電子信息與智能化技術在汽車上的應用

摘 要 隨著科技技術的不斷的發(fā)展，在21世紀電子信息工程已經(jīng)廣泛的應用于科技技術的很多領域當中，而且在潛移默化中正在滲透于人們的日常生活里，改變人們的各種生活方式，促進科技信息發(fā)展的同時也推進了時代發(fā)展的腳步。

【關鍵詞】電子信息 控制系統(tǒng) 智能化技術 汽車應用

1 電子信息與智能化技術在汽車應用中的安全作用

1.1 障礙物報警系統(tǒng)以及汽車撞車危險警報

目前汽車的障礙物報警系統(tǒng)以及汽車撞車危險警報系統(tǒng)都是根據(jù)掃描到的物體波長與雷達等進行障礙物的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)距離障礙物距離短與安全距離時就會進行安全警報，以此來提醒操作人員通過控制汽車等方法進行及時的停車。上述警報系統(tǒng)早先主要作用各大汽車行業(yè)中的Onstai操作系統(tǒng)，避免了很多悲劇的發(fā)生。當障礙物警報系統(tǒng)和汽車撞車危險警報系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)進行結合后，形成的新型系統(tǒng)也會在醫(yī)療救助領域起到很大的作用，例如可以為醫(yī)療救助機構準確及時的提供汽車的定位，這樣當汽車出現(xiàn)事故后救護車可以在最快的時間內趕到現(xiàn)場，據(jù)可靠數(shù)據(jù)估計，用這樣的方法可以節(jié)省將近一半的時間。只要汽車行駛在網(wǎng)絡計算機服務區(qū)域內，那么系統(tǒng)就可以全天進行安全監(jiān)測。

1.2 自動化車輛控制系統(tǒng)

所謂的自動化車輛控制系統(tǒng)指的是預先會給汽車設定一個最低運行速度，利用各種探測儀器實時對交通情況進行監(jiān)控匯報，一旦發(fā)生緊急情況或者車輛的行駛安全系數(shù)較低時自動控制行車速度，甚至可以在特殊情況時進行緊急制動以此來保證車輛的安全行駛。全球第一輛擁有自動化車輛控制系統(tǒng)系列的車就是奔馳s級兩千，根據(jù)資料顯示，目前很多汽車公司也都將陸續(xù)發(fā)行各自的汽車自動化控制系統(tǒng)。自動化控制系統(tǒng)時根據(jù)巡航控制系統(tǒng)演變而來，汽車自動化控制系統(tǒng)中主要包括車身前后的障礙物警報系統(tǒng)，車輛發(fā)動機的緊急制動系統(tǒng)，巡航控系統(tǒng)（即節(jié)流閥），除此之外還包括操作人員預先設定的車輛最低行駛安全速度。自適應巡航控制系統(tǒng)最大的特點就是幫助操作人員調整駕駛舒適度，以此可以降低操作員的駕駛負荷。其中的主要構成有汽車防抱死系統(tǒng)（abs），發(fā)動機控制系統(tǒng)（tcs）還有車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)（vse）等。一旦發(fā)生緊急形況，即使駕駛員沒有及時的進行制動，汽車防抱死系統(tǒng)也會代替駕駛員完成緊急制動。汽車自動化控制系統(tǒng)是一項趨于人性化的系統(tǒng)，重點是依靠于信號傳感器，角度傳感器，速度傳感器，急剎急停傳感器以及車輛發(fā)動機控制端系統(tǒng)等組成。

1.3 車輛倒退雷達

車輛倒退雷達是汽車裝置中的一項輔助功能，可以通過聲音的判斷甚至更加簡單的方式通知駕駛員在進行倒車時距離障礙物的距離過短。這樣就可以避免了駕駛員在進行倒車過程中頻繁出現(xiàn)的安全問題，同時可以時駕駛員更加容易方便的進行倒車行為，很大程度的加強了車輛安全性。從倒車雷達問世至今經(jīng)歷了五年的時間，在這段時間內倒車雷達經(jīng)歷了五次技術性的改革。無論是從結構組成中還是從使用性能上，每一次改革都具有新的進步，在幾次改革中運用最多的就是LED數(shù)碼顯示，屏幕顯示等等的雷達種類。

車輛倒退雷達最初是根據(jù)蝙蝠可以在夜里飛行并且可以完全躲避所有障礙物的原理進行設計的，車輛倒退雷達的監(jiān)測裝置設置在汽車的保險杠上，不同的汽車公司建造的汽車安裝的監(jiān)測裝置不同，分為2，3，4，6個等等，通常情況下會將監(jiān)測裝置放置在車身的前后左右和車身的四十五度角方向。汽車倒退雷達最主要的特點就是能夠檢測到駕駛員從后視鏡中檢測不到的低于保險杠的障礙物同時進行安全警報，舉個例子，較大快的路面石頭，兒童等等。

