先进的车辆控制系统简介 Prepared on 24 November 2020
先进的车辆控制系统简介 摘要：现如今车辆的普及以及交通的发展，造就了我们对于车辆的要求越来越高，越来越严，在车辆更新换代如此频繁的时代，也造成了车辆品种多，繁杂等特点，针对市场如此多的车，我着重讲述车辆的控制系统，它就如同车的灵魂。 关键词：车辆，控制系统。 先进的车辆控制系统是指借助车载设备以及路测，路标的检测设备周围形势环境的变化情况，自动控制驾驶已达到行车安全和增加道路通行能力目的的系统。该系统的本质就是在车辆与道路系统中将现代化的通信技术，控制技术和交通流理论加以集中，提供一个良好的辅助驾驶环境，在特点的条件下，车辆将在自动控制下安全行驶。其目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车安全高效行驶。 它是ITS的一个子系统，又可以称之为先进的车辆安全系统，是借助于车载设备及基础设施或其协调系统中的检测设备，来检测周围行驶环境对驾驶员和车辆产生影响的各种因素，进行部分或完全自动驾驶，使行车安全高效并增加道路通行能力的系统。它由自适应巡航控制系统，胎压监控系统，车道偏离警告系统，盲区探测系统，事故自动通报系统，汽车导航和定位系统，道路环境警告资讯系统，自适应前照灯系统构成。 自适应巡航控制系统的功能：该系统可以通过安装在车辆前方的雷达探测自车与前车之间的距离和相对速度，然后根据预先设定的跟车模型，对车辆运行状况进行判断，自动的调节自车与前车之间的距离，当车辆处于危险状况时，对驾驶员进行提醒或采取紧急制动。前方碰撞预警系统是该系统的一个子系
统，自车与前方车辆或障碍物之间的距离小于最小安全跟车距离时，给驾驶员警告，丰田汽车把该子系统称之为预碰撞系统，采用激光雷达。应用技术：利用毫米波雷达或激光雷达进行车辆距离的探测，并根据逻辑判断，达到警告的作用或进行辅助驾驶。 胎压监控系统的功能：通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到接收器，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式提醒驾车者，并在轮胎漏气和压力变化超过设定值进行报警，以保障行车安全。应用技术：胎压传感器和无线通讯技术。 车道偏离警告系统功能：车辆若能维持在该行驶的车道中行驶，可降低交通事故发生的机率。此系统利用安装车辆前部的视频系统采集车道信息，当车辆发生车道偏离，而驾驶员并没有采取任何应对措施时，发出警告，以降低事故发生的机率。应用技术：利用CCD取得摄象头或利用道路路面与车辆间的磁性信号用，采集车辆行驶时的位置信息，然后利用图象识别技术及逻辑判断，将可能发生的事故预先加以警告，以达到车道偏离警示的作用。 盲区探测系统功能：车辆在行驶、转向或倒车过程中，该系统实时探测车辆盲区内的环境情况，把车辆盲区的信息以声音或者图像的形式传递给驾驶员，提醒驾驶员在盲区内是否有车辆或者其他物体出现，一旦发现有潜在的危险，便会通过警示音，或者后视镜闪烁，甚至座椅振动来提醒驾驶员。应用技术：对于测后方盲区探测一般是在后视频上安装CCD或CMOS装置，在车辆先进过程中，给驾驶员提供驾驶员死角处的环境资讯。对于后方一般安装超声波传感器或者是CCD装置进行实时探测，为驾驶员提供后方盲区环境资讯。
车辆智能控制技术的研究与应用 车辆1003 20104043 李琳
车辆智能控制技术的研究与应用 自从汽车被发明以来，人类对于驾驶汽车的看法就一直存在分歧，一部分人热衷于让汽车变得越来越好开，强调驾驶乐趣，让你的双手舍不得离开方向盘；然而另一部分人则更热衷于让汽车变得越来越“傻瓜化”，甚至要将驾驶者的双手从方向盘上解放出来……上世纪80年代开始热播的美剧《霹雳游侠》当中的KITT，正是后者思想的集大成者。正在读这篇文章的您也许就曾经被无敌的KITT 所深深吸引吧？当然人类的科技还根本无法达到科幻电视剧当中的效果，KITT 无与伦比的人工智能、让主人公高枕无忧的自动驾驶、车身超级耐打击的能力以及几乎不用加油的动力科技看上去几乎都是天方夜谭。然而随着汽车技术的发展，现实版“KITT”正在向人们走来，近些年来许多厂商都致力于无人自动驾驶技术的研发，宝马在这领域走在时代的前边。 现阶段的技术成果虽然无法实现《霹雳游侠》或者《钢铁侠》里面那样强大的技术，但是让车子短暂脱离驾驶员的控制而自主驾驶，还是已经成功实现了。宝马将一系列最先进的无人驾驶技术设备集成到了一辆看似非常普通的5系轿车里，这些设备能够在高速公路行驶时，接管驾驶员的所有操作，自主进行油门、刹车甚至超车的动作。 车辆自主变线超车 借助布置在车身四周的传感器，它甚至可以发现从辅路匝道进入主干道的车辆，自主采取加减速或者变道的措施，而具体选择那种操作，也是通过计算当时的行驶条件而决定的，也就是说它具备了自主判断交通状况的能力。而这一切，目前都能够在130km/h以下的车速来完成。
