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智能汽車(chē)論文:人工智能汽車(chē)制造論文

1人工智能在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

概述制造業(yè)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，而汽車(chē)制造又是戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，它包括了整車(chē)、各種零配件廠(chǎng)等生產(chǎn)商，也包括了各地經(jīng)銷(xiāo)企業(yè)和銷(xiāo)售企業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，原材料、生產(chǎn)、物流成本上漲、利潤(rùn)下降，以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響。因此，汽車(chē)企業(yè)可以運(yùn)用具有智能分析功能的商務(wù)智能系統(tǒng)，通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)快捷、及時(shí)地輸出各類(lèi)報(bào)告，預(yù)測(cè)未來(lái)的客戶(hù)需求和銷(xiāo)售趨勢(shì)，在宏觀(guān)上為企業(yè)管理人員提供決策依據(jù)。計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)發(fā)展到了今天，已經(jīng)開(kāi)始使用龐大的知識(shí)庫(kù)來(lái)有效地取代人類(lèi)器官或機(jī)構(gòu)的記憶方法，近些年來(lái)很多的專(zhuān)家決策系統(tǒng)在考慮一定規(guī)則的基礎(chǔ)上對(duì)人類(lèi)的診斷和經(jīng)驗(yàn)上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導(dǎo)地位。這個(gè)系統(tǒng)可以很好地利用知識(shí)庫(kù)，并從中挖掘出我們想要的問(wèn)題答案、成功地尋找到其中的關(guān)聯(lián)性，并提取相應(yīng)的模式等。而實(shí)際上，這樣的專(zhuān)家系統(tǒng)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有了非常不錯(cuò)的應(yīng)用，幫助很多企業(yè)在很短的時(shí)間內(nèi)就做出相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)劃等，非常有效率，而且可以大大地增加收益，并很好地控制企業(yè)的人力成本。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步。經(jīng)過(guò)二十年余年的努力已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷(xiāo)額已突破十億元。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000臺(tái)左右，年銷(xiāo)售額在20億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬(wàn)臺(tái)，占全球總量的0.56%，其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，行業(yè)集中度占30%左右。其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主，年出口量為100臺(tái)左右，年出口額為0.2億以上。多年來(lái)我國(guó)汽車(chē)零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專(zhuān)機(jī)焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)地位、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)生產(chǎn)的需要。

1.1搬運(yùn)機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用

汽車(chē)橋箱類(lèi)零件具有精度高、加工工序多、形狀復(fù)雜、重量重的特點(diǎn)。為提高其加工精度及生產(chǎn)效率，各重型汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家紛紛采用數(shù)控加工中心來(lái)加工此類(lèi)零部件。而在使用數(shù)控加工中心加工工件時(shí)，要求工件在工作臺(tái)上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類(lèi)的工件具有勞動(dòng)強(qiáng)度高、上料精度不好控制等缺點(diǎn)現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機(jī)器人或?qū)C(jī)進(jìn)行上下料所取代。工業(yè)機(jī)器人具有重復(fù)定位精度高、可靠性高、生產(chǎn)柔性化、自動(dòng)化程度高等、突出的優(yōu)勢(shì)，與人工相比，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，與專(zhuān)機(jī)相比具有可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、投資規(guī)模小等特點(diǎn)。機(jī)器人智能化自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，雖然已經(jīng)在國(guó)內(nèi)重型汽車(chē)廠(chǎng)內(nèi)取得成功的應(yīng)用，但依然尚未普及。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的進(jìn)程中，重型載重汽車(chē)的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)力水平亟待有一個(gè)質(zhì)的飛躍，而工業(yè)機(jī)器人即是提升生產(chǎn)力水平的強(qiáng)力推進(jìn)器。

1.2焊接機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展水平，代表了一個(gè)國(guó)家的綜合技術(shù)水平，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)其他行業(yè)的發(fā)展。各廠(chǎng)商為了在日漸激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，必須率先實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。因此，今后除了如汽車(chē)、摩托車(chē)這樣的大批量生產(chǎn)行業(yè)。一些產(chǎn)品多樣化的企業(yè)，為了提高焊接質(zhì)量，也將會(huì)考慮使用焊接機(jī)器人，如鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，與此同時(shí)，對(duì)焊接機(jī)器人的要求也必然會(huì)逐步提高，如說(shuō)對(duì)焊道的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的需求會(huì)逐步加大等。作為焊接機(jī)器人和焊接機(jī)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，OTC公司將繼續(xù)為提高中國(guó)的高速、高效、自動(dòng)化焊機(jī)做出自己的貢獻(xiàn)。對(duì)于在汽車(chē)工業(yè)中的點(diǎn)焊應(yīng)用來(lái)說(shuō)，目前已廣泛采用電驅(qū)動(dòng)的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。

1.3裝配機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

在國(guó)內(nèi)外各大汽車(chē)公司裝配生產(chǎn)線(xiàn)上被廣泛采用的裝配機(jī)器人。一方面使汽車(chē)裝配自動(dòng)化水平大大提高，目前，國(guó)外某些大批量生產(chǎn)的轎車(chē)的裝配自動(dòng)化程度已達(dá)50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配質(zhì)量并明顯地提高了生產(chǎn)率。在汽車(chē)整車(chē)裝配中，機(jī)器人不僅用于擋風(fēng)玻璃的密封濟(jì)涂覆、安裝和車(chē)輪備胎、儀表盤(pán)總成、后懸梁、車(chē)門(mén)、蓄電池等部件的安裝。

