飛思卡爾培訓(xùn)第一部分

1、第第1章章 智能汽車設(shè)計(jì)導(dǎo)論智能汽車設(shè)計(jì)導(dǎo)論 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1 1.1 智能汽車智能汽車11.2 1.2 國(guó)外智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽國(guó)外智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽21.3 1.3 中國(guó)大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽中國(guó)大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽3第第1章章 智能汽車設(shè)計(jì)導(dǎo)論智能汽車設(shè)計(jì)導(dǎo)論 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1 智能汽車智能汽車v1.1.1 智能汽車設(shè)計(jì)的意義及研究?jī)?nèi)容智能汽車設(shè)計(jì)的意義及研究?jī)?nèi)容v1.1.2 智能汽車設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵智能汽車設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.1 智能汽車設(shè)計(jì)的意義及研究?jī)?nèi)容智能汽車設(shè)計(jì)的意義及研究?jī)?nèi)容 智能汽車的體系結(jié)構(gòu)智能汽車的體系

2、結(jié)構(gòu) 智能汽車的信息采集、處理及傳輸智能汽車的信息采集、處理及傳輸 智能汽車的自動(dòng)控制系統(tǒng)智能汽車的自動(dòng)控制系統(tǒng) 智能汽車的通信系統(tǒng)智能汽車的通信系統(tǒng) 智能汽車的導(dǎo)駛定位技術(shù)智能汽車的導(dǎo)駛定位技術(shù) 智能汽車的電源系統(tǒng)智能汽車的電源系統(tǒng) 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的研究意義智能汽車的研究意義v21世紀(jì)的汽車概念將發(fā)生根本性的變化。現(xiàn)在世紀(jì)的汽車概念將發(fā)生根本性的變化?，F(xiàn)在的的“汽車汽車”是帶有一些電子控制的機(jī)械裝置，將是帶有一些電子控制的機(jī)械裝置，將來(lái)的來(lái)的“汽車汽車”將轉(zhuǎn)變?yōu)閹в幸恍┹o助機(jī)械的機(jī)電將轉(zhuǎn)變?yōu)閹в幸恍┹o助機(jī)械的機(jī)電一體化裝置，汽車的主要部分不再僅僅是個(gè)機(jī)械一體化裝置，汽

3、車的主要部分不再僅僅是個(gè)機(jī)械裝置，它正向消費(fèi)類電子產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。同時(shí)，智能裝置，它正向消費(fèi)類電子產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。同時(shí)，智能汽車在傳統(tǒng)汽車上配備了遠(yuǎn)程信息處理器、傳感汽車在傳統(tǒng)汽車上配備了遠(yuǎn)程信息處理器、傳感器和接收器，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)獲取前方交通狀況信器和接收器，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)獲取前方交通狀況信息，引導(dǎo)汽車加速或減速。這樣，汽車就能更為息，引導(dǎo)汽車加速或減速。這樣，汽車就能更為平穩(wěn)地行駛，避免不斷剎車、啟動(dòng)的動(dòng)作，以降平穩(wěn)地行駛，避免不斷剎車、啟動(dòng)的動(dòng)作，以降低油耗。隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)的低油耗。隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)的汽車工業(yè)將面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，開(kāi)展汽車工業(yè)將面臨著巨大的發(fā)展

4、機(jī)遇和挑戰(zhàn)，開(kāi)展智能汽車技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作具有重要意義。智能汽車技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作具有重要意義。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的體系結(jié)構(gòu)智能汽車的體系結(jié)構(gòu)v智能汽車的體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須包含實(shí)現(xiàn)用戶功智能汽車的體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須包含實(shí)現(xiàn)用戶功能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。智能汽車的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。智能汽車的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該闡述這種車輛的結(jié)構(gòu)體系，列出用戶服務(wù)功能，該闡述這種車輛的結(jié)構(gòu)體系，列出用戶服務(wù)功能，定義實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)功能的各個(gè)子系統(tǒng)。研究各個(gè)定義實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)功能的各個(gè)子系統(tǒng)。研究各個(gè)子系統(tǒng)之間的通信方式和組織方式。子系統(tǒng)之間的通信方式和組織方式。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工