其实这些对于驾驶员来说再容易不过的驾驶操作，对于自动驾驶系统来说可是超级复杂的一件事情。车辆不仅需要随时准确侦测出自己处于道路中的哪一条车道上，更要认出车身周边的车辆或者物体。实现这样的感知，不仅需要普通雷达，更需要激光、超声波以及摄像头的辅助。 若要精确做出判断，上述的集中探测装置至少需要两种协同作用。目前这辆能够自主驾驶的宝马5系轿车已经在驾驶员极少干预的前提下，安全行驶了3000英里。这都要归功于全车所有精良的设备。再有一点就是，这项技术的应用普及速度可能远超过你的想象，有消息称该技术在2014年的宝马i3上就会开始搭载，届时你可要分清路上开车的到底是人还是车自己了。然而一向强调给驾驶者带去驾驶乐趣的宝马开发这么一个产品，缺失会让人觉得有些意外，宝马官方给出的解释是，这项技术并不会完全将驾驶者从眼观六路耳听八方中抽离开来，所以不要指望你能在开车上班的路上睡上一觉…… 1 悬架的研究方法 （1）理论研究[1] 悬架系统的理论研究具有前瞻性和探索性，为智能悬架系统的物理实现奠定理论基础。其主要研究内容： a.悬架力学模型理论研究。悬架力学模型是振动理论中的隔振和减振理论的实际应用，通过振动理论的深入研究，全面综合研究悬架的减振和隔振性能、悬挂系统的非线性特性。 未来几年中，动力学、振动与控制领域的下述研究前沿值重视：①高维非
车辆稳定性控制系统VSC ---汽车主动安全新技术关键词：车辆动态稳定性控制系统、主动安全、打滑、传感器、转向不足、转向过度。 摘要：车辆动态稳定性控制系统(VSC) 是一种可在各种行驶条件下提高车辆行驶稳定性的新型主动安全体系。它是由是由VSC 控制系统、发动机电控系统、各传感器、制动控制器、油门控制器等单元构成的完整控制体系。系统的大部分元件与ABS、TCS 系统共用, 系统通过各传感器数据的输入对车辆打滑情况进行判断,然后自动介入车辆的操控, 以油门及制动控制器来修正车辆的动态，由此可迅速的将车辆于转弯过程中出现转向过度或转向不足的现象修正到原有正常路径的循迹行驶, 正文： 1 简单介绍 车辆动态稳定性控制系统(VSC) 是一种可在各种行驶条件下提高车辆行驶稳定性的新型主动安全体系。VSC 控制系统增强了制动防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS) 以及发动机扭矩控制系统的功能, 其功能处于比ABS 和TCS 更高的控制层次统计资料显示, 在重大死亡车祸中, 约1 /6是由于车辆失控造成的; 而在车辆失控事件中,由车辆打滑造成的占到了75%。丰田VSC 系
统利用控制单元与制动系统及发动机系统相联, 随时监测车身的 动态状况, 当出现打滑现象时, 系统自动介入油门与制动的操作, 控制发动机的功率输出, 并适时对适当的车轮施加制动, 以利用有附着力的轮胎, 使车辆稳定减速, 修正车辆的动态, 使其稳 定行驶在本来的行驶路线上, 保证车辆安全。丰田公司开发的VSC (Vehicle Stability Control)车辆动态稳定性控制系统, 首见于1997 年推出的Lexus 车系中, 现已普及至Lexus 及 Toyota旗下大部分的车辆: 花冠、锐志、皇冠、佳美、霸道等等。在2007年3月新推出的锐志2.5S特别天窗版中，更是增加了VSC 系统作为其一个卖点。作为ABS、TCS (亦称TRC 驱动防滑转或ASR 加速防滑控制系统) 系统的功能扩展, 车辆动态稳定控制 系统已成为主动安全系统发展的一个重要方向。 VSC 系统在汽车高速转弯将要出现失控时, 可有效地增加汽车的稳定性, 系统通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析, 向制动防抱 死系统ABS、牵引力控制系统TCS 发出纠偏指令, 帮助车辆维持动态平衡, 减少事故发生。VSC 系统可使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性, 在过度转向或不足转向的情形下作用尤为明显。 目前不同厂家对车辆稳定性控制系统的称谓不同, 如宝马公司将 其称为DSC 系统; 保时捷则称其为PSM; 本田公司称为VSA 系统。VSA 及VSC 系统与奔驰公司的VSC 均属同一类系统, 是转 向时对由制动力产生危险的汽车进行动态修正的主动安全装置。
一、名词解释 1状态变量：能够完全描述动态系统时域行为的所含变量个数最少的变量组称为系统的状态变量。 2闭环控制：指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。 3系统辨识：对系统进行分析的主要问题是根据输入时间函数和系统的特性来确定输出信号。对系统进行控制的主要问题是根据系统的特性设计控制输入，使输出满足 预先规定的要求。 4智能控制：智能控制实际只是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律,研制具有仿人智能的工程控制与信息处理系统的一个新兴分支学科。 5自适应控制：不论外界发生巨大变化或系统产生不确定性，控制系统能自行调整参数或产生控制作用，使系统仍能按某一性能指标运行在最佳状态的一种控制方法。6传递函数：在线性定常系统中，当初始条件为零时，系统的响应（或输出）与激励（或输入）的拉普拉斯变换之比。 二、简答题 1汽车电子控制系统的基本组成以及各个部分的作用，并绘出简单结构框图基本组成：传感器、电子控制单元（ECU）和执行器 传感器主要就是采集信号，然后由ECU（汽车电脑）负责收集信号，并且做出判断，根据信号做岀选择。 