智能汽車技術及應用

1、智能汽車技術及應用問題一：什么是智能汽車？問題一：什么是智能汽車？l科學技術的高速發(fā)展，已將人們帶入了信息時代，同時也正在給汽車帶來一場新的革命，智能化則是其突出特征。汽車智能化是在電子信息技術和其他高新技術基礎上發(fā)展起來的，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實現(xiàn)最終達到無人駕駛。智能汽車概念（智能汽車概念（西安智能車錄像西安智能車錄像）l智能車輛是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術，是典型的高新技術綜合體。目前對智能車輛的研究主要致力于提高汽車的安全性、舒適性，

2、以及提供優(yōu)良的人車交互界面。近年來，智能車輛己經(jīng)成為世界車輛工程領域研究的熱點和汽車工業(yè)增長的新動力，很多發(fā)達國家都將其納入到各自重點發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當中。 l智能汽車包括導航系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)及自動避撞系統(tǒng)等。問題二：為什么要研究智能汽車？問題二：為什么要研究智能汽車？l通常對車輛的操作實質上可視為對一個多輸入、多輸出、輸入輸出關系復雜多變、不確定多干擾源的復雜非線性系統(tǒng)的控制過程。駕駛過程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現(xiàn)駕駛員長時間駕車、疲勞駕車、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。 l車輛智能化技術的研究和開發(fā)，可以提高車輛的控制與駕駛水平，保障車輛行駛的安全暢通、高效。對

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

4、以自動繞過地面障礙物。，可以自動啟動、加速、剎車，可以自動繞過地面障礙物。在復雜多變的情況下，它的在復雜多變的情況下，它的“大腦大腦”能隨機應變，自動選擇最佳方案，能隨機應變，自動選擇最佳方案，指揮汽車正常、順利地行駛。指揮汽車正常、順利地行駛。 l智能雨刷：可以自動感應雨水及雨量，自動開啟和停止；自動前照燈：智能雨刷：可以自動感應雨水及雨量，自動開啟和停止；自動前照燈：在黃昏光線不足時可以自動打開；在黃昏光線不足時可以自動打開；l智能空調(diào)：通過檢測人皮膚的溫度來控制空調(diào)風量和溫度；智能空調(diào)：通過檢測人皮膚的溫度來控制空調(diào)風量和溫度；l智能懸架：也稱主動懸架，自動根據(jù)路面情況來控制懸架行程，減

5、少智能懸架：也稱主動懸架，自動根據(jù)路面情況來控制懸架行程，減少顛簸；顛簸；l防打瞌睡系統(tǒng)：用監(jiān)測駕駛員的眨眼情況，來確定是否很疲勞，必要防打瞌睡系統(tǒng)：用監(jiān)測駕駛員的眨眼情況，來確定是否很疲勞，必要時停車報警時停車報警 問題三：國內(nèi)外研究情況問題三：國內(nèi)外研究情況l1992年，國防科技大學研制成功了我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。由計算機及其配套的檢測傳感器和液壓控制系統(tǒng)組成的汽車計算機自動駕駛系統(tǒng)，被安裝在一輛國產(chǎn)的中型面包車上，使該車既保持了原有的人工駕駛性能，又能夠用計算機控制進行自動駕駛行車。2000年6月，國防科技大學研制的第4代無人駕駛汽車試驗成功，最高時速達76km，創(chuàng)下國內(nèi)最

6、高紀錄。2003年7月，國防科技大學和中國一汽聯(lián)合研發(fā)的紅旗無人駕駛轎車高速公路試驗成功，自主駕駛最高穩(wěn)定時速13Okm，其總體技術性能和指標已經(jīng)達到世界先進水平。 lTHMRVTHMRV（TsingHua Mobile Robot VTsingHua Mobile Robot V）清華）清華V V型型智能車智能車是清華大學計算是清華大學計算機系機系智能技術與系統(tǒng)國家重點實驗室智能技術與系統(tǒng)國家重點實驗室在中國科學院院士在中國科學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機器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能。車體的新一代智能移動機器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能。車體采用道奇