5、程學(xué)院智能汽車的信息采集、處理及傳輸智能汽車的信息采集、處理及傳輸 v信息就是智能汽車的靈魂，智能汽車將用實(shí)時(shí)的、信息就是智能汽車的靈魂，智能汽車將用實(shí)時(shí)的、全面的、有效的信息流來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。全面的、有效的信息流來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。因此，研究智能汽車系統(tǒng)的信息環(huán)境模型、信息因此，研究智能汽車系統(tǒng)的信息環(huán)境模型、信息處理方法與技術(shù)、高效的信息傳輸技術(shù)就顯得尤處理方法與技術(shù)、高效的信息傳輸技術(shù)就顯得尤其重要。其重要。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的自動(dòng)控制系統(tǒng)智能汽車的自動(dòng)控制系統(tǒng) v越來(lái)越多的交通問(wèn)題專家認(rèn)為，交通系統(tǒng)的諸多越來(lái)越多的交通問(wèn)題專家認(rèn)為，交通系統(tǒng)的諸多問(wèn)題的根源

6、就出在駕駛員身上。駕駛員的技術(shù)水問(wèn)題的根源就出在駕駛員身上。駕駛員的技術(shù)水準(zhǔn)、法制觀念、身體狀況和對(duì)交通環(huán)境的適應(yīng)能準(zhǔn)、法制觀念、身體狀況和對(duì)交通環(huán)境的適應(yīng)能力等因素都直接影響行車的效果，進(jìn)而影響交通力等因素都直接影響行車的效果，進(jìn)而影響交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。解決問(wèn)題的出路在于汽車駕駛系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。解決問(wèn)題的出路在于汽車駕駛的自動(dòng)化，即用自動(dòng)控制器取代駕駛員。由于交的自動(dòng)化，即用自動(dòng)控制器取代駕駛員。由于交通環(huán)境信息的復(fù)雜化和多變性、交通任務(wù)的多樣通環(huán)境信息的復(fù)雜化和多變性、交通任務(wù)的多樣性等原因，汽車控制策略必須基于智能控制理論性等原因，汽車控制策略必須基于智能控制理論來(lái)設(shè)計(jì)。來(lái)設(shè)計(jì)。 武漢

7、科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的通信系統(tǒng)智能汽車的通信系統(tǒng) v在智能汽車與智能汽車之間、智能汽車與交通監(jiān)在智能汽車與智能汽車之間、智能汽車與交通監(jiān)控中心之間、智能汽車與道路附屬設(shè)施之間，都控中心之間、智能汽車與道路附屬設(shè)施之間，都存在著大量信息的實(shí)時(shí)交換。通信子系統(tǒng)是智能存在著大量信息的實(shí)時(shí)交換。通信子系統(tǒng)是智能汽車系統(tǒng)獲取和傳遞信息的神經(jīng)中樞，必須研究汽車系統(tǒng)獲取和傳遞信息的神經(jīng)中樞，必須研究適合于智能汽車信息交換的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、適合于智能汽車信息交換的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、軟件技術(shù)、傳輸介質(zhì)、編碼糾錯(cuò)技術(shù)等。軟件技術(shù)、傳輸介質(zhì)、編碼糾錯(cuò)技術(shù)等。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的

8、導(dǎo)駛定位技術(shù)智能汽車的導(dǎo)駛定位技術(shù) v智能汽車導(dǎo)駛定位系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)行駛中的智能智能汽車導(dǎo)駛定位系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)行駛中的智能汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，如在車輛內(nèi)顯示目的地汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，如在車輛內(nèi)顯示目的地的地圖，確定車輛的位置，選擇合適的行車路徑的地圖，確定車輛的位置，選擇合適的行車路徑等。同時(shí)，車輛同交通監(jiān)控中心可以通信，使用等。同時(shí)，車輛同交通監(jiān)控中心可以通信，使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄車輛及途經(jīng)道路的歷史狀況信息，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄車輛及途經(jīng)道路的歷史狀況信息，該子系統(tǒng)研究涉及該子系統(tǒng)研究涉及GPS定位技術(shù)、電子地圖技術(shù)、定位技術(shù)、電子地圖技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、顯示技術(shù)以及接口技術(shù)和應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

9、、顯示技術(shù)以及接口技術(shù)和應(yīng)用軟件技術(shù)等。技術(shù)等。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的電源系統(tǒng)智能汽車的電源系統(tǒng) v汽車的傳統(tǒng)能源以石油為主，隨著世界環(huán)境問(wèn)題汽車的傳統(tǒng)能源以石油為主，隨著世界環(huán)境問(wèn)題的突出顯現(xiàn)，由燃油引發(fā)的交通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的突出顯現(xiàn)，由燃油引發(fā)的交通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題顯得十分急迫。當(dāng)前，最有可能被成功應(yīng)用問(wèn)題顯得十分急迫。當(dāng)前，最有可能被成功應(yīng)用于汽車的替代動(dòng)力能源就是電能，電能具有效率于汽車的替代動(dòng)力能源就是電能，電能具有效率高、清潔、易于變換、易于輸送等特點(diǎn)，應(yīng)用于高、清潔、易于變換、易于輸送等特點(diǎn)，應(yīng)用于智能汽車系統(tǒng)，前景廣闊，是必然的選擇。但是，智能汽車系統(tǒng)，前