电子控制单元（ECU）的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。 执行器是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。 2简述ESP的工作原理，有哪些主要部件组成，并预测在汽车上按装这种控制装置的未来发展趋势。 工作原理：在汽车行驶过程中，转角传感器感知驾驶者转弯方向和角度，车速传感器感知车速、油门开度和转速力矩，刹车传感器感知刹车力，而摆角传感器则感知车子的倾斜度和侧倾速度。ECU了解这些信息之后，通过计算后判断汽车要正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距，然后，由ECU发出指令，调整发动机的转速和车轮上的刹车力，从而修正汽车的过度转向或转向不足，以避免汽车打滑、转向过度、转向不足和抱死，从而保证汽车的行驶安全。从严格的角度来讲，ESP系统实际上包括ABS和TCS（牵引力控制系统）两大系统的功能，但又不是两者简单的叠加。它们之间的差别主要是ABS和TCS只能被动的作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。 ESP系统由中央控制单元（ECU）及转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器和执行器组成。 3模糊控制具有哪些传统控制无法与之比拟的的优点，以汽车空调为例，说明该控制方法用
汽车电子控制装置试题“汽车发动机部份” 一、是非题（正确的打√，错误的打×）每题一分 1、现代汽车采用电控汽油喷射系统的主要的目的是：使发动机有最佳的空燃比和点火正时。 （√） 2、采用同时喷射方式的电控汽油喷射系统不需要进行气缸和活塞位置的判别。（√） 3、电控燃油喷射系统一般都采用连续喷油方式。（×） 4、进气歧管绝对压力传感器通过测量进气歧管真空度来直接测得空气进气量。（√） 5、电流驱动型的电磁喷油器是低阻抗型的（2～3Ω）。（√） 6、线性输出型节气门位置传感器起主体作用的是一个滑动可变电阻。（√） 7、冷却水温度传感器和进气温度传感器的主体是具有正温度系数的半导体电阻。（×） 8、热膜式空气流量计中的热膜怕尘埃的粘附，因此在电控单元中设有自洁电路。（×） 9、氧化锆式氧传感器锆管内外表面铂电极的电势差是由废气与大气的温度差产生的。（×） 10、EFI系统中的热线式或热膜式空气流量传感器送出的信号是数字信号，不需要经过A/D 转换器进行转换，可直接送给ECU。（×） 11、ECU能处理模拟信号和数字信号（×） 12、点火信号发生器产生的信号使点火模块的大功率三极管由导通状态变为截止状态，切断 点火线圈中初级线圈的电流，在点火线圈次级绕组产生高压电。（√） 13、最佳空燃比闭环控制是在开环控制的基础上，在一定条件下ECU根据氧传感器输出的氧 浓度信号，修正燃油供应量使混合气空燃比保持在（14.7：1）理想状态。（√） 14、电控发动机自我诊断与报警系统利用ECU对电子控制系统中的各部件进行监测，诊断， 根据发动机电控系统工作情况，自动、及时的找出电控系统出现的故障。（√） 15、电控发动机所要求的燃油喷射量，一般是由ECU控制喷油器的通断时间来确定的。（√） 16、爆震传感器是用来检测发动机回火，放炮的。（×） 17、点火器通过“IGF”端口向ECU反馈点火信号，当ECU接受不到该信号时，便切断燃油喷 射。（√） 18、发动机电子控制系统可以实现低油耗，低污染，提高汽车的动力性，经济性和舒适性。 （√） 19、通常G信号用来确定每缸上止点的喷油正时和点火正时的基准信号。（√） 20、超速断油控制可防止发动机超速运转，造成机件损坏减少有害物质排放（√）
汽车电子稳定系统(ESP)( 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。
智能控制在汽车上应用的进展综述 一、简介 1.1汽车智能化综述 从上个世纪的末期，全球的汽车以汽车的电动化、智能化、网联化为主题进入一个重大的历史时期。到本世纪初，随着ICT技术的发展，汽车的智能化和网联化系统随之诞生，由此产生了一种新型的交通系统。 “智能汽车”是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器、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，使汽车具备智能的环境感知能力，能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态，并使汽车按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。 从汽车自身的智能化来讲，我们现在处于这种汽车的一种智能化的初级阶段，即智能驾驶辅助这个阶段，其终极目标就是无人驾驶。另外从智能汽车发展模式来讲是两种模式，一种是依靠自身车载传感决策和控制系统，来实现自动驾驶。另外一种是通过协同的方式，借助通信的技术，利用车联网和物联网的整合，来实现它的整个一种智能化的驾驶。 总之，汽车的智能化可以归结为两轴或者两个发展，一个是纵轴，就是由现在的部分功能的替代到以后完全的无人化驾驶，另外一个就是自身的提升，单车的智能化并不能解决交通的问题，所以必须通过网联化把汽车和交通系统，交通所有参与者在一个平台上一个系统下进行完全的可控可调，这样才能彻底地改变交通社会现在面临的诸如安全、拥堵、节能的问题。所以未来期望或者目标的实现是一个智能网联的汽车。 智能汽车它会带来对我们社会产业带来什么样的变化？首先我们关注的是安全，通过汽