7、采用道奇7 7座廂式車改裝，裝備有彩色攝像機和激光測距儀組成的道路座廂式車改裝，裝備有彩色攝像機和激光測距儀組成的道路與障礙物檢測系統(tǒng)；由差分與障礙物檢測系統(tǒng)；由差分GPSGPS、磁羅盤和光碼盤組成的組合定位導航、磁羅盤和光碼盤組成的組合定位導航系統(tǒng)等。兩套系統(tǒng)等。兩套計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)分別進行視覺住處處理，完成信息融合、路徑分別進行視覺住處處理，完成信息融合、路徑規(guī)劃、行為與決策控制等功能。四臺規(guī)劃、行為與決策控制等功能。四臺IPCIPC工控機分別完成激光測距信息工控機分別完成激光測距信息處理、定位信息處理、通訊管理、駕駛控制等功能。設計車速高速公路處理、定位信息處理、通訊管理、駕駛控制等

8、功能。設計車速高速公路為為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構化道路環(huán)。目前已能夠在校園的非結構化道路環(huán)境下，進行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車的智能化可以減輕駕駛員的境下，進行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車的智能化可以減輕駕駛員的疲勞，適應復雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生疲勞，適應復雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生 。國外無人駕駛車研究現(xiàn)狀國外無人駕駛車研究現(xiàn)狀l美國無人駕駛汽車比賽lGoogle開發(fā)無人駕駛汽車一、智能交通系統(tǒng)1.導航系統(tǒng)2.安全駕駛系統(tǒng)通過車輛及道路的各種傳感器掌握道路、周圍車輛的狀況等駕駛環(huán)境信息，通過車載

9、機、道路信息提供裝置等實時地提供給駕駛員，并進行危險警告。3.救援系統(tǒng)4.行人輔助系統(tǒng)二、導航系統(tǒng)二、導航系統(tǒng) l1.功能l查詢：尋路：導航：行車信息服務：車載娛樂。l2.分類l一般可分為自主式以及中心定位式系統(tǒng)兩類。l自主式系統(tǒng)：一般在車輛上裝有GPS接收機和電子地圖。l中心式系統(tǒng)：一般許多車輛具有統(tǒng)一的控制中心。主要用于專用車隊（如警用、消防、公交等）系統(tǒng)。l3.結構l根據(jù)車載導航系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)可分成定位部分、數(shù)字地圖部分、人機接口、無線通訊及系統(tǒng)軟件（提供尋路、導航等實用功能）等五個部分。三、電子收費系統(tǒng)四、智能避撞系統(tǒng)飛思卡爾智能車飛思卡爾智能車l“飛思卡爾”智能車競賽是由教育部高等

10、學校自動化專業(yè)教學指導分委員會主辦，飛思卡爾半導體公司協(xié)辦的全國性的比賽。智能車競賽所使用的車模是一款帶有差速器的后輪驅動模型賽車，它由大賽組委會統(tǒng)一提供。比賽要求參賽隊伍研究并設計一款能夠自主辨識路線并能夠自主行駛的智能車，在專門設計的封閉跑道上行駛，跑完整個賽程用時越短的參賽隊伍成績越好。 l“飛思卡爾”杯智能車競賽于2000年在韓國首次舉辦，我國于2006年8月舉辦第一屆“飛思卡爾”杯全國智能車競賽，當時吸引了來自全國50所高校的112支代表隊的參與。在2007年的第二屆智能車競賽中，來自全國26個省(自治區(qū))、直轄市的130余所院校的242支隊伍分為5個賽區(qū)進行角逐，比賽場面空前激烈。 飛思卡爾智能車比賽視頻飛思卡爾智能車比賽視頻l上海交通大學l清華大學查理二號查理二號l十一歲的孤兒菲利克斯是個汽車制造天才，他被寄養(yǎng)在養(yǎng)父母家中，受盡欺負。一個偶然的機會，他利用一臺破舊發(fā)動機秘密制造了一輛汽車，并無意中將車與電腦相連，下載了一種神奇軟件，令汽車產(chǎn)生了思想。此后菲利克斯將該