电子技术在车载信息系统的应用
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电子信息技术在汽车及交通领域的应用电子信息技术在汽车和交通领域中的应用历史悠久,自从电子信息技术出现以来,其在汽车领域中的应用就愈加深入,从最初的收音机、提醒系统、锁门系统,到当今的智能导航系统、自动操控系统等,可以说电子信息技术极大的推动了汽车领域的发展。
当今电子信息领域中炙手可热的技术就是人工智能、大数据、云计算,融入这些先进信息技术是当今汽车领域发展的主要趋势。
电子信息技术在当今汽车和交通领域中的应用已经非常广泛,大大提高了汽车运行安全性和交通流畅性。
标签:电子信息技术;汽车和交通领域;应用引言随着电子信息技术的发展,电子信息技术开始大量的被应用于各个领域,而在汽车及交通领域也是得到了广泛的应用,这极大的提高了汽车的智能性和出行的便捷性。
本文介绍电子信息技术在汽车及交通领域的应用情况。
1电子信息技术的应用历程第一阶段是在上个世纪的七十年代,将其应用于收音机、电子喇叭上,第二阶段是应用于高速提醒系统、自动锁门系统上,第三阶段是电子冷却控制和直视仪表盘,第四阶段是微波系统。
而电子信息技术在交通領域的应用大体上可分为三个阶段:第一阶段是上世纪六十年代的地理信息系统(GIS),第二阶段是上世纪九十年代的电子数据交换技术(EDI),第三阶段是现代的道路交通信息通讯系统(VISC)。
2电子信息技术在汽车中的应用2.1自适应巡航系统自适应巡航系统就是一种十分重要的电子信息技术,在很多汽车之中都有安装,它是通过对车辆的有效控制,在设定了所想要的较低行驶速度以后,通过声呐、激光波束及雷达等,仔细扫描前方的路面,其目的是使车距始终保持在安全范围内,在必要时降低档位或是直接制动,从而使行车的安全得到最大化地保障。
若是在汽车与路面上都设有相应的控制、通讯、传感设备,就可以实现无人驾驶。
2.2空调系统在全球变暖的大背景下,人们常会说:“命都是空调给的”。
而对于驾驶员来说,长时间的驾驶路程中更需要空调的调节。
而现代汽车行业中常使用的智能空调可以根据车厢外界的环境以及气温,并按照事先由技术人员设定的指标对安装于机动车内部的空气清洁度、湿度以及温度传感器传来的信号进行合理的分析以及判断,并随时自动打开或者关闭机动车内空调,净化机动车内的空气、适当调节车内的湿度和温度,以保证驾驶员以及机动车内的其他人员可以在一个较为舒适的环境下进行旅途。
汽车电子技术的应用现状分析随着科技的进步和社会的发展,汽车电子技术在汽车行业中的应用越来越广泛。
汽车电子技术不仅提高了汽车的性能和安全性,还使得驾驶变得更加便利和舒适。
本文将对汽车电子技术的应用现状进行分析,探讨其对汽车行业的影响。
一、智能驾驶技术的应用智能驾驶技术是当前汽车电子技术的热门领域之一。
通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达等传感器,结合车载计算机和人工智能算法,实现车辆自动驾驶、自动泊车、自动避障等功能。
目前,许多汽车厂商和科技公司都在积极研发智能驾驶技术,并且已经在一些高端汽车上实现了商用。
智能驾驶技术的应用不仅提高了驾驶的安全性和便利性,还带来了深远的变革。
一方面,智能驾驶技术可以大大减少交通事故的发生,提高道路交通的效率和流畅度。
智能驾驶技术也推动了汽车产业的转型升级,汽车制造商开始将更多的资源投入到汽车电子技术的研发和应用中,汽车也逐渐从传统的交通工具向智能网联的移动终端转变。
二、车联网技术的应用车联网技术是指将汽车通过无线通信技术连接到互联网,实现车辆之间、车辆与云端、车辆与交通设施之间的信息传输与交互。
目前,车联网技术已经在汽车导航、远程诊断、车辆监控等方面得到了广泛的应用。
