智能汽車(chē)技術(shù)及應(yīng)用

1、智能汽車(chē)技術(shù)及應(yīng)用問(wèn)題一：什么是智能汽車(chē)？問(wèn)題一：什么是智能汽車(chē)？l科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，已將人們帶入了信息時(shí)代，同時(shí)也正在給汽車(chē)帶來(lái)一場(chǎng)新的革命，智能化則是其突出特征。汽車(chē)智能化是在電子信息技術(shù)和其他高新技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它起到輔助駕駛的作用，使駕駛更為方便，利用多種傳感器和智能公路技術(shù)實(shí)現(xiàn)最終達(dá)到無(wú)人駕駛。智能汽車(chē)概念（智能汽車(chē)概念（西安智能車(chē)錄像西安智能車(chē)錄像）l智能車(chē)輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。目前對(duì)智能車(chē)輛的研究主要致力于提高汽車(chē)的安全性、舒適性，

2、以及提供優(yōu)良的人車(chē)交互界面。近年來(lái)，智能車(chē)輛己經(jīng)成為世界車(chē)輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，很多發(fā)達(dá)國(guó)家都將其納入到各自重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。 l智能汽車(chē)包括導(dǎo)航系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)及自動(dòng)避撞系統(tǒng)等。問(wèn)題二：為什么要研究智能汽車(chē)？問(wèn)題二：為什么要研究智能汽車(chē)？l通常對(duì)車(chē)輛的操作實(shí)質(zhì)上可視為對(duì)一個(gè)多輸入、多輸出、輸入輸出關(guān)系復(fù)雜多變、不確定多干擾源的復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制過(guò)程。駕駛過(guò)程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現(xiàn)駕駛員長(zhǎng)時(shí)間駕車(chē)、疲勞駕車(chē)、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。 l車(chē)輛智能化技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，可以提高車(chē)輛的控制與駕駛水平，保障車(chē)輛行駛的安全暢通、高效。對(duì)

3、智能化的車(chē)輛控制系統(tǒng)的不斷研究完善，相當(dāng)于延伸擴(kuò)展了駕駛員的控制、視覺(jué)和感官功能，能極大地促進(jìn)道路交通的安全性。彌補(bǔ)人為因素的缺陷，使得即便在很復(fù)雜的道路情況下，也能自動(dòng)地操縱和駕駛車(chē)輛繞開(kāi)障礙物，沿著預(yù)定的道路軌跡行駛。 l智能汽車(chē)上裝有相當(dāng)于汽車(chē)的智能汽車(chē)上裝有相當(dāng)于汽車(chē)的“眼睛眼睛”、“大腦大腦”和和“腳腳”的的電視攝電視攝像機(jī)像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī)和和自動(dòng)操縱系統(tǒng)自動(dòng)操縱系統(tǒng)之類(lèi)的裝置，這些裝置都裝有非常之類(lèi)的裝置，這些裝置都裝有非常復(fù)雜的電腦程序，所以這種汽車(chē)能和人一樣會(huì)復(fù)雜的電腦程序，所以這種汽車(chē)能和人一樣會(huì)“思考思考”、“判斷判斷”、“行走行走”，可以自動(dòng)啟動(dòng)、加速、剎車(chē)，可

4、以自動(dòng)繞過(guò)地面障礙物。，可以自動(dòng)啟動(dòng)、加速、剎車(chē)，可以自動(dòng)繞過(guò)地面障礙物。在復(fù)雜多變的情況下，它的在復(fù)雜多變的情況下，它的“大腦大腦”能隨機(jī)應(yīng)變，自動(dòng)選擇最佳方案，能隨機(jī)應(yīng)變，自動(dòng)選擇最佳方案，指揮汽車(chē)正常、順利地行駛。指揮汽車(chē)正常、順利地行駛。 l智能雨刷：可以自動(dòng)感應(yīng)雨水及雨量，自動(dòng)開(kāi)啟和停止；自動(dòng)前照燈：智能雨刷：可以自動(dòng)感應(yīng)雨水及雨量，自動(dòng)開(kāi)啟和停止；自動(dòng)前照燈：在黃昏光線不足時(shí)可以自動(dòng)打開(kāi)；在黃昏光線不足時(shí)可以自動(dòng)打開(kāi)；l智能空調(diào)：通過(guò)檢測(cè)人皮膚的溫度來(lái)控制空調(diào)風(fēng)量和溫度；智能空調(diào)：通過(guò)檢測(cè)人皮膚的溫度來(lái)控制空調(diào)風(fēng)量和溫度；l智能懸架：也稱(chēng)主動(dòng)懸架，自動(dòng)根據(jù)路面情況來(lái)控制懸架行程，減

