开;智能空调,通过检测人皮肤的温度来控制空调风量和温度;智能悬架,也称主动悬架,自动根据路面情况来控制悬架行程,减少颠簸;防打瞌睡系统,用监测驾驶员的眨眼情况,来确定是否很疲劳,必要时停车报警……计算机技术的广泛应用,为汽车的智能化提供了广阔的前景。

智能汽车体系架构

通过车载传感系统,智能汽车本身具备主动的环境感知能力,此外,它也是智能交通系统(ITS)的核心组成部分,是车联网体系的一个结点,通过车载信息终端实现与人、车、路、互联网等之间的无线通讯和信息交换。因此,智能汽车集中运用了计算机、现代传感、信息融合、模式识别、通讯及自动控制等技术,它是一个集环境感知、规划决策、多等级驾驶辅助等于一体的高新技术综合体,拥有相互依存的价值链、技术链和产业链。

智能汽车的价值链

如果说车联网在汽车安全、节能、环保方面的价值是间接、基础性的,那么智能汽车在提高行车安全、减轻驾驶员负担方面的核心价值则是直接、显而易见的,并有助于节能和环保。研究表明,在智能汽车的初级阶段,通过先进智能驾驶辅助技术有助于减少50%~80%的道路交通安全事故。在智能汽车的终极阶段,即无人驾驶阶段,甚至可以完全避免交通事故,把人从驾驶过程中解放出来,这也是智能汽车最吸引人的价值魅力所在。

智能汽车

智能汽车的技术链

智能技术系统一般由传感器、控制器、执行器三大关键技术组成,主要包括:

1)先进传感技术,包括利用机器视觉技术的检测,如激光测距系统、红外摄像技术,以及利用雷达(激光、厘米波、毫米波、超声波)检测前行车辆。

2)通信技术(GPS、DSRC、3G/4G),包括数台智能汽车之间协调行驶必须的技术、车路协调通信技术,以及相应的车联网通讯技术。

3)横向控制,包括利用引导电缆、磁气标志列、机器视觉技术、具有雷达反射性标识带的横向控制。

4)纵向控制,包括利用激光雷达、毫米波雷达、机器视觉技术测车间距离的纵向控制,以及利用车间通信及车间距离雷达的车队列行驶纵向控制。

智能汽车的产业链

车联网、智能交通系统(ITS)为智能汽车提供了智能化的基础设施、道路及网络环境,随着汽车智能化层次的提高,反过来也要求车联网、智能交通系统同步发展。

智能汽车的产业链可以描述如下:

1)车联网的产业链,包括上游的元器件和芯片生产企业,中游的汽车厂商、设备厂商和软件平台开发商,以及下游的系统集成商、通信服务商、平台运营商和内容提供商等。

2)先进传感器厂商:开发和供应先进的机器视觉技术,包括激光测距系统、红外摄像,以及雷达(厘米波、毫米波、超声波)等。

3)汽车电子供应商:能够提供智能驾驶技术研发和集成供应的汽车电子供应商,如博世、德尔福、电装等。

看了以上关于智能汽车结构与特点的介绍,您是不是对智能汽车有了更多的了解,想了解更多关于智能产品的知识,请继续关注九正智能家居网

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