车联网技术的应用使得驾驶者可以通过手机App实时了解车辆的状态、位置和行驶轨迹,可以远程控制车辆启动、关闭、锁定、解锁等操作。
这不仅提高了用户的驾驶体验,还提高了车辆的安全性和防盗性能。
车联网技术还可以使得汽车成为一个移动的智能终端,为驾驶者提供更多的服务和功能,比如在线点播音乐、导航服务、语音助手等。
三、电动化技术的应用随着环保意识的提高和能源结构的调整,电动化技术在汽车行业中的应用也越来越广泛。
电动汽车采用了电池作为动力源,通过电动机驱动车辆行驶。
与传统的燃油车相比,电动汽车具有零排放、低噪音、低运行成本等优点,深受消费者的欢迎。
在电动化技术的推动下,汽车电子技术得到了迅速的发展。
电动汽车需要面对充电桩建设、续航里程、充电速度等诸多技术挑战,这就需要汽车电子技术在电池管理、能量回收、充电技术等方面提供支持。
车上的电子原理有哪些应用1. 车载电子系统•高亮大灯系统:通过电子元件和传感器控制车辆的前照灯、远光灯等灯光系统,提供适当的照明效果。
•制动控制系统:使用电子元件和传感器来监测车轮速度和刹车压力,以确保安全制动。
•动力系统管理:利用电子技术控制发动机点火时机、燃料喷射量等参数,提高燃烧效率和节能减排。
•座椅调节系统:通过电动驱动装置调节座椅的前后、高低、倾斜等参数,提供舒适的驾驶体验。
•安全气囊系统:通过电子元件和传感器监测车辆的碰撞情况,以控制气囊的释放时间和程度,保护乘客免受伤害。
2. 车载通信和导航系统•车载娱乐系统:通过电子娱乐设备和音频系统提供多媒体功能,如收音机、CD/DVD播放器、蓝牙连接等。
•导航系统:基于卫星定位和电子地图,提供车辆位置、行驶路线等信息,并为驾驶员提供导航指引。
•蓝牙电话系统:通过车载蓝牙设备将手机与车辆系统连接,实现免提通话和电话控制功能。
•无线数据传输:利用车载无线网络连接实现车辆与互联网的通信,为驾驶员和乘客提供在线服务和信息。
•远程监控与控制:通过车载通信设备和远程控制器,实现对车辆的远程监控、定位和控制功能,提高车辆安全性和便捷性。
3. 车身电子系统•遥控钥匙:通过无线通信和电子编码技术,实现对车辆的开锁、闭锁、防盗等功能。
•车身安全系统:包括车身防盗报警系统、安全锁止系统等,利用电子元件和传感器提供车辆安全保护。
•倒车雷达/影像:利用超声波或摄像头等传感器技术监测车辆周围环境,提供倒车辅助和防撞功能。
•环境控制系统:通过电子空调控制器、室温传感器等,调节车内温度、通风和湿度,提供舒适的驾驶环境。
•车窗和天窗控制:利用电动驱动装置,通过电子开关控制车窗和天窗的开闭和高度调节。
4. 车载能源管理系统•混合动力系统:通过电子控制单元和电机等组件,将内燃机和电动机相结合,提高动力输出效率和燃油经济性。
•充电管理系统:用于管理电动车辆的电池充电和放电过程,确保电池的安全性和寿命。
电子信息技术在智能交通系统中的应用与优化随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,交通拥堵、交通安全等问题日益凸显。
为了有效解决这些问题,智能交通系统应运而生。
电子信息技术作为智能交通系统的核心支撑,发挥着至关重要的作用。
本文将详细探讨电子信息技术在智能交通系统中的应用,并对其优化方向进行分析。
一、电子信息技术在智能交通系统中的应用(一)交通信息采集与处理在智能交通系统中,通过电子信息技术可以实现对交通信息的实时采集和处理。
例如,利用传感器、摄像头等设备采集道路车流量、车速、路况等数据,然后通过数据传输技术将这些信息传送到交通控制中心。
在交通控制中心,运用大数据分析和处理技术对这些数据进行整合、分析,从而为交通管理和决策提供依据。
(二)智能交通信号控制电子信息技术使得交通信号控制更加智能化。
传统的交通信号灯往往按照固定的时间间隔进行切换,无法根据实时交通流量进行灵活调整。