车的智能化、网联化，交通事故可以降低到目前的1%。现在每年因为交通事故死亡人数大概130万，也就是说在不远的将来也许二十年三十年以后，全球交通事故死亡率会低于1万甚至更低，未来接近的目标是零死亡零事故。第二，对于交通拥堵、油耗，对于整个经济，还有对于人的生活方式的影响都有非常高的期待。 1.2国内外汽车智能化研究现状 就汽车智能化发展而言，从美国来讲，从本世纪初他们对于智能汽车提出了一个定义，把它分为五个等级，第一个等级就是没有智能化，第二个等级是具有特殊功能的一些驾驶辅助，第三个等级是一个部分的自动驾驶，然后是高度自动驾驶到完全自动驾驶，以及无人驾驶这样五个等级，它设计的目标是到2025年能够实现完全智能驾驶。所以基于此，美国专门成立了交通变革研究中心，另外其交通部将推动汽车智能化网联化的发展作为一个国家战略，在。对于欧盟来讲，它制定了详细的发展路径图，就是从当下现有的驾驶辅助到2030年实现无人驾驶，或者能够产生无人驾驶的这种技术和产品，这是它的愿景。从日本来讲，不光从车，还从车和路两端来进行协调的发展，日本这一个计划详细地定义了从汽车、道路到各种法规协调发展的一个庞大的技术。 发展汽车智能化一个强劲的动力是标准，汽车这个技术持续的迭代是依托于标准的，一个是排放的法规，一个是碰撞的法规，现在主动安全或智能安全的一些项目，已经纳入了汽车的法规评定体系DSRC里，这是对于技术持续进步的一个强大的推进力。 从欧美整个发展情况比较来看各有特色，美国主打推动IT企业，并在该领域独领风骚，另外它在程序还有法规方面也是领先一步，从日本来讲，它的信息化体系是全球做得最为完备的，它现在有一个VICS，交通系统信息，现在整个汽车是8千多万辆，有4千万辆已经入网，对于大数据信息化它有很强的一些设备支持。另外以丰田、日产这些汽车企业主导智
汽车电子稳定系统(ESP) 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU 中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
智能车辆控制系统研究的目的意义及技术发展现状与趋势 1研究的目的及意义 (1) 2 技术发展现状与趋势 (1) 1研究的目的及意义 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车及汽车电子的研究也就越来越受人关注。全国各高校也都很重视该题目的研究，可见其研究意义很大。本课题就是在这样的背景下提出的。其专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，对高等学校控制及汽车电子学科学术水平的提高，具有良好的长期的推动作用。智能汽车系统的研究发展，必将推动汽车产业的快速发展，提高人们的生活质量，通过计算机控制、人工智能和通信技术实现更好的通行能力和更安全的行驶。同时智能汽车的发展将大幅度提高公路的通行能力,大量减少公路交通堵塞、拥挤, 降低汽车油耗, 可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失减少25% ～40% 左右, 大大提高了公路交通的安全性。 2 技术发展现状与趋势 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和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。智能车辆在原车辆系统基础上主要由计算机处理系统、摄像机和一些传感器组成。摄像机用来获得道路图像信息，车速传感器用来获得车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物信息等，然后由计算机处理系统来完成对所获图像、信息的预处理、增强与分析识别工作，并对车辆的行驶状况做出控制。智能车有着十分广泛的应用前景，许多国家都在积极进行智能车辆的研究，最典型的运用就是在智能运输系统ITS 上的应用。智能车辆在物流、军事等众多领域都有很广的应用前景。 智能车辆的研究主要是基于模糊控制理论、人工神经网络技术和神经模糊技术等人工智能的最新理论和技术而开展研究的，同时，现代控制理论，自主导航技术等先进技术在智能车辆的研究中也开始逐渐发挥作用。 现阶段智能小车系统主要由信息采集模块、信息处理模块和执行模块组成。系统框图如图1所示：