1.4噴涂機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用

噴涂機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中可噴涂形態(tài)復(fù)雜的汽車(chē)工件而且生產(chǎn)效率和很高。多用于汽車(chē)車(chē)體的噴涂作業(yè)，如噴漆、噴釉等。除了上述機(jī)器人以外，汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用的機(jī)器人還有用于特殊加工的激光加工機(jī)器人用于部件形狀測(cè)量、裝配檢查和產(chǎn)品缺陷檢查的檢測(cè)機(jī)器人，抑制塵埃粒子大小及數(shù)量的水切割機(jī)器人和凈化機(jī)器人等。

2人工智能在汽車(chē)制造業(yè)中的進(jìn)展分析

隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人在先進(jìn)汽車(chē)制造中的重要性也越來(lái)越凸顯。機(jī)器人的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運(yùn)、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤(pán)堆垛、機(jī)械管理等領(lǐng)域。在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用主要分為以下五大部分。車(chē)身系統(tǒng)中，采用虛擬仿真等手段，主要針對(duì)車(chē)身覆蓋件不斷開(kāi)發(fā)出新的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化解決方案，動(dòng)力總成系統(tǒng)中，提供了涵蓋汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和傳動(dòng)軸的全套裝配測(cè)試系統(tǒng)。在沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)方面從卷材與堆垛到零件的碼垛，從提供控制系統(tǒng)到企業(yè)ERP，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)支持與效率優(yōu)化，擁有全面的工程能力，涂裝自動(dòng)化系統(tǒng)方面，以高柔性高精度的噴涂機(jī)器人來(lái)幫助客戶(hù)提升涂裝質(zhì)量，減少生產(chǎn)廢料，而在焊接自動(dòng)化系統(tǒng)中，機(jī)器人比較典型的應(yīng)用是電阻點(diǎn)焊、電弧焊，其最新一代機(jī)器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車(chē)工業(yè)的最大特點(diǎn)是產(chǎn)量大，生產(chǎn)節(jié)拍快，產(chǎn)品一致化程度高。消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)質(zhì)量要求越來(lái)越高，是促使機(jī)器人應(yīng)用越來(lái)越普遍的一個(gè)重要原因。機(jī)器人本身只是集裝箱里的一個(gè)貨物，隨機(jī)器人的設(shè)備功能越來(lái)越精細(xì)，客戶(hù)的思維在這時(shí)候逐漸走向成熟，在采購(gòu)時(shí)不再單單考慮某生產(chǎn)工位的瓶頸，而更多地考慮到長(zhǎng)期戰(zhàn)略因素，如維護(hù)成本加入的高低，長(zhǎng)期投資回報(bào)是否劃算，服務(wù)涵蓋地域是否廣泛，響應(yīng)是否及時(shí)，全球技術(shù)支持能力有多強(qiáng)，中期后期不同階段解決問(wèn)題的能力有多大等等。這時(shí)，產(chǎn)品本身的價(jià)格和意義相對(duì)弱化而長(zhǎng)期的價(jià)值越發(fā)凸顯。

3結(jié)束語(yǔ)

人類(lèi)智能主要包括三個(gè)方面——“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。而人工智能是指由人類(lèi)利用人腦特有的智力表現(xiàn)制造出來(lái)的“機(jī)器”所表現(xiàn)出來(lái)的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。人工智能在汽車(chē)制造工業(yè)方面的應(yīng)用體現(xiàn)在問(wèn)題求解,邏輯推理,自然語(yǔ)言理解,自動(dòng)程序設(shè)計(jì),專(zhuān)家系統(tǒng)等方面,這些方面就體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征,表達(dá)了一個(gè)共同的主題,即提高機(jī)械人類(lèi)意識(shí)能力,強(qiáng)化控制自動(dòng)化,因此人工智能在汽車(chē)制造領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為。

作者：韓旭萍單位：陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院

智能汽車(chē)論文:多元智能理論汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)論文

21世紀(jì)是創(chuàng)新的時(shí)代，隨著經(jīng)濟(jì)全球化步伐的加快，英語(yǔ)課程在指導(dǎo)思想、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、練習(xí)、實(shí)踐、操作方法和手段的選擇等方面都必須不斷推陳出新。我國(guó)為了全面實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的目標(biāo)，對(duì)汽車(chē)技術(shù)應(yīng)用型人才的需要更趨多樣化。而良好的外語(yǔ)溝通能力已成為汽車(chē)人才的需要具備能力。汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)是各類(lèi)學(xué)校重點(diǎn)關(guān)注的課程，如何把知識(shí)和能力結(jié)合的更好，是體現(xiàn)其創(chuàng)造力和競(jìng)爭(zhēng)力的重要表現(xiàn)。因此，本文把多元智能理論引入汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)，為探討其可行性及策略開(kāi)辟新的視角，提供新的思路和方法。