而智能交通信号控制系统则可以通过实时监测道路上的车辆数量和行驶速度,自动调整信号灯的时长,以提高道路通行效率。
例如,当某一方向的车辆较多时,系统会自动延长该方向的绿灯时间,减少车辆等待时间,从而缓解交通拥堵。
(三)车辆导航与定位全球定位系统(GPS)和北斗卫星导航系统等电子信息技术为车辆提供了精确的导航和定位服务。
驾驶员可以通过车载导航设备获取实时路况信息、最优行驶路线等,从而避免拥堵路段,节省出行时间。
同时,这些技术还可以用于车辆的实时监控和调度,提高物流运输效率。
(四)电子不停车收费系统(ETC)ETC 是电子信息技术在高速公路收费领域的重要应用。
车辆安装ETC 设备后,在通过收费站时无需停车缴费,系统会自动识别车辆信息并完成扣费。
这不仅提高了收费站的通行效率,减少了车辆排队等待时间,还降低了人工成本和能源消耗。
(五)智能公交系统电子信息技术在公交领域的应用,使得公交系统更加智能化。
通过在公交车上安装定位设备和通信设备,可以实时掌握公交车的位置和运行状态。
电子信息技术在汽车领域的应用一.电子信息技术的应历程电子信息技术在汽车中的应用大体上可以分为四个阶段:第- -阶段是在上个世纪的七十年代,将其应用于收音机、电子喇叭上,第二阶段是应用于高速提醒系统、自动锁门系统上,第三阶段是电子冷却控制和直视仪表盘,第四阶段是微波系统[1]。
而电子信息技术在交通领域的应用大体上可分为三个阶段:第一阶段是上世纪六十年代的地理信息系统(GIS) ,第二阶段是上世纪九十年代的电子数据交换技术(EDI) ,第三阶段是现代的道路交通信息通讯系统(VISC)。
二、畅信信技术在汽车方面的应用2.1电子导航系统电子导航系统是根据驾驶员当前所在位置与所到达位置, 通过GPS全球定位系统,从庞大的交通网络数据中选择一条路程、用时最短的行驶路线,会在车载导航的屏幕上显示出路线图,组会有只能语音提示系统,确保驾驶员不用为看地图而分心,遇上交通拥堵,电子导航可以重新规划路线,另择一条最佳路线,电子导航的应用,为不熟悉路线的驾驶员节省了大的时间,使其能够准确的到达目的地[2]。
2.2防撞警告系统和撞车通告系统随着我国汽车数量的.不断增多, 交通事故发生的频率也越来越高,这不仅影响了汽车的正常使用,也给人们的出行安全造成了困扰,而汽车防撞系统,可以通过雷达对当前路面进行扫描,并及时发出语音提示,驾驶员可以通过手动或自动系统对车辆进行控制,避免车辆相撞;而GPS系统也会根据车辆当前的行驶情况,对系统进行信息反馈, - -旦发生车辆相撞,则会自动报警,提高伤员的存活率。
2.3倒车雷达一提到"倒车”, 很多的驾驶员都会头疼,在倒车的时候驾驶员需要左顾右盼,有时需要另外找-一个人来帮助指引,而汽车安装倒车雷达后,就方便了很多,雷达可以通过液晶显示的方法将汽车周围的情况以图像的形式反馈给驾驶员,而且图像会根据车辆的移动而变化,使泊车变得轻松而愉快。
2.4防抱死系统汽车的防抱死系统,很好地降低了紧急制动情况下交通事故的发生,它是通过传感器对车速的测量,并通过计算机计算所需制动力,使车辆在紧急刹车时获得最大制动力的同时,车轮不发生侧滑,保证了汽车在最短的距离停下,并防止了因紧急制动而导致的汽车侧向甩出问题。
电子控制技术在车辆工程中的应用分析随着科技的不断发展和创新,电子控制技术在车辆工程领域中扮演着越来越重要的角色。
从最初的简单电子辅助系统到如今的智能网联汽车,电子控制技术已经成为现代汽车发展的核心驱动力之一。
本文将分析电子控制技术在车辆工程中的应用,并探讨其未来发展方向。
电子控制技术在汽车的动力系统中发挥着重要作用。
目前,许多汽车动力系统都采用了电子控制单元(ECU)来管理发动机的点火、燃料喷射和排放控制等功能。
通过精确的电子控制,汽车发动机的燃烧效率得以提升,从而实现了更高的动力输出和更低的排放水平。