第一章绪论 一名词解释和填空题 1)大气污染：随着人类社会发展，人类活动或自然过程使得某些物质进入大气，当他们呈现足够的浓度， 达到足够的时间，就可能危害到人体的舒适和健康，危害到生态环境的平衡 2)大气污染的一般分类：局部污染、区域性污染、全球污染 3)大气污染源分为天然污染源和人为污染源。 4)汽车排放的主要污染物有CO、NO X、HC、光化学烟雾、微粒 二、论述汽车排放污染物的种类、特点和危害 1)一氧化碳：无色无臭，有毒气体；使血液输氧能力降低 2)碳氢化合物：包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物；饱和烃危害不大，不 饱和烃危害很大 3)氮氧化物：是NO和NO2的总称，百分之九十五为NO；NO无色无味，毒性不大，NO2是红棕色气体，对 呼吸道强烈刺激，产生酸雨、烟雾。 4)光化学烟雾：是排入大气氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝的烟 雾，包含：臭氧、醛类、硝酸酯类；刺激眼睛和上呼吸到粘膜 5)微粒：微粒越小，越不容易沉积，越容易深入肺部；其次物化活性越高，加剧了生理效应的发生和发展。 第二章汽车排放污染物的生成机理和影响因素 一名词解释和填空题 1)可燃混合气均匀，CO排量几乎取决于可燃混合气的空燃比或过量空气系数 2)柴油机φa大，CO排放比汽油机低，由于柴油与空气混合不均匀，燃烧空间总存在局部缺氧和低温的 地方，低负荷尽管φa很大，CO排放量反而上升。 3)影响CO生成的因素中：进气温度、进气管真空度升高，CO排放量升高；大气压力、怠速转速升高，CO 排放量降低。 4)淬熄层：火焰接近气缸壁，缸壁附近混合气温度低，使气缸壁薄薄的边界层内的温度降低到混合气自燃 温度以下，导致火焰熄灭，边界层的混合气未燃烧或未完全燃烧直接进入排气形成未燃HC，此边界层成为淬熄层 5)体积淬熄：发动机在在某些工况下，火焰前峰面到达燃烧室壁面之前，由于燃烧室压力和温度下降太快， 可能使火焰熄灭 6)排气管HC氧化的条件：管内有足够的氧气、排气温度高于600度、停留时间大于50ms 7)汽油机HC生成区主要在缸壁四周，排放峰值主要是排气门刚打开和排气过程结束 8)绝热温度：混合气燃烧释放的全部热量减去因自身加热和组成变化所消耗的热量而达到的最高燃烧温度 9)柴油机微粒包括白烟、蓝烟、黑烟。白烟和蓝烟为未燃的燃料颗粒，黑烟为C粒子。 二简答题 论述车用汽油机和车用柴油机未燃HC的生成机理和影响因素 生成途径生成机理影响因素 汽油机 A.气缸内未燃或者未然 充分的碳氢燃料； B.漏入曲轴箱的大量未 燃燃料； C.蒸发燃油蒸汽。主要由壁面淬冷、狭隙效应（汽 油机独有，占50%-70%）、润滑 油的吸附和解析、燃烧室内沉积 物的影响、体积淬熄及碳氢化合 物的后期氧化（包括气缸内和排 气管中）所致。 混合气越均匀，越接近理论空燃 比，HC排放越低，适当减小点火提 前角，减小燃烧室面容比，升高壁 温，升高转速，HC排放量降低，此 外空燃比转速不变，负荷变化对 HC排放浓度几乎无影响；
智能汽车自主驾驶控制系统 文献综述 ：久州班级：机电一班学号：20137631 前言 20 世纪末以来，随着世界智能交通系统(ITS)和无人化武器装备系统的发展，共同对新一代智能交通工具提出了迫切的需求。智能车辆技术迅速成为具有前瞻性的高新技术研究课题，受到了学术界和企业界的广泛关注。目前，智能交通系统(ITS)作为一个能够较好地解决世界性的交通拥堵、大量的燃油消耗和污染问题的先进体系吸引了大量学者的关注。一般来说，ITS 由智能车辆、运营车辆管理系统、旅行信息系统和交通监控系统组成，智能车辆作为其核心部分，扮演着至关重要的角色。没有高度发达的智能车辆技术，就不能实现真正意义上的智能交通系统。 智能车辆(Intelligent Automotive)，又称自主车辆(Autonomous Vehicle)或无人地面车辆(UGV)，集成了车辆技术、传感技术、人工智能、自动控制技术、机电一体化和计算机技术等多学科强交叉科学技术，它的发展水平反映了一个国家的工业实力。在近十年间，智能车辆技术的研究吸引了世界围大量高校、企业以及相关科学家的关注，各国政府和军事部门也对其表现出强烈的兴趣，智能车辆技术因此在短期得到了飞跃性的发展。 1.智能汽车自主驾驶技术的发展现状 汽车自主驾驶技术研究是从两个不同研究领域发展起来的。 从1%0年开始,为了改善汽车的操控性能,美国ohio大学的一些研究工作者开始进行汽车侧向跟踪控制和纵向跟踪控制研究,该项研究持续了二十多年,取得了一系列研究成果。 另一方面,二十世纪六十年代美国stanfoul研究所在进行人工智能研究中,开发了Shakey移动机器人,作为人工智能研究工作的试验平台。1973一1981年间由Hans.Moravec在Stanford研究所领导的stanford。art工程则第一次实现了自主驾驶。 进入二十世纪八十年代以后,军方和一些大型汽车公司对自主驾驶技术表现