5、少智能懸架：也稱(chēng)主動(dòng)懸架，自動(dòng)根據(jù)路面情況來(lái)控制懸架行程，減少顛簸；顛簸；l防打瞌睡系統(tǒng)：用監(jiān)測(cè)駕駛員的眨眼情況，來(lái)確定是否很疲勞，必要防打瞌睡系統(tǒng)：用監(jiān)測(cè)駕駛員的眨眼情況，來(lái)確定是否很疲勞，必要時(shí)停車(chē)報(bào)警時(shí)停車(chē)報(bào)警 問(wèn)題三：國(guó)內(nèi)外研究情況問(wèn)題三：國(guó)內(nèi)外研究情況l1992年，國(guó)防科技大學(xué)研制成功了我國(guó)第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)。由計(jì)算機(jī)及其配套的檢測(cè)傳感器和液壓控制系統(tǒng)組成的汽車(chē)計(jì)算機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，被安裝在一輛國(guó)產(chǎn)的中型面包車(chē)上，使該車(chē)既保持了原有的人工駕駛性能，又能夠用計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行自動(dòng)駕駛行車(chē)。2000年6月，國(guó)防科技大學(xué)研制的第4代無(wú)人駕駛汽車(chē)試驗(yàn)成功，最高時(shí)速達(dá)76km，創(chuàng)下國(guó)內(nèi)最

6、高紀(jì)錄。2003年7月，國(guó)防科技大學(xué)和中國(guó)一汽聯(lián)合研發(fā)的紅旗無(wú)人駕駛轎車(chē)高速公路試驗(yàn)成功，自主駕駛最高穩(wěn)定時(shí)速13Okm，其總體技術(shù)性能和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。 lTHMRVTHMRV（TsingHua Mobile Robot VTsingHua Mobile Robot V）清華）清華V V型型智能車(chē)智能車(chē)是清華大學(xué)計(jì)算是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)科學(xué)院院士在中國(guó)科學(xué)院院士張鈸張鈸主持下研制主持下研制的新一代智能移動(dòng)機(jī)器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能。車(chē)體的新一代智能移動(dòng)機(jī)器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能。車(chē)體采用道奇

7、采用道奇7 7座廂式車(chē)改裝，裝備有彩色攝像機(jī)和激光測(cè)距儀組成的道路座廂式車(chē)改裝，裝備有彩色攝像機(jī)和激光測(cè)距儀組成的道路與障礙物檢測(cè)系統(tǒng)；由差分與障礙物檢測(cè)系統(tǒng)；由差分GPSGPS、磁羅盤(pán)和光碼盤(pán)組成的組合定位導(dǎo)航、磁羅盤(pán)和光碼盤(pán)組成的組合定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。兩套系統(tǒng)等。兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別進(jìn)行視覺(jué)住處處理，完成信息融合、路徑分別進(jìn)行視覺(jué)住處處理，完成信息融合、路徑規(guī)劃、行為與決策控制等功能。四臺(tái)規(guī)劃、行為與決策控制等功能。四臺(tái)IPCIPC工控機(jī)分別完成激光測(cè)距信息工控機(jī)分別完成激光測(cè)距信息處理、定位信息處理、通訊管理、駕駛控制等功能。設(shè)計(jì)車(chē)速高速公路處理、定位信息處理、通訊管理、駕駛控制等