一般情況下汽車倒車雷達安裝在倒車鏡上，以方便與提示駕駛員距離車后障礙物的距離有多少，直到距離短于安全距離后，警報器開始發(fā)出警報，提示駕駛員進行行車制動。

汽車倒退雷達一般在汽車擋位變?yōu)榈管嚈n位時進入了工作狀態(tài)，常見的車輛設置安全范圍為一米半，因此在車輛進行倒車時更加方便于駕駛員的操作。

上述汽車雷達倒車原理廣泛的應用于各領域中無接觸距離檢測中，并且監(jiān)測的方法比較簡單，并且方便快捷，更加便于駕駛員的控制，能夠最大準確度的滿足各領域對雷達探測的要求。汽車倒退雷達用于距離檢測中，可以在特定情況下產(chǎn)生信號，在信號遇到障礙物后形成信號返回波，車輛上的雷達裝置會接收到信號返回波，利用計算裝置可以計算出信號波在往往距離間的傳播速度一次就可以知道距離障礙物的具體距離。

1.4 汽車防盜系統(tǒng)以及追蹤系統(tǒng)

這種裝置提供了一種基于自動車輛跟蹤的反盜竊方法。換句話說就是通過internet預先建立好的車輛安全區(qū)域，使車輛自動進入一種防盜模式，這樣就可以避免了車輛丟失的風險。大部分車輛都是在車輛丟失后有車主進行授權后開啟防盜追蹤裝置進行追蹤，但是一部分車輛是可以在車輛在非正常情況下（入侵，強行開啟）自動進行防盜追蹤模式，并立刻進行警報。

近幾年最普遍的就是Lojack防盜軟件，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示這款追蹤軟件的車輛追蹤成功率極高，但是想要使用Lojack防盜軟件就要求追蹤機構利用制定的信號接收器，所以這項軟件的運用范圍會受到極大的限制。可以看出，防盜追蹤系統(tǒng)能夠運用到各種通訊信息等領域當中，前提是只要系統(tǒng)中含有GPS定位系統(tǒng)。

2 車輛信息工程以及車輛的導航系統(tǒng)

2.1 車輛信息傳遞系統(tǒng)

車輛的信息傳遞系統(tǒng)能夠讓駕駛員在正常行駛過程中實現(xiàn)不離開前方，手不離開方向盤的前提下，利用藍牙設備等其他便攜裝置進行信息的瀏覽或則通訊等，同時也可以利用語音控制系統(tǒng)將信息傳遞給其他駕駛員。

目前常見的車輛信息傳遞裝置分為兩類，第一類時利用車載顯示器進行信息的瀏覽，第二類是通過語音控制系統(tǒng)將信息轉換成聲音形式，并有車輛自帶聲音播放器等將消息傳遞給駕駛員，同時回復信息等也可以通過語音轉換成文本后進行傳遞。

2.2 車輛的導航系統(tǒng)

車輛的導航系統(tǒng)時依靠于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也就是GPS定位系統(tǒng)進行工作的工作模式。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以接受并發(fā)出各種定位信號，在制定的裝置計算后可以準確的確定車輛的地理位置，行駛速度，行駛軌跡等等，同時會在總全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)上顯示出來。車輛的導航系統(tǒng)可以讓駕駛員在復雜多變的城市道路網(wǎng)行駛過程中，規(guī)劃出最合適的出行路線，幫助駕駛員更加快速的到達想要去的地方。目前我國的車輛導航系統(tǒng)運用多層次管理模式，將國內各地區(qū)按照省，市，區(qū)，鎮(zhèn)等進行劃分，計算出最佳的行駛方案，并且生動形象的為駕駛員顯示出其當前的行駛狀態(tài)。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不僅具有全球定位功能，還具有很多很多作用，例如：當駕駛員通過地址，區(qū)域，聯(lián)系方式等進行搜索目的地時，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也可以規(guī)劃出一條最佳的形式路線；當駕駛員想要行駛方向上發(fā)生了堵車，道路施工，偏離規(guī)劃路線等情況時，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠最快速度的重新規(guī)劃另一條合理的行駛路線；在駕駛員進行行駛過程中，為了使駕駛員更安全的行駛，系統(tǒng)會提前提示道路行駛情況，舉個例子，系統(tǒng)可以在城市道路情況兩百米，高速公路一公里時向駕駛員進行前方路段情況的報道；在駕駛員行駛到十字路口前，系統(tǒng)會顯示路口整體的立體圖示，播報道路信息并提示應該正確行使的道路，可以說這是目前眾多導航系統(tǒng)的主要作用，也是不可缺少的一項功能。換句話說，汽車導航領域就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的最主要應用領域。