汽车电子控制技术试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。(√)1 1 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×） 2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×) 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。 （） 4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。 （×） 1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。 （√） 2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。 （×） 3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。 （×） 7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。 （√） 8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于：1的范围。 （×） 5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。 （×） 6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。 （×） 7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。 （√） 8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于：1时，才能高效进行还原。 （×） 9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）
智能车转角与速度控制算法 1.检测黑线中点Center：设黑、白点两个计数数组black、white，从第一个白点开始，检测到一个白点，白点计数器就加1，检测到第一个黑点，黑点计数器就加1，并且白点计数器停止，以此类推扫描每一行；黑线中点=白点个数+（黑点的个数/2） 2.判断弯直道： 找出黑线的平均位置avg (以每10行或者20…作为参照，行数待定) 算出相对位移之和(每一行黑线中点与黑线平均位置距离的绝对值之和) 然后用Curve的大小来确定是否弯直道（Curve的阀值待定）。 3.控制速度： 根据弯度的大小控制速度大小。 //*****************************弯度检测函数*******************************// Curvecontrol () { int black[N]; //黑点计数器 int white[N]; //白点计数器 int center[N]; //黑线中点位置 int avg; //黑线中点平均位置 int curve；//N行的相对位移之和 if(白点) ++white[N]; //判断黑白点的个数 else ++black[N]; center[N]=white[N]+black[N]/2; //每一行的黑线中点avg=(center[1]+center[2]+...+center[N])/N; //求出黑线中点的平均位置 curve=(|avg-center[1]|+|avg-center[2]|+...+|avg-center[N]|)/N //求出N行的相对位移之和 return curve; //返回弯度大小
智能交通系统综述 摘要：“智能交通系统”是20世纪80年代中期迅速发展起来的一门新学科，它研究21世纪的新型交通运输模式，是当前交通运输学科的一个前沿领域，因此了解智能交通的发展有重要意义。本文主要介绍了智能交通的国内外发展历史，发展阶段，各阶段发展的成果与特点以及智能交通发展的现状，提出了国内外智能交通发展中出现的问题初步设想了解决方法。另外还介绍了智能交通的组成及其应用领域，对智能交通的未来发展状况进行了预测。总之智能交通是我国交通发展的必由之路。 关键词：智能交通发展阶段成果问题前景 Summary of Intelligent Transportation System Abstract:"Intelligent transportation system" is a new discipline rapidly developed in the 1980 s, it is a new transportation mode studied the 21 st century, is currently the subject of transportation front field, so learning of intelligent transportation development is of great important meaning.This paper mainly introduces the history of development of the intelligent transportation at home and abroad, the development stage, the achievements and characteristics of the stage and the present situation of intelligent transportation development. Proposed the problems of the intelligent transportation during the development at home and abroad and the