汽车智能化设计技术

《汽车现代设计方法》

课程论文

题目：汽车智能化设计技术

学院工程技术学院

专业车辆工程

学号222010322210257

姓名李志

指导教师

2013 年５月 5 日

目录

摘要： (2)

关键字： (2)

一、自适应巡航系统 (3)

1．巡航控制系统 (5)

2．ACC的作用与工作原理 (4)

3．ACC的关键技术 (6)

3．1 雷达的性能 (6)

3．2 目标车辆的识别和跟踪 (6)

4．ACC系统当前要解决的问题 (6)

5．ACC的发展趋势 (7)

5．1 传感技术 (7)

5．2 完善现有的功能，集成化 (7)

5．3 全速范围的自动起步技术 (7)

二、夜视系统 (7)

1．主动式红外夜视技术 (9)

2．被动式热成像技术 (9)

3．主动式与被动式夜视技术比较 (9)

4．图像处理技术 (10)

5．汽车夜视系统发展 (10)

三、汽车自动驾驶系统研究设计 (10)

1．自动驾驶系统简介 (11)

2．自动驾驶系统原理及设计结构 (11)

3．软件部分 (11)

四、结束语 (12)

五、致谢 (12)

参考文献： (12)

汽车智能化设计技术

摘要：近些年来，汽车智能化技术正在逐步得到广泛的应用，这项技术使汽车的操作性更简单，行驶安全性也更好。越来越多的企业开始涉足这块领域，将尖端的IT技术运用到汽车领域中，为消费者驾车出行带来更多美好体验。

据统计，近五年来，汽车产业领域超过90%的创新都与汽车智能化系统相关。汽车全球卫星定位系统(GSP)、汽车惯性导航系统(INS)、智能巡航系统(ICC)、各种雷达避撞系统纷纷登台。车联网除了可以提供行车安全、停车引导等应用信息外，还可以轻易开发出娱乐、远程通信等功能，汽车智能化系统改善交通安全已得到广泛认可，汽车智能化应用也将是未来汽车安全产品的发展趋势。

关键字：汽车，智能化，自适应巡航系统，夜视系统，自动驾驶

一、自适应巡航系统

自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC 控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

1巡航控制系统

按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶，采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。

巡航控制系统英文名称为Speed Control System或Cruise Control System，这是一种减轻驾车者疲劳的装置。当汽车在长距离的高速公路行驶时，启动巡航控制系统就可以自动将汽车固定在特定的速度上，免除驾车者长时间脚踏油门踏板之苦。同时，它还能在巡航状态下对预定的车速进行加速和减速的调节。在上世纪60年代的美国，巡航控制系统已经广泛应用在汽车上，目前国内生产的一些中高档车如帕萨特、雅阁等也都安装有巡航控制系统。另外，巡航控制系统还有节省燃料和减少排放的好处，因为汽车都有对应的经济速度，当驾驶者将巡航控制系统调置在经济速度上就可以起到省油的作用。

2．ACC的作用与工作原理

ACC的英文全称是“Adaptive Cruise Control”，中文意思是“自适应巡航控制”。自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

巡航速度控制是按驾驶员的意愿设定车速并保持等速行驶，所以也称设定速度控制。与巡航速度控制不同的是，自适应巡航速度控制是当本车前方无行驶车辆时，本车将处于普通的巡航行驶状态，ACC系统按设定车速对车辆进行匀速控制。当本车前方有目标车辆，且目标车辆的行驶速度小于设定速度时，ACC系统将控制本车进行减速，确保两车间的距离为所设定的安全距离，减速至理想的目标值之后采用跟随控制。与目标车辆以相同的速度行驶，当前方的目标车辆发生移线，或本车移线行驶使得本车前方又无行驶车辆时，对本车进行加速控制，使本车恢复到设定速度并匀速控制。当驾驶员参与车辆驾驶后，ACC系统将自动退出对车辆的控制。

3．ACC的关键技术

3．1 雷达的性能

雷达的功用是测知相对车距、相对车速、相对方位角等信息 , 其性能的优劣直接关系到 ACC 系统性能的好坏。当前应用到 ACC 系统上的雷达主要有单脉冲雷达、微波雷达、激光雷达以及红外探测雷达等。单脉冲雷达和微波雷达是全天候雷达 , 可以适用各种天气情况 , 具有探测距离远、探测角度范围大、跟踪目标多等优点。激光雷达对工作环境的要求较高 , 对天气变化比较敏感 , 在雨雪天、风沙天等恶劣天气探测效果不理想 , 探测范围有限 , 跟踪目标较少 , 但其最大的优点在于探测精度比较高 , 价格低 , 易于控制和进行二次开发。红外线探测在恶劣天气条件下性能不稳定 , 探测距离较短 , 但价格便宜。无论使用何种类型的雷达 , 确保雷达信号的实时性处理是要首先考虑的问题。随着汽车电子技术的迅速发展 , 现在大都利用 DSP 技术来处理雷达信号 , 应用 CAN 总线输出雷达信号。

3．2 目标车辆的识别和跟踪