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汽車電子新技術(shù) 本章內(nèi)容：汽車“黑匣子” 智能汽車與自動(dòng)化高速公路 一、汽車“黑匣子” 又稱汽車行駛記錄儀，是安裝在車輛上，對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。它記錄汽車運(yùn)行期間的各種綜合信息數(shù)據(jù)，可以幫助有關(guān)部門快速查找事故原因，檢查考核汽車運(yùn)行車況及汽車駕駛員操作情況，對(duì)提高交通的管理執(zhí)法水平和運(yùn)輸管理水平、保障車輛運(yùn)行安全有著重要的實(shí)際作用及意義。 作用： 記錄汽車在行駛過(guò)程中的各種參數(shù)，如車速、行駛方向、超速行駛、高速轉(zhuǎn)彎、車內(nèi)人員對(duì)話、車內(nèi)異常音響以及駕駛員行車狀態(tài)等，根據(jù)汽車“黑匣子”的記錄，對(duì)事故進(jìn)行分析，準(zhǔn)確地判斷汽車肇事的真正原因。功能： 對(duì)汽車進(jìn)行性能比較、狀態(tài)監(jiān)視、視情維護(hù)、行駛試驗(yàn)等。 組成： 記錄器、顯示器、數(shù)據(jù)采集處理卡、PC機(jī)處理軟件系統(tǒng)、傳感器。 “黑匣子”的功能 1．性能比較 記錄汽車行駛參數(shù)，對(duì)同車型或同類同等級(jí)汽車的性能指標(biāo)逐項(xiàng)比較，評(píng)價(jià)性能優(yōu)劣，為性能改進(jìn)、提高提供原始資料。 2．狀態(tài)監(jiān)視 常與安全警告裝置一起使用，可以報(bào)警方式提醒駕駛員，防止超速行駛、高速轉(zhuǎn)彎、發(fā)動(dòng)機(jī)溫升超限、電器短路等事故發(fā)生。 3．事故分析 根據(jù)汽車碰撞、翻車、墜毀前記錄下的車速、行駛方向、過(guò)載、發(fā)動(dòng)機(jī)功率/轉(zhuǎn)速等信息，及車內(nèi)人員對(duì)話、駕駛員與調(diào)度室通信聯(lián)絡(luò)，可供公安部門分析事故原因。還可把“黑匣子”所記錄下的信息，經(jīng)處理后送入電子模擬器，重演／現(xiàn)事故的經(jīng)過(guò)情況，形象地分析肇事原因。 “黑匣子”的功能 4．視情維護(hù) 被“黑匣子”記錄下的異常數(shù)據(jù)為開(kāi)展視情維護(hù)提供重要的信息，即汽車上哪個(gè)系統(tǒng)、哪個(gè)零部件不正常就修理哪里，作到有的放矢。節(jié)省了人力，省去了不必要的維修費(fèi)，提高了車輛使用率，增加了經(jīng)濟(jì)效益。 5．行駛試驗(yàn) “黑匣子”能記錄下全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如用應(yīng)變計(jì)、加速度計(jì)和速度傳感器把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在磁帶上，然后進(jìn)行頻譜和功率譜分析，以便日后對(duì)該型汽車的某一部分的結(jié)構(gòu)作慣性、剛度、氣動(dòng)外形、減震等方面的修改。又如，對(duì)汽車環(huán)境振動(dòng)數(shù)據(jù)的記錄和分析，不僅對(duì)疲勞壽命研究十分有用，而且還能為車載儀表裝置和其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)提供依據(jù)。 “黑匣子”組成及原理 記錄器(“黑匣子”的主體部分)：在汽車行駛過(guò)程中客觀、精確地記錄下多種工作狀況-前進(jìn)、加減速、勻速、轉(zhuǎn)彎、倒車、爬坡、上下橋、怠速、飛車時(shí)的參數(shù)。有防潮、水密、抗震、防火、抗燃燒功能，工作狀態(tài)穩(wěn)定、性能可靠、具有極高的抗電子干擾能力，工作溫度適用的范圍較寬。遇到不測(cè)或被切斷電源后，記錄下的數(shù)據(jù)被保留，并可保存10年以上，時(shí)鐘運(yùn)行可保持1個(gè)月，便于分析汽車故障、汽車事故。數(shù)據(jù)采集處理卡：便攜式數(shù)據(jù)采集、存貯、顯示、存擋、報(bào)警受話的磁卡，插入記錄器由中/英文顯示并記錄該汽車的牌號(hào)、駕駛證號(hào)、采集的時(shí)間及各種狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，也可把若干數(shù)據(jù)送PC機(jī)存檔，進(jìn)行圖像處理、事故再現(xiàn)分析等，還可作為汽車遭劫、被盜報(bào)警時(shí)受話及解警用（248編碼的電子鑰匙和鎖配套使用，能在1-10分鐘內(nèi)自動(dòng)斷電、斷油、阻止非法使用）。 “黑匣子”組成及原理傳感器：能夠向記錄器提供汽車行駛時(shí)的速度信號(hào)、方向角信號(hào)等。國(guó)內(nèi)泛用的傳感器為SGQ-B1、-B3、-B4、-B5、-B6、-B7。桑塔納和標(biāo)致轎車可選用SGQ--B3；豐田、日野、夏利、三菱、皇冠2.8、大宇、金杯、五十鈴面包車等可選用SGQ-B1; PC機(jī)處理軟件系統(tǒng)：可直接采集、設(shè)置記錄器中的汽車參數(shù)時(shí)間、限速范圍和一切能改寫的參數(shù)，也可采集從采集處理器中得到的數(shù)據(jù)，供事故分析和存擋；還可以圖線形式再現(xiàn)發(fā)生事故的汽車行駛軌跡; 顯示器：位于儀表板上，能及時(shí)反映出汽車行駛時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，供駕駛員了解車況并糾控。超速時(shí)立即報(bào)警。顯示內(nèi)容包括時(shí)間、瞬時(shí)車速、本次里程等。二、智能汽車與自動(dòng)化高速公路 智能汽車：與一般所說(shuō)的自動(dòng)駕駛有所不同，是一部裝置多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成汽車的自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)控制和自動(dòng)檢測(cè)的現(xiàn)代汽車；主要由安裝在汽車前、后端與左、右兩側(cè)的紅外線攝像機(jī)和安裝在車內(nèi)的計(jì)算機(jī)、電子地圖、光學(xué)感應(yīng)器及有關(guān)執(zhí)行裝置構(gòu)成；車內(nèi)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可根據(jù)采集的多種信息，自動(dòng)選擇最佳路線，操縱汽車完成起步、行進(jìn)、停車、轉(zhuǎn)向、加速、減速等功能。 構(gòu)成系統(tǒng)一套導(dǎo)航信息資料庫(kù)：存有全國(guó)高速公路、普通公路、城市道路以及各種服務(wù)設(shè)施(餐飲、旅館、加油站、景點(diǎn)、停車場(chǎng))的信息資料； GPS定位系統(tǒng)：利用這個(gè)系統(tǒng)精確定位車輛所在的位置，與道路資料庫(kù)中的數(shù)據(jù)相比較，確定以后的行駛方向；道路狀況信息系統(tǒng)：由交通管理中心提供實(shí)時(shí)的前方道路狀況信息，如堵車、事故等，必要時(shí)及時(shí)改變行駛路線；車輛防碰系統(tǒng)：包括探測(cè)雷達(dá)、信息處理系統(tǒng)、駕駛控制系統(tǒng) ，控制與其他車輛的距離，在探測(cè)到障礙物時(shí)及時(shí)減速或剎車，并把信息傳給指揮中心和其他車輛；緊急報(bào)警系統(tǒng)：如果出了事故，自動(dòng)報(bào)告指揮中心進(jìn)行救援；無(wú)線通信系統(tǒng)：用于汽車與指揮中心的聯(lián)絡(luò)；自動(dòng)駕駛系統(tǒng)：用于控制汽車的點(diǎn)火、改變速度和轉(zhuǎn)向等。圖8-8 智能汽車 自動(dòng)化高速公路自動(dòng)化公路系統(tǒng)（AHS）：是智能型汽車的載體；是為了使“路和路上的車”與交通信息之間通過(guò)多種媒體進(jìn)行溝通交流而達(dá)到理想合作的目的。 構(gòu)成： LCX同軸滲透電纜（分段式）與上下端信息處理裝置；磁性園釘； 基礎(chǔ)圖象傳感器。工作汽車在試驗(yàn)路上行駛時(shí)，路側(cè)LCX不斷根據(jù)公路線形、路面平整度、車輛密度等向汽車發(fā)出指示車速等。車載信息裝置按指示自動(dòng)地加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、停車。車體前后端的磁性傳感器，通過(guò)路面磁性園釘控制汽車在限定車道行駛，同時(shí)由小型CCD攝像機(jī)檢驗(yàn)汽車是否在路面標(biāo)線內(nèi)，還可按車內(nèi)電子地圖行駛；具有預(yù)選警告功能，路側(cè)的圖像傳感器可將高速公路前方發(fā)生的事故等情況及時(shí)地自動(dòng)判明，傳輸給下端信息處理裝置，通過(guò)LCX傳給后續(xù)汽車、當(dāng)公路前方發(fā)生事故時(shí)，眾多的車輛有充裕的時(shí)間回避。 圖8-9 自動(dòng)化高速公路AEV紅軟基地