一、多元智能理論

多元智能理論（MultipleIntelligencesTheory）由美國(guó)哈佛大學(xué)發(fā)展心理學(xué)家、教育學(xué)家霍華德?加德納教授于1983年在《智能的結(jié)構(gòu)》一文中提出后，在世界范圍內(nèi)引發(fā)了教育的“革命性”變革。我國(guó)于20世紀(jì)90年代引進(jìn)多元智能理論，國(guó)內(nèi)有專(zhuān)家認(rèn)為，多元智能理論無(wú)疑是我們長(zhǎng)期以來(lái)一直在努力推崇的“素質(zhì)教育的最好全釋”；還有人指出：多元智能理論與建構(gòu)主義理論一道，構(gòu)成了我國(guó)新課程改革的強(qiáng)大理論支撐。多元智能理論指出人類(lèi)內(nèi)涵的能力至少有八種：包括語(yǔ)文智能；音樂(lè)智能；邏輯—數(shù)學(xué)智能；空間智能；肢體—運(yùn)作智能；人際智能；自省智能；自然觀(guān)察智能。加德納認(rèn)為，相對(duì)于過(guò)去的一元智力理論，多元智能理論能夠更全面地描繪和評(píng)價(jià)人類(lèi)的智力能力。加德納還指出，人類(lèi)智能還包含有次級(jí)智能和多種次級(jí)構(gòu)成要素。

二、基于多元智能理論的汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)

（一）汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)的基本條件

Posner（1994）認(rèn)為，課程設(shè)計(jì)的基本條件包括：了解學(xué)生的需求、興趣、能力、知識(shí)水平等例如：學(xué)生需要什么、需要的原因、已有的能力、待補(bǔ)的能力、已有的基礎(chǔ)或條件，缺乏什么等等。熟悉課程情況例如，有能力識(shí)別和解釋該課程的基本概念和技能，全面和細(xì)致的有關(guān)知識(shí)，目前這個(gè)課程的開(kāi)設(shè)情況等。擅長(zhǎng)聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)譯五項(xiàng)必備能力，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而不是簡(jiǎn)單的拼湊、復(fù)制、模仿依據(jù)以上課程設(shè)計(jì)的基本條件，做好高職英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)就要求教師進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查或訪(fǎng)談學(xué)生已經(jīng)完成的課程標(biāo)準(zhǔn)或已經(jīng)具備的語(yǔ)言知識(shí)，要求通過(guò)參考有關(guān)著作、論文、同類(lèi)課程、教材等，與同行交流，收集積累案例或經(jīng)驗(yàn)等等。

（二）汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)Furey提出的標(biāo)準(zhǔn)，高職英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)必須把握下列標(biāo)準(zhǔn)：

1.是否有足夠的理論依據(jù)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)必須基于什么樣的科學(xué)理論基礎(chǔ)，是否遵照其本身的科學(xué)性和社會(huì)性？

2.是否適合學(xué)生目標(biāo)在從事高職英語(yǔ)教學(xué)中，教師要因材施教。不但熟悉、掌握學(xué)生的自身學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)興趣，也注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際效果性。

3.是否具有成功實(shí)施的可能性和效果的可評(píng)性在從事高職英語(yǔ)教學(xué)中，教師要不斷自評(píng)課程設(shè)計(jì)的真實(shí)效果。

（三）汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容取決于授課的理念。針對(duì)英語(yǔ)語(yǔ)言，如果認(rèn)為語(yǔ)言是符號(hào)系統(tǒng)，課程設(shè)計(jì)就由語(yǔ)音、詞匯、語(yǔ)法、句型構(gòu)成，強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言形式的正確性；如果視語(yǔ)言為交際工具，課程設(shè)計(jì)要考慮的是交際的人，交際發(fā)生的條件、交際的目的等。英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)關(guān)注的不僅是語(yǔ)言形式的正確性，還有社交的適當(dāng)性。在教學(xué)研究過(guò)程中，在多元智能理論的指導(dǎo)下，根據(jù)調(diào)研結(jié)果對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行逐步更新，教材從最初的純英文閱讀形式的到單獨(dú)開(kāi)發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)閱讀能力，從聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)等能力的平行拓展，汽車(chē)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)校本教材內(nèi)容新穎，圖文并茂，根據(jù)主題確定教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)及難點(diǎn)，融專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)訓(xùn)練于一體，重點(diǎn)突出，實(shí)用性強(qiáng)，有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的多元英語(yǔ)語(yǔ)言智能，改善課堂教學(xué)氛圍，提高教學(xué)效果。

