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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,智能运输系统（ITS）,1 了解AVCS的主要功能 2 了解AVCS的根本构造 3 了解一些汽车预警原理和防撞技术,1 AVCS的主要功能 2 智能汽车如何自动避撞 3 日本的ASV车辆掌握系统构造,AVCS和AHS没有明显界定，只是侧重点不同，留意这个不同。,4.5 先进的车辆掌握系统AVCS,4.5.1先进的车辆掌握系统概述,1先进的车辆掌握系统的含义,先进的车辆掌握系统Advanced Vehicle Control Systems是借助车载设备及路侧、路表的检测设备来检测四周行驶环境的变化状况，自动驾驶掌握以到达行车安全和增加道路通行力量的目的。,先进的车辆掌握系统的核心内容是智能汽车的争论与应用，这种汽车具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航掌握功能。,2进展先进的车辆掌握系统的目的,增加大路的通行力量，削减道路堵塞，缩短行车时间,AVCS能使运行的车辆保持适宜的最小跟车间距，保持车流稳定地前进，缩短行车耗时，缓解交通拥挤，提高道路利用效率，增加大路的通行力量。,降低事故率，提高行车安全,AVCS可以通过显示或预警装置，给驾驶员供给足够的交通信息，帮助驾驶员作出正确的驾驶操作决策，在AVCS 高度完善的状况下，可以将人工驾驶转为自动掌握，防止因驾驶员疏忽和机件故障造成的交通事故，并可供给适当的安全防护，当最终实现自动驾驶时，将完全排解人为因素而导致的交通事故，从而实现高效安全的行车秩序。,降低行车本钱，提高行车效率,在AVCS掌握下，可以保持车流的顺畅，削减交通堵塞，削减由于车辆滞留在道路时间过长而导致的消耗过多，以及削减因频繁的踩油门与刹车所造成的能源消耗，提高行车能源利用效率。,降低废气排放量,减轻环境污染,当车流顺畅、稳定地向前行驶时，排放的废气、噪声等环境污染较少，可到达减轻环境污染的效果。,先进的车辆掌握系统的根本功能,1安全预警系统,先进的车辆掌握系统中的车辆安装的车载设备，具有事故躲避功能，包括安装在车身各局部的探测雷达、红外雷达、盲点探测器等设施，有计算机掌握，在超车、倒车、更换车道、大雾、雨天等易发生事故的状况下，随时以声、光等形式向驾驶员供给车体四周必要的信息，并可以自动和半自动实行措施，从而有效地防止事故的发生。另外车载设备内，还可以存储大量有关驾驶员个人和车辆各部位的信息参数，对驾驶员和车辆进展随时检测调控。如当检测到驾驶员体温下降时，这通常说明驾驶员开头打瞌睡，就会发出报警，提示驾驶员留意，并实行措施。当检测到车内、空气中酒精含量超标时，就会自动锁住发动机。它对汽车主轴转速、轴温、燃油状况、轮胎气压、尾气排放 等参数状况进展监控分析，必要时向驾驶员发出报警信号，可以预防事故的发生等。使原来很多由驾驶员人工关注的工作改由计算机完成，大大提高了汽车运行的安全程度。以下图为电子驾驶证。,2防撞系统,纵向防撞系统,纵向防撞系统主要是通过安装在车辆前后的磁性传感器和路面上安装的磁标相互作用或雷达探测器等的探测作用实现的。具体操作过程是利用传感器分别探测前后潜在的碰撞隐患或马上发生的碰撞事故，为驾驶员供给准时的回避操作指令，并自动掌握车辆的加减速掌握系统以保持适当安全车距，防止车辆与车辆、车辆与其它障碍物之间的正面和追尾碰撞。,侧向防撞系统,侧向防撞系统主要是利用车辆左、右两侧的传感器分别探测车辆两侧的路况，从而为欲转变车道和驶离道路的车辆供给适当的侧向安全间距，防止或削减两部或多部汽车发生侧撞，或驶离道路的车辆与路侧障碍物发生侧撞。动画：自动避撞,穿插口防撞系统,穿插口处是碰撞事故发生的的多发点。穿插口防撞系统主要是当车辆驶近和通过信号掌握的穿插口时，将车载设备及通信系统所获得的情报进展处理后，推断出是否有发生事故的危急，据此对车辆进展掌握，维护行车安全。