电动车辆领域的快速发展也离不开电子控制技术的支持,包括电池管理系统、电动机控制系统以及充电管理系统等。
电子控制技术在汽车的车身控制系统中也扮演着至关重要的角色。
车辆的稳定控制系统(ESP)通过感知车辆的运动状态并实施制动干预,以确保车辆在各种路况下都能保持稳定性。
而自适应巡航控制系统(ACC)则可以通过激光雷达、摄像头等传感器实时感知前方车辆和道路状况,并根据预设的车距和速度自动调整车辆的行驶速度,提高行车安全性和舒适性。
智能停车辅助系统(APA)和盲点监测系统等也广泛应用了电子控制技术,使驾驶者在复杂路况下更加安全和便利。
在汽车的信息娱乐系统中,电子控制技术也实现了巨大的创新。
现在许多汽车配备了多媒体触控屏、语音识别系统、智能导航系统等高科技设备,可以为驾驶者和乘客带来更丰富的驾驶体验。
值得一提的是,随着人工智能和大数据技术的发展,许多汽车厂商已经开始研发智能车载系统,通过学习驾驶者的行为习惯和路况信息,为驾驶者提供个性化的驾驶辅助和信息服务。
除了上述应用领域,电子控制技术在车辆工程中还有许多其他的应用。
无线充电技术已经逐渐应用于电动车辆的充电设备中,为用户提供更加便利的充电体验;车辆远程诊断系统可以通过互联网实时监测车辆的状态,并提醒驾驶者需要进行维护的项目;智能巡航控制系统则可以通过预测车辆前方的路况和交通流量,优化车辆的行驶策略,降低油耗和排放。
单片机在汽车电子系统中的应用随着科技的不断发展和汽车工业的进步,越来越多的电子设备和系统被应用于汽车中,其中最重要的就是单片机。
单片机作为一种高性能、低功耗的微型电子设备,广泛应用于汽车电子系统中。
本文将详细介绍单片机在汽车电子系统中的应用。
一、车辆控制系统单片机在车辆控制系统中起着至关重要的作用。
通过控制引擎的点火、燃油喷射、空气调节和排放控制等过程,单片机可以提高发动机的性能和燃油利用效率,并降低废气排放。
同时,单片机还通过监控车辆的车速、转向和制动系统,提高车辆的操控性和安全性。
二、信息娱乐系统随着人们生活水平的提高和对汽车舒适性的要求不断增加,信息娱乐系统在汽车中变得越来越重要。
单片机可以用于控制车载音响设备、导航系统以及与智能手机的连接等。
通过单片机的控制,驾驶员和乘客可以享受高质量的音乐、导航和通信服务,提高驾驶的乐趣和便利性。
三、安全系统汽车的安全性是汽车制造商和消费者非常关注的问题。
单片机在汽车安全系统中扮演着重要角色。
例如,单片机可以用于控制车辆的防盗系统,包括车门锁定和解锁、遥控钥匙等。
同时,单片机还可以用于控制安全气囊系统,根据车辆的碰撞情况,在关键时刻自动充气,保护驾驶员和乘客的安全。
四、车身电子系统车身电子系统是指车辆中用于控制车身部件的电子设备和系统。
单片机在车身电子系统中广泛应用于车门控制、车窗控制、后视镜控制等。
通过单片机的精确控制,驾驶员可以方便地调整车辆的各个部件,提高车辆的舒适性和便利性。
五、智能驾驶辅助系统随着人工智能技术的飞速发展,智能驾驶辅助系统正在成为汽车电子系统的一个重要方向。
单片机在智能驾驶辅助系统中能够通过传感器和算法实时监测车辆的周围环境,实现自动泊车、自适应巡航、车道保持等功能,提高驾驶的安全性和舒适性。
总之,单片机作为一种功能强大的微型电子设备,广泛应用于汽车电子系统中。
它不仅可以提高汽车的性能、安全性和舒适性,还可以实现智能化驾驶辅助功能。
微电子技术在现代汽车上的应用1 微电子技术在汽车上的广泛应用随着现代汽车技术的发展,微电子技术已经成为汽车行业发展不可或缺的一部分,让汽车保持一定的安全、高效、智能等特点。
微电子技术是以电子集成器件及微型集成电路为基础的一种尖端技术,又称为微系统技术,是一种单芯片控制系统技术,兼具高速,低功耗,小尺寸,多功能的特点。
它主要用来控制电子汽车的硬件设备,实现汽车的自动控制,从而为汽车高效节能提供强有力的技术支持。