三、多元智能理論下汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題

首先，汽車(chē)英語(yǔ)以提高口語(yǔ)交際能力為本位，突出應(yīng)用性本課程在對(duì)汽車(chē)企業(yè)英語(yǔ)應(yīng)用能力需求深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，按確定工作任務(wù)模塊、同時(shí)突出語(yǔ)言技能的要求制訂教學(xué)大綱和授課計(jì)劃，明確了教學(xué)應(yīng)達(dá)到的知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)和技能標(biāo)準(zhǔn)。其次，課程體系整合突出全面性、邏輯性、典型性和實(shí)用性本課程以國(guó)際汽車(chē)行業(yè)最新的知識(shí)體系為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，將傳統(tǒng)汽車(chē)英語(yǔ)課程的以訓(xùn)練專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)閱讀能力為主體的教學(xué)內(nèi)容，整合成為汽車(chē)構(gòu)成的4大部分分別為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣設(shè)備以及發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)和底盤(pán)的傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等各個(gè)任務(wù)模塊以系統(tǒng)的知識(shí)主題構(gòu)成課程內(nèi)容體系。最后，教學(xué)手段優(yōu)化，突出多元英語(yǔ)智能培養(yǎng)在教學(xué)實(shí)踐中，注重將互動(dòng)教學(xué)、角色扮演、案例教學(xué)、多媒體聽(tīng)力、課件加視頻等教學(xué)手段相結(jié)合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其用英語(yǔ)分析和理解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力和用英語(yǔ)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的交際能力，并結(jié)合具體課程內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行延伸性思考，以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，全面促進(jìn)學(xué)生多元智能的發(fā)展。

總結(jié)

多元智能理論可以說(shuō)是治療教學(xué)中片面性的一劑特效藥，也是尋求最佳教學(xué)策略的一個(gè)突破口。它對(duì)于激發(fā)課堂活力、激活學(xué)生智能起著舉足輕重的作用，為廣大教師改革教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)途徑、提高教學(xué)質(zhì)量指明了方向。在汽車(chē)英語(yǔ)課程設(shè)計(jì)方面，還將繼續(xù)改進(jìn)整體規(guī)劃，加強(qiáng)課程結(jié)構(gòu)分析和學(xué)習(xí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)，優(yōu)化教材內(nèi)容、形式和課程考核方式，豐富教學(xué)情境設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)活動(dòng)，將專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革推向一個(gè)新的階段，全面提高學(xué)生多元英語(yǔ)智能培養(yǎng)的實(shí)效性。

作者：宋敏 單位：長(zhǎng)春汽車(chē)工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校公共教學(xué)部外語(yǔ)教培室

智能汽車(chē)論文:電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能舒適論文

編者按：本文主要從電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)中的應(yīng)用；電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)中的發(fā)展趨勢(shì)；結(jié)束語(yǔ)進(jìn)行論述。其中，主要包括：隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,車(chē)輛中的電子自動(dòng)化程度越來(lái)越高、汽車(chē)電子技術(shù)主要包括硬件和軟件方面的內(nèi)容、把汽車(chē)電子產(chǎn)品歸納為兩類(lèi)、在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用、現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本功能沒(méi)有根本變化、噴油泵在同一時(shí)間射出所有燃油、在底盤(pán)上的應(yīng)用、自動(dòng)變速器主要由液力變矩器和行星齒輪變速器組成、通用、福特、豐田等等大廠(chǎng)商采用的自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)、整車(chē)控制技術(shù)、集中綜合控制、目前汽車(chē)電子技術(shù)向集中綜合控制方向發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)化、汽車(chē)上的電子電器裝置數(shù)量急劇增多等，具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

[摘要]電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用越來(lái)越廣泛,電子技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于改進(jìn)汽車(chē)性能、提高行駛安全、降低污染、節(jié)約能源有著非常重要的作用。文章就現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述。

[關(guān)鍵詞]電子技術(shù)微處理器電子控制裝置汽車(chē)傳感器

隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,車(chē)輛中的電子自動(dòng)化程度越來(lái)越高。可以說(shuō),機(jī)械技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代車(chē)輛的筋骨,電子技術(shù)則構(gòu)成了現(xiàn)代車(chē)輛的神經(jīng)中樞。汽車(chē)電子化的程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車(chē)水平的重要標(biāo)志,是用來(lái)開(kāi)發(fā)新車(chē)型,改進(jìn)汽車(chē)性能最重要的技術(shù)措施。增加汽車(chē)電子設(shè)備的數(shù)量、促進(jìn)汽車(chē)電子化是汽車(chē)制造商奪取未來(lái)汽車(chē)市場(chǎng)的重要的有效手段。

汽車(chē)電子技術(shù)主要包括硬件和軟件方面的內(nèi)容:硬件包括微處理器及其接口、執(zhí)行部件、傳感器等;軟件主要是以匯編語(yǔ)言及其他高級(jí)語(yǔ)言編制的各種數(shù)據(jù)采集、計(jì)算判斷、報(bào)警、程控、優(yōu)化控制、監(jiān)控、自診斷系統(tǒng)等程序。

特別是微處理器的出現(xiàn)給汽車(chē)的電子自動(dòng)化程度帶來(lái)了革命性的變化,車(chē)輛上微處理器的使用數(shù)量激增,電子裝置在整個(gè)汽車(chē)制造成本中所占的比例越來(lái)越大。例如,一些豪華轎車(chē)上,使用單片微型計(jì)算機(jī)的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到50個(gè)左右,電子產(chǎn)品占到整車(chē)成本的50%以上,微處理機(jī)將更廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、速度控制和故障診斷中,目前電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車(chē)所有的系統(tǒng)。