8、功能。設(shè)計(jì)車(chē)速高速公路為為80km/h80km/h，一般道路為，一般道路為20 km/h20 km/h。目前已能夠在校園的非結(jié)構(gòu)化道路環(huán)。目前已能夠在校園的非結(jié)構(gòu)化道路環(huán)境下，進(jìn)行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車(chē)的智能化可以減輕駕駛員的境下，進(jìn)行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車(chē)的智能化可以減輕駕駛員的疲勞，適應(yīng)復(fù)雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生疲勞，適應(yīng)復(fù)雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生 。國(guó)外無(wú)人駕駛車(chē)研究現(xiàn)狀國(guó)外無(wú)人駕駛車(chē)研究現(xiàn)狀l美國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)比賽lGoogle開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛汽車(chē)一、智能交通系統(tǒng)1.導(dǎo)航系統(tǒng)2.安全駕駛系統(tǒng)通過(guò)車(chē)輛及道路的各種傳感器掌握道路、周?chē)?chē)輛的狀況等駕駛環(huán)境信息，通過(guò)車(chē)載

9、機(jī)、道路信息提供裝置等實(shí)時(shí)地提供給駕駛員，并進(jìn)行危險(xiǎn)警告。3.救援系統(tǒng)4.行人輔助系統(tǒng)二、導(dǎo)航系統(tǒng)二、導(dǎo)航系統(tǒng) l1.功能l查詢(xún)：尋路：導(dǎo)航：行車(chē)信息服務(wù)：車(chē)載娛樂(lè)。l2.分類(lèi)l一般可分為自主式以及中心定位式系統(tǒng)兩類(lèi)。l自主式系統(tǒng)：一般在車(chē)輛上裝有GPS接收機(jī)和電子地圖。l中心式系統(tǒng)：一般許多車(chē)輛具有統(tǒng)一的控制中心。主要用于專(zhuān)用車(chē)隊(duì)（如警用、消防、公交等）系統(tǒng)。l3.結(jié)構(gòu)l根據(jù)車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)可分成定位部分、數(shù)字地圖部分、人機(jī)接口、無(wú)線通訊及系統(tǒng)軟件（提供尋路、導(dǎo)航等實(shí)用功能）等五個(gè)部分。三、電子收費(fèi)系統(tǒng)四、智能避撞系統(tǒng)飛思卡爾智能車(chē)飛思卡爾智能車(chē)l“飛思卡爾”智能車(chē)競(jìng)賽是由教育部高等

10、學(xué)校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)主辦，飛思卡爾半導(dǎo)體公司協(xié)辦的全國(guó)性的比賽。智能車(chē)競(jìng)賽所使用的車(chē)模是一款帶有差速器的后輪驅(qū)動(dòng)模型賽車(chē)，它由大賽組委會(huì)統(tǒng)一提供。比賽要求參賽隊(duì)伍研究并設(shè)計(jì)一款能夠自主辨識(shí)路線并能夠自主行駛的智能車(chē)，在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的封閉跑道上行駛，跑完整個(gè)賽程用時(shí)越短的參賽隊(duì)伍成績(jī)?cè)胶谩?l“飛思卡爾”杯智能車(chē)競(jìng)賽于2000年在韓國(guó)首次舉辦，我國(guó)于2006年8月舉辦第一屆“飛思卡爾”杯全國(guó)智能車(chē)競(jìng)賽，當(dāng)時(shí)吸引了來(lái)自全國(guó)50所高校的112支代表隊(duì)的參與。在2007年的第二屆智能車(chē)競(jìng)賽中，來(lái)自全國(guó)26個(gè)省(自治區(qū))、直轄市的130余所院校的242支隊(duì)伍分為5個(gè)賽區(qū)進(jìn)行角逐，比賽場(chǎng)面空前激烈。 飛思卡爾智能車(chē)比賽視頻飛思卡爾智能車(chē)比賽視頻l上海交通大學(xué)l清華大學(xué)查理二號(hào)查理二號(hào)l十一歲的孤兒菲利克斯是個(gè)汽車(chē)制造天才，他被寄養(yǎng)在養(yǎng)父母家中，受盡欺負(fù)。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，他利用一臺(tái)破舊發(fā)動(dòng)機(jī)秘密制造了一輛汽車(chē)，并無(wú)意中將車(chē)與電腦相連，下載了一種神奇軟件，令汽車(chē)產(chǎn)生了思想。此后菲利克斯將該