10、景廣闊，是必然的選擇。但是，電能的大容量?jī)?chǔ)存比較困難，因而將電能應(yīng)用于電能的大容量?jī)?chǔ)存比較困難，因而將電能應(yīng)用于移動(dòng)的智能汽車系統(tǒng)，還有很多理論和技術(shù)工作移動(dòng)的智能汽車系統(tǒng)，還有很多理論和技術(shù)工作有待深入研究。有待深入研究。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.2 智能汽車設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵智能汽車設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵 智能汽車體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)智能汽車體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 智能汽車的信息采集與處理技術(shù)智能汽車的信息采集與處理技術(shù) 智能汽車控制策略的設(shè)計(jì)智能汽車控制策略的設(shè)計(jì) 智能汽車導(dǎo)駛定位技術(shù)智能汽車導(dǎo)駛定位技術(shù) 智能汽車電源研究智能汽車電源研究 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)智能汽車

11、體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)v智能汽車體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于：如何根據(jù)智智能汽車體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于：如何根據(jù)智能汽車的性能，劃分智能汽車各個(gè)功能子系統(tǒng)的能汽車的性能，劃分智能汽車各個(gè)功能子系統(tǒng)的問(wèn)題，這些子系統(tǒng)之間既相對(duì)獨(dú)立，又存在信息問(wèn)題，這些子系統(tǒng)之間既相對(duì)獨(dú)立，又存在信息流動(dòng)，共同實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的功能。流動(dòng)，共同實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的功能。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車的信息采集與處理技術(shù)智能汽車的信息采集與處理技術(shù) v汽車在行駛過(guò)程中，必須得到的信息包括車輛自汽車在行駛過(guò)程中，必須得到的信息包括車輛自身狀況的信息、道路信息、近鄰行駛汽車的信息身狀況的信息、道路信息、近鄰行駛汽車的信息及導(dǎo)航定位信息等

12、。這些信息一般被外界噪聲所及導(dǎo)航定位信息等。這些信息一般被外界噪聲所干擾，如何精確、實(shí)時(shí)、有效地采集到這些信息，干擾，如何精確、實(shí)時(shí)、有效地采集到這些信息，并進(jìn)行處理，需要特別研究。并進(jìn)行處理，需要特別研究。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車控制策略的設(shè)計(jì)智能汽車控制策略的設(shè)計(jì) v目前，在智能控制領(lǐng)域內(nèi)，已經(jīng)提出了模糊控制目前，在智能控制領(lǐng)域內(nèi)，已經(jīng)提出了模糊控制理論、神經(jīng)控制理論、專家控制理論、分層遞階理論、神經(jīng)控制理論、專家控制理論、分層遞階控制理論等智能控制方案。所有這些智能控制策控制理論等智能控制方案。所有這些智能控制策略，其核心思想就是模仿人的思維和行動(dòng)，去完略，其核心思想就是

13、模仿人的思維和行動(dòng)，去完成或部分完成只有人類專家才能完成的控制任務(wù)。成或部分完成只有人類專家才能完成的控制任務(wù)。設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)“類人類人”的汽車控制器，是智能汽車控的汽車控制器，是智能汽車控制策略研究中的終極方案。但由于汽車駕駛?cè)蝿?wù)制策略研究中的終極方案。但由于汽車駕駛?cè)蝿?wù)的復(fù)雜性，研究設(shè)計(jì)這種汽車智能控制器的任務(wù)的復(fù)雜性，研究設(shè)計(jì)這種汽車智能控制器的任務(wù)是十分艱巨的。是十分艱巨的。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能汽車導(dǎo)駛定位技術(shù)智能汽車導(dǎo)駛定位技術(shù) v智能汽車作為一種自動(dòng)或半自動(dòng)交通工具系統(tǒng)，智能汽車作為一種自動(dòng)或半自動(dòng)交通工具系統(tǒng)，如何選擇交通路線、如何識(shí)別道路、如何精確實(shí)如何選擇交通路線、如何識(shí)別道路、如何精確實(shí)時(shí)地確定自己的地理位置、如何記錄自己的行車時(shí)地確定自己的地理位置、如何記錄自己的行車路線等問(wèn)題，是當(dāng)前研究的技術(shù)熱點(diǎn)，而數(shù)字導(dǎo)路線