一、電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)中的應(yīng)用

按照對(duì)汽車(chē)行駛性能作用的影響劃分,可以把汽車(chē)電子產(chǎn)品歸納為兩類(lèi):一類(lèi)是汽車(chē)電子控制裝置,汽車(chē)電子控制裝置要和車(chē)上機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行配合使用,即所謂“機(jī)電結(jié)合”的汽車(chē)電子裝置;它們包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制懸架、電子控制自動(dòng)變速器、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向等,另一類(lèi)是車(chē)載汽車(chē)電子裝置,車(chē)載汽車(chē)電子裝置是在汽車(chē)環(huán)境下能夠獨(dú)立使用的電子裝置,它和汽車(chē)本身的性能并無(wú)直接關(guān)系。它們包括汽車(chē)信息系統(tǒng)(行車(chē)電腦)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)音響及電視娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。

1.在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用

現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本功能沒(méi)有根本變化,但引入了大量的電子控制裝置,極大地改進(jìn)了車(chē)輛的排放性能、燃油經(jīng)濟(jì)性和耐用性。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)包括很多電子控制裝置,電子燃油噴射和點(diǎn)火裝置是其重要組成部分,除此外,還有自適應(yīng)控制裝置、智能控制裝置及自診斷操作裝置等。

現(xiàn)代汽車(chē)上,電子控制燃油噴射裝置,因其優(yōu)越的性能,已得到普及。這種新型燃油噴射裝置可以自動(dòng)保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在最佳狀態(tài);電子點(diǎn)火裝置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由計(jì)算機(jī)、傳感器及其接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。該裝置可根據(jù)傳感器送來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)各種參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算、判斷,然后進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)節(jié)。在輸出一定功率的條件下最大限度地節(jié)約燃油和凈化空氣。

各公司相繼研制成功了多種新技術(shù),并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使用嵌入式微處理器技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確保噴射燃油量恰到好處,使燃油噴射量剛好滿(mǎn)足要求,對(duì)清潔這些發(fā)動(dòng)機(jī)大有幫助。

特別是電控直接噴射和共軌燃油系統(tǒng)兩項(xiàng)技術(shù)的突破,催生了具有優(yōu)良性能的新型柴油機(jī)的出現(xiàn)。這些新型柴油機(jī)電控、加速性良好、氣味不濃也不產(chǎn)生煙塵、行程大并且耐用。

在通常的柴油機(jī)中,噴油泵在同一時(shí)間射出所有燃油,其結(jié)果就是產(chǎn)生柴油機(jī)標(biāo)志性的乓乓的敲擊聲。在直接噴射時(shí),燃料射入之前先有一小部分先行射入,這樣當(dāng)燃料射入時(shí)產(chǎn)生的敲擊聲會(huì)變得柔和。與此同時(shí)也可以降低燃燒溫度,減少NOx(氮氧化物)的排放量。

共軌燃油系統(tǒng)的作用則在于它可以更好地控制燃油數(shù)量和噴射定時(shí)。共軌系統(tǒng)有一個(gè)高壓泵,當(dāng)噴油嘴開(kāi)啟時(shí),高壓使燃油產(chǎn)生很好的薄霧使得燃燒更加充分,同時(shí)還減少了尾氣排放。

現(xiàn)代汽車(chē)的各種性能(燃油經(jīng)濟(jì)性、排放、駕駛性能和功率等)越來(lái)越好,而使這一切成為現(xiàn)實(shí)的正是電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的結(jié)合。

2.在底盤(pán)上的應(yīng)用

底盤(pán)電子控制系統(tǒng)包括很多電子控制裝置,電子控制自動(dòng)變速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要組成部分?，F(xiàn)在許多轎車(chē)的自動(dòng)變速器是電子控制的,電子控制也就是微處理器控制。

自動(dòng)變速器主要由液力變矩器和行星齒輪變速器組成,微處理器根據(jù)傳感器輸入信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào),通過(guò)電磁閥控制換檔和變矩器鎖止這兩個(gè)工作過(guò)程,達(dá)到自動(dòng)變檔的最佳控制精度。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與變矩器渦輪之間通過(guò)離合器接合的裝置也稱(chēng)為變矩器鎖止,其作用是減輕變矩器渦輪與葉輪之間的打滑現(xiàn)象,改善燃油經(jīng)濟(jì)性。ECAT優(yōu)點(diǎn)是加速性能好、靈敏度高、能準(zhǔn)確地反映車(chē)輛行駛負(fù)荷和道路條件等。