2 发动机电子控制系统汽车发动机电子控制系统是微电子技术在汽车上应用得最为广泛的一种,这种控制系统使用了MEMS(微机电系统)技术,采用了微型组件和智能电路,把微电子元器件集成在一个紧凑的电路板内,实现发动机的智能控制,大大地改善了发动机的燃油消耗和节油效果。
这种高效的控制系统,可以对汽车的运行状况进行监控和调节,即时调整发动机的气体控制,降低汽车排放的污染物,可以提高发动机的性能,还可以改善汽车的整体操控,使汽车在更低的燃油消耗情况下提高性能。
3 智能汽车现代汽车越来越多地采用微电子技术,使车辆具备了智能化的能力,比如说汽车都拥有车载GPS系统、广播系统等,这些系统都是依赖微电子技术来实现的,使车辆具备了定位、挡增的功能,比如车内无线控制系统、汽车影音系统、汽车导航仪等,以及智能驾驶系统。
这种智能汽车系统使汽车维修更加方便,有效降低了行车的风险,使汽车变得更安全。
例如,汽车在遇到意外情况时,可以自动紧急刹车,从而使汽车自动调整驾驶速度,增强车辆的安全保护能力。
4 其他应用微电子技术不仅可以在行车方面提高汽车的智能性,还可以用于汽车的各种系统。
比如车载传感器系统,主要用于检测汽车各部件的工作状态;汽车动力系统,通过微电子技术来控制电路及电机,提高汽车的续航能力;安全系统,可以实现远程智能化监控,保证汽车的安全性能;还有电池管理系统,可以智能控制电池充电,使电池有更长的使用寿命,大大地提高汽车的使用效赀率。
汽车电子技术的新应用——车载移动通信电话系统的实现摘要:本文通过对车载移动通信电话系统的设计和应用描述,开拓了汽车电子领域的新视野,在增加实用性的同时降低成本,达到了方便汽车消费者的目的。
关键词:车载电话;汽车电子;语音芯片1.汽车电子的发展前景汽车工业的长足进步是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的,自20世纪90年代以来,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段,也将是优化人—汽车—环境的整体关系最为重要的阶段。
超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化,为集中控制汽车提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制);同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸应用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。
采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。
现代汽车电子产品分为两大类,一类是车载汽车电子装置,例如车载电话等,它们和汽车本身的性能无直接关系,属于汽车的附加部分;另一类是汽车电子控制系统,例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制系统(ABS)、电子控制悬架系统等,它们直接影响着汽车的性能。
在今后的十几年内,推动汽车电子产品发展的动力仍将是汽车安全、节能、环保等的需要。
汽车电子系统的发展将主要集中在汽车用局域网系统LANS和处理器CPUS、发动机控制、机-电接口、ABS和行驶控制、电子控制传动系统、抬头显示系统HUDS、声音识别技术、行车导驶系统及多媒体技术和撞击传感技术等方面。
汽车电子产品与系统近期的主要发展趋势是:车载局域网将逐步替代单独控制器;车载计算机的处理能力将有显著提高。
多媒体显示系统将为驾驶者提供更多的相关信息,包括图像信息。
声音识别技术可望在近几年内有重大突破,并应用于汽车领域。
比CD-ROM存储量大6~7倍的DVD-ROM将大量用于汽车的导驶系统和多媒体系统。