solution of the problems in the preliminary. Also introduces the composition of the intelligent transportation and its application in the field of intelligent transportation, the future of the development situation of the forecast. In short intelligent transportation is the only way for the development of China's transportation. Key words: Intelligent transportation system(ITS) Stage of development Results Problem Prospects 引言：ITS的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，ITS便成为现代社会经济发展的客观要求。本文主要阐述智能交通的国内外发展，服务体系及出现的问题，整体的介绍了智能交通 一、概念及概况 所谓数字交通，就是充分利用现代化的通信、定位、遥感以及地理信息系统、电子地图和其它相关技术实现交通管理的数字化、网络化、一体化，以减少交通拥挤、提高交通流量、改善交通安全状况、充分利用路网资源并减少对环境的影响，从而改善交通运输条件，是一种全方位的交通智能化系统。 智能运输系统综合运用了现代通讯技术、信息技术和计算机技术、导航定位技术、图像分析技术等，将交通系统所设计到的人、车、道路和环境有机地结合在一起，使其发挥智能作用，从而使交通系统智能化，更好地实现安全、畅通、低公害和耗能少的目的。智能运输系统的英文为Inteligent Transport System，
汽车稳定控制系统相关知识 电子稳定控制系统概念 汽车电子稳定控制系统是车辆新型的主动安全系统，是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展，并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、测向加速度传感器和方向盘转角传感器，通过ECU 控制前后、左右车轮的驱动力和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。 该系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成，通过电子控制单元监控汽车运行状态，对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。典型的汽车电子稳定控制系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等，执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等，电子控制单元与发动机管理系统联动，可对发动机动力输出进行干预和调整。 这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制，保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能，该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时，一秒内连续制动上百次，有点类似于机械式“点刹”。如此一来，在车辆全力制动时，轮胎依然可以保证滚动，滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好，且可以控制车辆行驶方向。
另一方面该系统会与发动机ECU协同工作，当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速，电子系统判断出驱动轮是否打滑，立刻自动减少节气门进气量，降低发动机转速从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出，此时无论怎么给油，驱动轮都不会发生打滑现象。 该系统在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时，系统会控制单个或是多个车轮进行制动，来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态，使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。 目前，世界范围内主要供应电子稳定控制系统的供应商有六家，分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、京西重工（收购了德尔福底盘系统公司），众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来，再冠以不同的名字。不过，即使是同一系统在不同车型上的功能也会有不同，这里我们只说最基本的功能。