自動(dòng)變速器的電子控制裝置是由信號(hào)輸入系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)和控制信號(hào)輸出系統(tǒng)這三部分組成。信號(hào)輸入系統(tǒng)有:變速器輸入速度傳感器、變速器輸出速度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻溫度傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、潤(rùn)滑油溫度傳感器、歧管壓力開(kāi)關(guān)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)等信號(hào)。這些信號(hào)反饋到ECU(在通用汽車(chē)上稱(chēng)為PCM-動(dòng)力傳動(dòng)控制組件),在ECU進(jìn)行計(jì)算然后輸出控制信號(hào),通過(guò)換檔電磁閥、離合器電磁閥等控制換檔和鎖止動(dòng)作。微處理器接到傳感器反饋信號(hào)后,根據(jù)程序計(jì)算的結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)接通變矩器的離合器電磁閥電源,驅(qū)使電磁閥啟動(dòng),使離合器接合;如果切斷離合器電磁閥電源則離合器分離。ECU是根據(jù)汽車(chē)行駛狀態(tài)來(lái)操縱電磁閥通電開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉的。當(dāng)汽車(chē)速度比較慢或停止時(shí),ECU不啟動(dòng)電磁閥,當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到一定值時(shí),ECU就會(huì)啟動(dòng)電磁閥使離合器接合。微處理器接到傳感器反饋信號(hào)后,根據(jù)汽車(chē)車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作溫度、節(jié)氣門(mén)位置、歧管真空度、選檔位置等輸入信號(hào)參數(shù)選擇換檔。ECU根據(jù)即時(shí)變速桿的位置,對(duì)照參數(shù)計(jì)算選擇最佳的檔位位置,發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)換檔電磁閥,令變速器換檔。

通用、福特、豐田等等大廠(chǎng)商采用的自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng),根據(jù)與其連接的變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)的不同型號(hào)而不同,每個(gè)系統(tǒng)中的元件和系統(tǒng)的工作過(guò)程也隨著不同的變速器而有所變化,但其基本的工作方式及基本部件還是一樣的。

除此外,還有電子穩(wěn)定智能控制裝置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、電控懸架操作裝置等。ESP將多種功能整合在一起,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。與其他牽引力控制系統(tǒng)比較,電子穩(wěn)定控制程序不但控制汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪,而且可控制從動(dòng)輪。通過(guò)安裝在車(chē)輛上的輪速傳感器、側(cè)向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器,電子穩(wěn)定控制程序能對(duì)車(chē)輛的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,當(dāng)感應(yīng)到輪胎與地面失去附著力,車(chē)輛存在側(cè)滑危險(xiǎn)時(shí),電子穩(wěn)定控制程序會(huì)快速而有選擇地對(duì)需要制動(dòng)的車(chē)輪實(shí)施獨(dú)立操作或降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出,以使車(chē)輛行駛方向盡可能保持與駕駛員的預(yù)期相一致,從而提升車(chē)輛在各種工況下的方向穩(wěn)定性及可控性。

目前電控懸架,汽車(chē)的懸架系統(tǒng)一般是彈簧剛度和減振器阻尼特性不能改變的被動(dòng)懸架,它不能根據(jù)使用工況和路面輸入的變化進(jìn)行控制和調(diào)整,故難以滿(mǎn)足平順性和操縱穩(wěn)定性的更高要求5近年來(lái),隨著電控和隨動(dòng)液壓技術(shù)的發(fā)展,彈簧剛度和減振器阻尼特性參數(shù)可調(diào)的電控主動(dòng)和半主動(dòng)懸架,在汽車(chē)上逐步得到應(yīng)用和發(fā)展。

3.整車(chē)控制技術(shù)

整車(chē)控制技術(shù)包括車(chē)身電子控制、駕駛電子控制等系統(tǒng)。汽車(chē)車(chē)身電子控制技術(shù)所涉及的內(nèi)容很多,主要包括對(duì)汽車(chē)照明燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的電子控制、對(duì)電動(dòng)座椅、電動(dòng)門(mén)窗、電動(dòng)門(mén)鎖、自動(dòng)雨刮等的電子控制以及多媒體系統(tǒng)等。目的是保證視野性、方便性、舒適性、娛樂(lè)性、通信功能等。目前車(chē)身電控技術(shù)呈現(xiàn)如下的發(fā)展趨勢(shì):進(jìn)一步滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化的需求;先進(jìn)的駕駛和乘坐信息系統(tǒng),如車(chē)輛遙控檢測(cè)、智能型防盜、乘座適應(yīng)性控制、42V電子系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)計(jì)系統(tǒng)等等。

傳統(tǒng)的機(jī)械和液力駕駛控制系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)的原因(間隙、運(yùn)動(dòng)慣量等),從控制指令發(fā)出到指令執(zhí)行會(huì)有一定的延遲,這在極限情況下是不能允許的。電控駕駛控制系統(tǒng)是沒(méi)有機(jī)械和液力后備系統(tǒng)的,電控駕駛控制系統(tǒng)主要由三部分組成:控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的功能是根據(jù)駕駛員的意圖和車(chē)輛行駛狀況,對(duì)執(zhí)行器給出執(zhí)行的設(shè)定值。執(zhí)行系統(tǒng)的功能是在控制系統(tǒng)的控制下,完成具體的執(zhí)行動(dòng)作(轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等)。駕駛電子控制技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)中,已大量使用,完全取代傳統(tǒng)的機(jī)械和液力駕駛控制系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。

4.主被動(dòng)安全系統(tǒng)

汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和安全性是衡量汽車(chē)性能的重要指標(biāo)。電子控制技術(shù)的引入為汽車(chē)的穩(wěn)定性和安全性提供了保障。