电子技术在车载信息系统的应用未来的车载信息系统平台将全面超越传统汽车仪表的现有功能,系统主要功能包括:全图形化数字仪表、GPS导航、车载多媒体影音娱乐、整车状态显示、远程故障诊断、无线通信、网络办公、信息处理、智能交通辅助驾驶等等。
未来的车载信息平台是人、车、环境的充分交互,集电子、通信、网络、嵌入式等技术为一体的高端车载综合信息显示平台。
车载信息系统平台的主要功能至少应该包括以下方面:1.仪表显示主要包含传统仪表的所有功能。
以液晶屏(LCD)作为显示终端,所需的大量、复杂的信息能够以图形方式,灵活、准确地显示在LCD屏幕上。
基本的要求是高亮度显示图形,高实时性响应,能够接收来自CAN 总线和传感器的信号。
2.车辆监控及远程故障诊断通过收集的信息进行车辆信息的诊断和分析,更加智能的监控车辆的性能和状况,并给予用户提示,同时通过车载信息平台的GPRS模块将诊断分析数据与诊断服务中心实时双向传递。
通过外连GPS模块和通讯模块,并通过监控中心,进行车辆防盗监控和远程控制。
3.无线上网通过覆盖全国的GSM/CDMA/GPRS信号,随时随地无线上网,最高速率可达153.6Kbps,可实现E-M ail、FTP、网上聊天、浏览信息、网络游戏、图片下载、移动办公、电子商务等网络功能。
速度快、性能稳定、安全可靠。
4.导航信息实现完善的导航功能。
通过GPS全球定位系统,无论用户在世界的任何角落,都能即时定位和连续定位,除了提供自主导航、信息查询、最佳行车路径计算、轨迹记录和回放等功能之外,还提供交通堵塞预测、停车场停车向导、可与网络连接的地图数据实时更新等高级功能。
导航信息系统的显示限于局部区域,应不影响仪表系统的同时显示。
5.车载电话采用CDMA无线通信或VOIP网络电话,车载免提与无线耳机无缝切换,保证车主在通话过程中的驾驶安全。
6.车载娱乐车载娱乐系统已经由以前的收音机和一个卡带机或CD机进化成可以通过用户和其它车辆通讯,拥有多种娱乐和信息的系统。
比许多其它的音频/视频应用,如家电的A/V系统应用要求更丰富。
满足人们对汽车娱乐性、舒适性的要求,可进行卫星数字广播接收、车载数字电视接收、CD/DVD播放等,并具有MP3/MP4/IPOD/USB等多媒体播放功能。
音视频文件可以通过无线下载,彻底免去使用碟片的种种麻烦。
前置中控台或头枕式真彩显示屏和高保真车载音响,更是为用户提供了专业级视听享受。
7.辅助安全驾驶主要包括:驾驶员疲劳监视,前、后方测距雷达系统,碰撞分析、刹车控制、安全报警系统以及辅助倒车后视系统。
驾驶员监视器安置于方向盘下方,用于拍摄驾驶员的面部,并自动分析眼皮开度,经分析后如果发现有疲劳驾驶,会自动发出警报;同时,前方测距雷达和车后的测距雷达系统会自动测量前、后方车距,并将此信息发送至碰撞分析单元。
如果有碰撞危险,会发出警报,同时自动刹车或控制安全带的驱动电机,使乘员在碰撞发生前处在一个提前设计的最佳姿势,使事故的后果减小到最低。
其辅助倒车后视功能主要是通过拨倒档,便可从高清晰液晶显示屏上看到车后的全彩影像,辅助倒车、后视摄像头具备防眩和夜视的功能,便于保证车主夜间倒车的安全。
8.新型智能交通系统的车载信息采集系统获得实时、可靠的交通信息一直是智能交通系统发展的瓶颈问题,建立智能交通车载信息采集系统,可以为智能交通系统中驾驶行为特性的研究、交通数据采集、现场测试等提供良好的辅助测试、验证平台,还可以作为一个辅助检测手段,为我国智能交通系统多功能实验车的建设和发展提供强有力的技术支持,从而加速我国智能交通系统相关技术的研究和开发。
车载信息平台包括多方面技术,下面仅将其中涉及到的几项关键技术简单介绍如下:基于嵌入式技术的Telematics系统Telematics是一个由通信和信息科学组成的合成词,通常称为车载远程信息处理。