3 智能化技術在汽車領域的應用

應用了智能化技術的車輛可以簡稱為智能汽車INTELLIGENT VEHICLE（VE），這是一個具有自動化控制，多層次輔助等眾多功能的汽車統(tǒng)稱，智能汽車利用電子信息技術與計算機網(wǎng)絡結合技術，自動化控制技術，數(shù)字化信息處理技術，現(xiàn)代通訊交換技術等，集合了眾多新興技術的高端智能系統(tǒng)，可以說智能汽車目前已經(jīng)成為了全球實現(xiàn)智能化交通管理的重要手段，也是目前全球對于汽車技術研發(fā)的首要對象，并且將其作為了未來汽車領域的主要發(fā)展動力。真正意義下的智能汽車能夠很好的幫助人們改善交通條件。下面將會簡單的介紹幾種智能化技術在汽車領域的主要應用成果。

3.1 自動化車距控制系統(tǒng)

啟動了自動化車距控制系統(tǒng)后，在車輛怠速行駛過程中利用車體上設置的雷達探測器來檢測與前后車的車距，一旦前方車輛急剎車或者后方車輛突然加速后導致自身車輛與來車車距小于預先設定的安全距離后，系統(tǒng)將會自動進行緊急制動，改變車速后將車距調節(jié)成安全距離。

3.2 汽車自動警報系統(tǒng)

汽車自動警報指的是由各種雷達探測系統(tǒng)，傳感器，車載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等等構成的安全警報系統(tǒng)。在汽車行駛的過程中，汽車自動報警系統(tǒng)可以實時的監(jiān)測小車行駛時附近車輛的距離，小車自身的行駛速度還有行駛環(huán)境等。利用所檢測到的信息可以計算出自身的安全距離等等，在周圍汽車的距離小于安全距離就會進行報警以此來提示駕駛員進行調整。

3.3 車輛自動人性化行駛控制系統(tǒng)

車輛自動人性化行駛控制系統(tǒng)是建立在車載信息采集設備的基礎上，對于采集到的信息進行綜合處理分析，可以對駕駛員的駕駛狀態(tài)進行實時監(jiān)測。一旦駕駛員在行駛過程中出現(xiàn)疲勞，睡眠狀態(tài)等，導致了車輛的安全距離過小或者車輛異常行駛等狀態(tài)后，車內設置的報警系統(tǒng)就會立刻進行報警提示駕駛員，如果發(fā)生的情況超出控制，那么汽車就會自動停止工作，這樣可以很大程度上加駕駛員的行駛安全度。近幾年，應用較多的就是睡眠警報，溫度火源警報，發(fā)動機輪胎警報等裝置。

3.4 聲音控制系統(tǒng)

伴隨著汽車領域新興技術的研發(fā)，駕駛員能夠通過汽車內部設置的計算機網(wǎng)絡對汽車進行聲音指令的控制，這也是眾望所歸的一項功能。近幾年，車載娛樂項目以及通訊項目的逐漸開發(fā)，汽車內部的聲音播放裝置已經(jīng)不僅僅有音樂，音質等要求，還形成了將通信技術，電子技術，圖像顯示，自動導航，通訊信息等融合在一起的多元化數(shù)字媒體技術。駕駛員可以在行駛過程中更加便捷的瀏覽交通情況，道路情況，導航情況等等，同時還可以接受發(fā)送信息，電話，指定播放音樂等等，可以讓駕駛員在駕駛過程中緩解駕駛疲勞，更舒適的駕駛并且不影響正常的電話通訊。

3.5 智能技術在汽車應用中的主要技術支持

智能技術在機車應用中的主要技術包括雷達探測技術，高精度的數(shù)字信息技術，全球衛(wèi)星定位技術，導航技術，車輛顯示技術等等，上述技術的應用與發(fā)展前景和智能汽車的發(fā)展有著密不可分的關系。車輛顯示技術目前時智能汽車中發(fā)展前景最好的技術，同時也是不可或缺的技術，車輛顯示技術擁有及時性，適應性等特點。一般情況下，這種技術在探測道路情況和識別跟蹤時具有很大的作用，比起市場上各種傳感器來說，車輛顯示技術能夠同時監(jiān)測大量信息并且能夠遙測等優(yōu)勢。不過信息處理多會使系統(tǒng)的及時性遭到嚴重的破壞，因此就要采用更先進的的硬件設備。

4 總結

全球汽車領域中的各個汽車汽車都在努力的研發(fā)電子信息技術在汽車使用方面的利用。即使現(xiàn)在還存在著各種各樣的問題，例如在進行電子信息技術引用時各項軟件與硬件的兼容性問題，如果建立一套標準的汽車信息技術的規(guī)定和指標等等，不過隨著未來科技技術的飛速發(fā)展，這些問題也都會的到解決與改善?？梢哉f未來的汽車領域將會有很大一部分的發(fā)展空間，不久的將來汽車在我們的日常生活中占有的比重會越來越大。

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作者簡介

秦冬梅（1987-），女，山西省太原市人?，F(xiàn)為山西農業(yè)大學信息學院教師。研究方向為電子信息。

作者單位

山西農業(yè)大學信息學院 山西省太谷縣 030800