提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性,過(guò)去一直局限于通過(guò)改進(jìn)輪胎、懸架、轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)系的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的迅速發(fā)展,研發(fā)了各種顯著改善操縱穩(wěn)定性和安全性的電子控制系統(tǒng)如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Anti-LockBrakingSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TractionControlSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)TCS,也稱(chēng)ASR)、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(4WS)、車(chē)輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)(VehicleDynamicControl,簡(jiǎn)稱(chēng)VDC,也稱(chēng)VSC、ESP)。其中,VDC是在A(yíng)BS和TCS的基礎(chǔ)上,增加轉(zhuǎn)向行駛時(shí)橫擺運(yùn)動(dòng)的角速度傳感器,通過(guò)ECU控制各個(gè)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力,確保汽車(chē)行駛的橫向穩(wěn)定性,防止轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輛被推離彎道或從彎道甩出。

輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TirePressureM0nit0ringSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)TPMS)是在每一個(gè)輪眙上安裝高靈敏度的傳感器,在行車(chē)狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)視輪胎的各種數(shù)據(jù),通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)射到接收器,并在顯示器上顯示各種數(shù)據(jù),任何原因(如鐵針扎入輪胎、氣門(mén)芯漏氣)等導(dǎo)致的輪胎漏氣、溫度升高,系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)報(bào)警,從而確保行駛中的安全,延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。

為了保證行車(chē)安全,安全氣囊和座椅安全帶控制系統(tǒng)是必不可少的。安全氣囊的合理觸發(fā)以及座椅安全帶的及時(shí)束緊,需要安全系統(tǒng)對(duì)行駛狀況的及時(shí)監(jiān)測(cè)和判斷。安全氣囊和座椅安全帶控制系統(tǒng)將采用越來(lái)越多的先進(jìn)電子傳感器、控制芯片以及電子控制裝置。

二、電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)中的發(fā)展趨勢(shì)

隨著高性能傳感器、微處理器的研制成功以及網(wǎng)絡(luò)、總線(xiàn)技術(shù)的完善,汽車(chē)電子技術(shù)將向集中綜合控制和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

1.集中綜合控制

目前汽車(chē)電子技術(shù)向集中綜合控制方向發(fā)展。例如,將發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)變速器控制系統(tǒng),集成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制(PCM);將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR)綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制;通過(guò)中央底盤(pán)控制器,將制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行連接。控制器通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算,對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào),將車(chē)輛行駛性能控制到最佳水平,形成一體化底盤(pán)控制系統(tǒng)(UCC)。汽車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)還將發(fā)生重大的變化,汽車(chē)的各種操縱系統(tǒng)向電子化和電動(dòng)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)操控”。用導(dǎo)線(xiàn)代替原來(lái)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),例如“導(dǎo)線(xiàn)制動(dòng)”、“導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)向”、“電子油門(mén)”等。

隨著汽車(chē)電子裝置越來(lái)越多,消耗的電能正在大幅度地增加。現(xiàn)有的12伏動(dòng)力電源,已滿(mǎn)足不了汽車(chē)上所有電氣系統(tǒng)的需要,汽車(chē)12伏供電系統(tǒng)需向42伏轉(zhuǎn)化。今后將采用集成起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)42伏供電系統(tǒng),發(fā)電機(jī)最大輸出功率將會(huì)由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,發(fā)電效率將會(huì)達(dá)到80%以上。42伏汽車(chē)電氣系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,將會(huì)使汽車(chē)電器零部件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的變革,機(jī)械式的繼電器、熔絲式保護(hù)電路將被淘汰。

2.網(wǎng)絡(luò)化

汽車(chē)上的電子電器裝置數(shù)量急劇增多,為了減少連接導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量和重量,網(wǎng)絡(luò)、總線(xiàn)技術(shù)十分重要。集中綜合控制要求有一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng),車(chē)用計(jì)算機(jī)的容量要求更大,計(jì)算速度要求更高。采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)日益顯得必要。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì),以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問(wèn)題。通訊線(xiàn)將各種汽車(chē)電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨(dú)立完成各自的控制功能外,還可以為其他控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。由于使用了網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了布線(xiàn),減少了電氣節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和導(dǎo)線(xiàn)的用量,使裝配工作更為簡(jiǎn)化,同時(shí)也增加了信息傳送的可靠性。通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)可以訪(fǎng)問(wèn)任何一個(gè)電子控制裝置,讀取故障碼對(duì)其進(jìn)行故障診斷,使整車(chē)維修工作變得更為簡(jiǎn)單。

三、結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車(chē)更加智能化和舒適。智能汽車(chē)裝備有多種傳感器,能夠充分感知駕車(chē)者和乘客的狀況,交通設(shè)施和周邊環(huán)境的信息,判斷乘員是否處于最佳狀態(tài),車(chē)輛和人是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施。今天,社會(huì)進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,汽車(chē)已不僅僅是一種代步工具,人們已可以在汽車(chē)上收聽(tīng)廣播,打電話(huà),上互聯(lián)網(wǎng),處理工作。隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,具有信息處理、通訊、導(dǎo)航、防盜、語(yǔ)言識(shí)別、圖像顯示和娛樂(lè)等功能的車(chē)載計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),汽車(chē)也將步入多媒體時(shí)代。可以預(yù)見(jiàn)到的將來(lái),汽車(chē)裝置自動(dòng)導(dǎo)航和輔助駕駛系統(tǒng),駕駛員可把行車(chē)的目的地輸入到汽車(chē)電腦中,汽車(chē)就會(huì)沿著最佳行車(chē)路線(xiàn)行駛到達(dá)目的地。人們可以通過(guò)語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)操縱著車(chē)內(nèi)的各種設(shè)施,一邊駕駛著汽車(chē),一邊欣賞著音樂(lè)電視,還可上網(wǎng)預(yù)定飯桌、機(jī)票等。