,3视觉强化系统,系统要求有车载式检测设备、屏幕显示设备及计算机处理设备，对检测信息进展处理，并以适当的、有助于驾驶员理解的方式显示信息于屏幕上，这有助于增加行驶环境的可视性，对潜在信息即具有隐蔽性的信息，如未按正常规律行驶的汽车，超高缺乏的弯道等、微弱信息即不易被觉察的信息，如黄昏、大雾或雨天等环境造成难以看清的障碍物等加强视觉可知性，可大大提高汽车驾驶员对路况的观看及推断力，使驾驶员更好地遵守交通规章，从而提高汽车行驶的安全性。,4救难呼救系统,救难信号呼救系统Mayday Systems是为了缩短事故响应时间，提高事故处理效率，尽量削减事故损失而研制开发的AVCS系统中的一个子系统。这个系统由GPS定位技术和GSM通讯技术及显示事故的电子地图等设备组成。当事故发生时，碰撞传感器会自动发出一个包括由GPS打算的车祸位置的无线电信号，由GSM技术完成车辆与反响中心的信息传输。反响中心的电子地图可以准确地显示出信号位置事故发生的地点。在先进的车辆掌握系统中，车辆应用救难信号系统以后，紧急事故处理的响应时间可以削减45%，幸存率可以增加7%12%，也可以大大地减轻受伤的严峻性。,5车辆行驶自动导向系统,目前，各兴旺国家均大力争论汽车的导航系统，也是智能汽车的一个组成局部。它由卫星定位系统GPS、路侧通讯技术GSM技术、网络技术、电子地图、询问引导系统组成，通过它查找最正确行车路线，避开交通拥挤和发生事故的路段。驾驶员可以将目的地输入车内的电脑，提出要求，电脑便依据道路状况、红绿灯数、速度限制等，选出最正确路径，并显示在电子地图上。它不仅使车辆避开拥挤堵塞的路线，还可以帮助疏散车辆，减轻驾驶人员心理负担，供给安全、舒适的行车环境。,6环保系统,在智能汽车中，还有智能环保系统，由电脑检测掌握燃油、燃烧、排放等状况，以取得最正确排放效果。除此之外，目前各国还在大力进展研制太阳能、自然气、氢气等各种无污染的新能源汽车。另外，还争论开发低噪声汽车以削减噪声污染。智能汽车环保系统的研制与开发，是先进的车辆掌握系统争论开发的重要领域，可以削减排放及噪声污染，提高汽车的运行效率。,4.5.3先进车辆掌握系统的根本构造及工作原理,1.实施先进车辆掌握系统的相关技术,决策和掌握技术,此项技术利用车载微型计算机作为决策和掌握中心，对收集来的车况、路况、环境等各类信息加以综合利用分析处理，以便做出最正确掌握实施方案，并自动掌握车上各个系统。,行驶状态监控技术,此项技术的应用，可以监测汽车的行驶状态及工作状态，如轮胎压力、轴速、轴温等，还可检测出驾驶员的状况等，为决策供给必要的参数。,信息显示技术和通信技术,利用LED、LCD或CRT等显示设备，作为文字、图形显示和状态指示，供给完善的信息给驾驶员。通信技术主要是利用无线电频道的规划与安排，配给调频技术，准确无误地传输语音、数据和图像等信息。,环境监测技术,环境因素对汽车行驶产生的影响很大，近10%的交通事故与环境因素有关，因此，利用有关的环境监测技术，可以随时检测出温度、风力、湿度等天气状况，废气排放等环境污染等状况。,路况检测技术,路况检测主要应用于AVCS专用车道上，包括同轴电缆、磁性标记。,2.先进的车辆掌握系统的构造示意图,智能汽车构造示意图,3.先进的车辆掌握系统的工作原理示意图,4.5.4 先进的车辆掌握系统案例,1.美国的PATH工程,PATH工程是由美国加利福尼亚州支持的一个技术争论工程。在此工程中，AVCS的争论侧重于技术上的争论与系统集成。从系统集成角度动身，PATH工程的争论工作分为两类：纵向行驶掌握系统和横向行驶掌握系统的争论。对于每一系统，争论工程都包括系统概念分析、系统配置、操作测试与演示和进展完善三个方面。,对于横向掌握，PATH争论者主要设计了由路面参考线和车辆传感器组成的横向掌握系统。路面参考线包括一系列安装在车道中间每隔肯定距离PATH工程中间距为1米的永久性磁钉。车上安装了四个磁性传感器，两个放在纵轴上，另外两个传感器放在保险杠下面，一边一个，离中间的传感器大约30厘米。