它综合了汽车制造和IT技术,包括计算机、移动通信、数字广播等;同时,又依托于ITS的“3S”,从而迅速发展成为融合技术与服务的新业务。
Telematics通过无线信道连接车载终端机与服务中心,以构成提供信息服务的通信链路。
通过安装于车内的终端系统,分析汽车内与车外发生的各种状况,收集驾驶和行车所必需的各种信息,同时执行一系列的必要控制,为驾驶员和乘客提供方便、安全和娱乐。
Telamatics的技术特征充分表现了现代科技的大融合。
它应用5种主要技术:卫星定位技术(GPS);无线接入技术;蜂窝通信技术(2G/3G);专用短程通信的窄带网络技术(DS RC);数字广播和多媒体广播技术(DMB),融合成为4类主要功能:(1)基于卫星定位技术(GPS+GIS)的地面导航。
根据道路状态引导车辆以最佳路线抵达目的地。
(2)基于ITS数字广播(GPS+GIS+LBS+CDMB)的智能交通。
典型应用为对路面实时状况的领航。
它不同于以地理信息为基础的导航,而是在导航的基础上,以路面上发生的实时位置信息(Location BasedServices,LBS),引导车辆不仅选择最佳地理路由,而且选择所需时间最短的优化路由。
通过ITS信息中心发布的路面状况实时多媒体信息,以广播形式传送语音、分析和测算处理的结果,以数据形式将遥感测量的地理数据合成为引导实时驾驶的领航图,及时提醒驾驶员避开交通堵塞或突发事件的路段,给出最佳修改行车路线,以最短时间到达目的地。
(3)基于无线移动通信技术(2 G/3G+DSRC+WLAN)的远程信息服务。
一方面以WLAN形式构建车内的微微网,以通用的信息平台实现网络化通信和信息服务,这与手机通信和无线上网的功能基本一致;另一方面以RFID沟通标签与读取器,再以DSRC互联服务中心,以信息平台方式,既将ECU收集的发动机温度、尾气、轮胎、汽油及行车状况等的汽车信息送到服务中心的维修站,以实现远程车辆故障诊断和求助;将过路的计费信息和服务的费用信息送到服务中心的结算站,服务中心可据此分析和判断车辆有无故障、有无可能出现的失控、失盗等紧急情况,既能及时告知驾驶员,又能指令汽车减速、停止运行或无法启动。
同时,准确记账并自动收费。
(4)基于数字广播技术(CDMB-T/CMMB+ITS)的车载文化娱乐。
它不仅要在车上显示电视节目、路面状况、MTV、电子游戏等,还要显示和管理个人节目信息资源(数据广播),并随时经广播宽带下载地理、地貌、地图等信息,还能显示如E-Mail接收的互联网信息。
随着更加先进的传感器、快速响应的执行器、高性能ECU、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第3代移动通讯技术在汽车上的广泛应用,现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展,以达到“人―汽车―环境”的完美协调。
2.1传感器随着汽车电子化发展,自动化越高,对传感器的依赖程度也就越大。
汽车用传感器的种类多样化和使用数量的增加,使得传感器朝着多功能化、集成化、智能化和微型化方向发展。
这些将使未来的智能化集成传感器不仅能提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作放大等处理;同时它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度;另外,它还具有结构紧凑、安装方便的优点,从而免受机械特性的影响。
2.2微处理器(ECU)自从1976美国通用汽车公司成功的将ECU应用到汽车发动机的控制系统中后,汽车电子控制系统进入到了新的高速发展阶段,随后ECU被应用到动力传动、车身、安全等控制系统中。