基于Labview的智能小车控制平台 摘要：该课程设计是基于Labview的智能汽车控制平台，该平台建立在飞思 卡尔单片机及51单片机控制芯片基础上，基于Labview仿真。采用无线控制小车转向，加速，刹车系统。该设计是测控专业集单片机控制，电路，软件编程于一体的平台练习，是集测控专业所学的一门综合提高学生素质的课程设计。 关键词：Labview 智能汽车飞思卡尔单片机测控 Abstract: the course is designed based on the intelligent vehicle control platform Labview, this platform based on SCM and 51 single-chip microcomputer control freescale Labview, based on the chip. Using radiocontrol car accelerated, braking system, steering. This design is a professional sets single-chip microcomputer control, the control circuit and the software programming in one of the platform, which is a professional knowledge of measurement to improve students' comprehensive quality of the course design. Keywords:intelligent vehicle freescale microcontroller measure-control Labview
智能交通系统概论基于视频的驾驶员疲劳驾驶检 学院： 专业： 姓名： 学号：
基于视频的驾驶员疲劳驾驶检 摘要 随着我国经济的高速发展，汽车大量普及，交通安全问题也日益严重，每年在交通事故中死亡的人数也明显增多，同时也带来了重大的经济损失，而在交通事故中，不可忽略的因素就是疲劳驾驶。为了解决驾驶员疲劳驾驶实时监控的问题，本文通过安装在车上的视频监控对驾驶员的驾驶状态进行分析,（1）采用AdaBoost方法进行初步的人脸检测，利用Haar-like小波特征描述检测目标和利用积分图进行加速，从而完成初步人脸定位。（2）采用ASM方法对面部特征点定位。（3）人脸特征点跟踪：根据跟踪结果的置信度，建立人脸特征跟踪的跟踪策略，从而决定跟踪模块和模块之间的切换。（4）最终利用眼睛和嘴巴的运动特征，对面部运动进行量化描述，根据优化后的时间窗长度，计算面部运动统计指标进行疲劳检测。此种方法是直接可以在现有的汽车装置上进行应用，有较高的应用价值。 关键词：疲劳驾驶；人脸检测；特征检测；运动特征；疲劳检测 Abstract Along with the economy of our country develop rapidly and the number of the cars is increasing, the problem of the traffic safety is becoming more and more serious, as a result, the number of the people who were killed in the traffic accident are increasing ever year, at the same time it also brought a great economic losses. However, for the traffic accident, one of the neglected factor is that fatigue driving. In order to solve the problem of driver fatigue driving real-time monitoring, in this paper, on the basis of video monitor installed in the car on the driver's driving condition is analyzed, (1) using AdaBoost method carries on the preliminary face detection, using Haar - like little potter character description to detect target and acceleration, by means of integral figure to complete the preliminary face positioning. (2) using ASM method of facial feature points positioning. (3) facial feature points tracking: according to the tracking results of confidence, tracking strategy, establish facial