这四个传感器测得的数据被传输给计算机处理中心，处理结果将作为横向掌握的依据。横向掌握系统的作用是：在保证行驶质量的状况下，保证驾驶员和乘客的舒适性，使车辆运行尽量靠近路中线。,在PATH系统中，放在中间的两个磁性传感器检测路中心永久磁钉产生的水平和竖直方向的磁场，由此测定车辆中心线的位置。另两个在保险杠上的传感器测磁场竖直方向的成分。它们读取一系列磁场的极性，来供给道路几何信息，包括前方道路的半径和曲率等信息，帮助掌握系统获得一个平稳的行驶。,PATH工程的纵向掌握是基于车队的综合联动掌握的争论。车队联动运用了车辆之间的纵向最小距离概念，PATH工程的设计者对其进展了模拟和试验。综合联动掌握系统包括一台电脑、一个通信系统、一个雷达系统、传感器和传动设备。传感器测车速、加速度、油门角度、刹车压力和入口常压温度。这些传感器测得的数据在经过处理后，产生刹车和油门传动的掌握信号。,在一段11公里的路上，试验车以匀速行驶，领头车通过巡航掌握，中间跟随车辆进展联动掌握，分别以车间距21米、15米和9.14米进展测试。在领头车从25米/秒到34米/秒进展加减速时，还进展了其他的一些试验。此项试验说明，先进的车辆掌握系统能保证平稳行驶，并能用于标准化生产的小汽车。,2.日本的先进的安全汽车ASV,日本的先进的安全汽车ASVAdvanced Safety Vehicle是以安全技术为中心、谋求汽车智能化的国家性工程。1991年，由运输省、学者和汽车制造商组成的ASV推动研讨会发起了这个联合工程，1991年1995年完成了它的第一期争论开发打算，现在正在进展它的其次期打算。,第一期的AVS进展了4个领域20个系统的技术开发，例如“事故预警技术”中的轮胎气压警报系统和瞌睡中驾驶警报系统，“事故躲避技术”中的车间距离掌握系统，“冲突时的被害减轻技术”中的车辆冲击吸取构造，“冲突后的防止灾难扩大技术”中的灭火、解除门锁装置等系统。下面通过几个例子来说明ASV的先进安全技术。,轮胎气压警报系统,丰田汽车装备的轮胎气压警报系统，当轮胎的空气压力下降时，它利用轮速传感器测量各车轮的旋转速度的变化，然后计算比较，从而觉察轮胎气压的下降，向驾驶员发出警告。该系统的特点是可以同时检测4个轮胎的空气压力变化。,瞌睡中驾驶警报系统,通过检测行驶状态和通过检测驾驶员的生理状态来检知驾驶员是否处于瞌睡状态的方法很不一样。前一方法是：为测定修正操舵周期使用操舵角传感器；为检测对道路白线的偏移使用CCD摄像机；为检测车速的变化用车载导航器的车速传感器。后一方法是：使用戴在驾驶员手腕上的心率传感器测其心率变化；使用CCD摄像机监视驾驶员的眼睛的运动。以上各传感器检知的信号由车载计算机处理，当超过了限定值时可推断为瞌睡状态。此外，防止瞌睡中驾驶的方法还有：通过HUD或内部仪表盘上的显示器用光、声形式发出警报，敦促驾驶员停车休息；通过坐席振动或驾驶操纵杆振动或散发令人糊涂的香气，提高驾驶员的糊涂度；警告后假设驾驶员仍处于危急状态的状况下，则或者车辆自动操舵，或者一边向四周车辆发出危急灯信号促使其留意、一边自动刹车。,车间距自动掌握系统,本田汽车装备的车间距自动掌握系统具有检测驾驶横向摇摆的功能。它是通过车载导航器的检测前进方向用陀螺仪检出车辆是否在晃动着前进。类似地，ASV中有很多功能并不是靠安装新的专用装置，而是利用已有的装置如车载导航器来实现。该车间距自动掌握系统就是省去CCD摄像机，承受使用激光的高性能雷达、综合运用各种传感器来检测车间距，这样花费7万日元就可实现检测车间距的功能，使车间距自动掌握系统的费用将到原来的五分之一。,第一期AVS打算完成之后，1996年3月14，15日在琦玉县熊谷市的运输省交通安全公害争论所的汽车试验场进展了ASV的试制车演示会。一共16台车参与了演示，向公众披露了AVS的各种新技术。以下图分别是ASV车辆行驶时与前方一般车辆保持安全间距和减轻冲突的刹车系统的演示实况。在这个刹车系统中，毫米波雷达和
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