由于汽车用EC U对可靠性、信息处理能力、实时控制能力及成本上的特殊要求,基于通用芯片开发出的ECU已经很难满足汽车电子控制系统的要求,因此,开发出具有多路同步实时控制、自带A/D与D/A、自我诊断、高输入/输出等功能的汽车专用ECU系统具有很高的现实意义。
随着汽车电子控制日趋集中化,ECU需要处理的信息量不断增加,因此,16位和32位ECU将成为未来汽车用ECU的首选,预计在今后几年内需求量将增加50%以上,逐步成为车用ECU的主流。
2.3执行器目前汽车上所使用的执行器主要有电磁式、电动式和气动/液动式。
电磁和电动式的执行器是以电为动力的操作机构,具有体积小、重量轻、响应速度快、耗能小的特点,但是,与气动/液动式执行器相比,输出驱动能力则不足,无法满足未来汽车控制领域大驱动输出的需要。
但是,随着新材料、新工艺、新机构设计的采用,电磁和电动式执行器将逐渐取代气动/液动执行器,尤其是在未来汽车普遍更换42V新型电源系统之后,输出驱动能力将大幅度提升,完全可以取代传统的气动/液动系统。
2.4控制策略目前在汽车电子控制系统中广泛采用的是PID控制理论,是一种使用于单输入/输出、线性定常系统的经典控制理论,但是,由于汽车中需要控制的对象往往具有很强的时变和非线性,控制系统的输入和输出参数也越来越多,采用以状态空间为基础、适用于多输入/输出、非线性时变系统的现代控制理论已成必然,如最优控制、自适应控制、模糊控制等。
2.5总线技术利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而构成汽车内部局域网,实现各系统间的信息资源共享。
其优点主要有:①大大减少线束数量、连接点及体积,提高系统的可靠性和可维护性;⑦采用通用传感器,达到数据信息共享的目的;③改善系统的灵活性,即通过系统的软件可实现系统功能的变化。
根据侧重功能的不同,SAE将总线划分为A、B、C三大类:A类是面向传感器和执行器的一种低速网络,主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制等,目前A类的主流是LIN;B类是应用于独立模块间的数据共享中速网络,主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示及四门中央控制等,其目前主流是低速CAN(又称动力CAN);C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络,主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等的控制,目前C类主流是高速CAN(又称动力CAN),但是随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“XbyWire’’线控技术的发展,将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置,力求在未来5―10年之内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统,完全不需要后备机械系统的支持,其主要代表有TTP/C和FlexRay。
而在多媒体与通讯系统中,MOST、IDB1394和“蓝牙”技术成为了今后的发展主流。
另外,光纤凭借其高传输速率和抗干扰能力,越来越广泛的用作高速信号传输介质。
2.6新型42V供电电源随着汽车电控技术的不断发展,使汽车电子装置在整车中所占比例和相应的耗电量不断提高,使现有的12V电源系统供电能力趋于饱和或不足,无法满足下一代汽车设计中新增电子设备的需求,如无凸轮轴电磁式电控配气相位机构、飞轮复合式起动―发电机系统、电加热三效催化转化器以及新型电力制动和电力转向系统等,它们在传统的12V电源系统中难于实现,而这些新技术又是公认的未来汽车技术发展的重要方向。