智能汽車(chē)論文:汽車(chē)智能管理系統(tǒng)中現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用論文

[論文關(guān)鍵詞]汽車(chē)電子技術(shù)汽車(chē)智能管理系統(tǒng)智能化集成傳感器多通道傳輸技術(shù)

[論文摘要]汽車(chē)是當(dāng)前重要的交通工具，汽車(chē)的發(fā)明和汽車(chē)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展極大地改變了人們的出行方式，加快了商品和人員的流通。

隨著汽車(chē)工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車(chē)上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，汽車(chē)電子化的程度也越來(lái)越高。汽車(chē)技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合催生出汽車(chē)電子技術(shù)概念。電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中的廣泛應(yīng)用加快了電子汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)了汽車(chē)功能的多元化和便捷化。

一、汽車(chē)電子技術(shù)

現(xiàn)代電子技術(shù)與汽車(chē)工業(yè)的結(jié)合促成了電子汽車(chē)概念的誕生和實(shí)現(xiàn)，概括地來(lái)說(shuō)當(dāng)前的汽車(chē)電子技術(shù)主要包括：智能化集成傳感器：提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)作坊大處理。同時(shí)，他還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線(xiàn)性的自動(dòng)校正，具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響；嵌入式微處理機(jī)已廣泛地應(yīng)用與安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。軟件技術(shù)：隨著汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的增加，對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也相應(yīng)增加，并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種語(yǔ)言，并開(kāi)發(fā)出通用的高水平軟件，以滿(mǎn)足多種硬件的要求。轎車(chē)上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴(lài)于軟件；多通道傳輸技術(shù)，多通道傳輸技術(shù)的采用，對(duì)電子控制集成化的實(shí)現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術(shù)后，使各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便分享汽車(chē)中心計(jì)算機(jī)的信息。汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)：汽車(chē)電子設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是大量使用微處理機(jī)來(lái)改善汽車(chē)的性能。隨著電控器件在汽車(chē)上越來(lái)越多的應(yīng)用，車(chē)載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。為了進(jìn)一步提高行使的經(jīng)濟(jì)性，溫度及車(chē)速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。集成化技術(shù)：汽車(chē)電子技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨向是功能集成化，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。光導(dǎo)纖維：汽車(chē)電子技術(shù)的進(jìn)步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車(chē)控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá)23個(gè)微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng)等。

二、國(guó)內(nèi)汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展

電子技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用加快了汽車(chē)技術(shù)的升級(jí)和突破，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，也是以電子技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù)）為動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)的。采用電子技術(shù)是解決汽車(chē)所面臨的諸多技術(shù)問(wèn)題的最佳方案。因此一國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平及其在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況決定了其在未來(lái)軌跡汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的地位和影響力。目前，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的電子技術(shù)應(yīng)用多數(shù)還處于初級(jí)階段。只有少數(shù)廠(chǎng)家，主要集中在一些中外合資和國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家，開(kāi)始將電子控制裝置應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)中。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、電子點(diǎn)火控制、汽車(chē)安全性方面的安全氣囊，ABS等領(lǐng)域，而且多數(shù)為直接引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品組裝，國(guó)內(nèi)科研院所目前有關(guān)汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的研究也主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電控懸架、ABS系統(tǒng)等幾個(gè)方面，在汽車(chē)的電子網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、GPRS導(dǎo)航及智能交通系統(tǒng)的研究等方面與國(guó)外還有一定差距。

三、現(xiàn)代電子技術(shù)促進(jìn)汽車(chē)智能管理的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾對(duì)汽車(chē)工業(yè)要求的逐步提高，當(dāng)前的電子技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域里得到了很好較快較好的應(yīng)用。汽車(chē)智能管理系統(tǒng)就是這一應(yīng)用的重要體現(xiàn)。車(chē)輛智能管理儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)管理儀）硬件構(gòu)成主要由CPU，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數(shù)碼相機(jī)控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后可得出車(chē)輛所處的經(jīng)緯度、行駛速度、行駛方向等參數(shù)。管理儀還能夠采集與司機(jī)操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，如剎車(chē)、遠(yuǎn)光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、喇叭、霧燈、制動(dòng)氣壓、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等參數(shù)。管理儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔和特殊事件的觸發(fā)，將有關(guān)數(shù)據(jù)保存入IC（IntelligentCard）卡中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，車(chē)輛管理部門(mén)就可以對(duì)車(chē)輛的歷史運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查、管理，以確定車(chē)輛是否按照規(guī)定的要求運(yùn)行。管理儀還能夠?qū)ψ罱?5次停車(chē)前，每次停車(chē)前50秒的所有信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，GPS數(shù)據(jù)的采集速度受GPS系統(tǒng)的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數(shù)每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數(shù)碼照相機(jī)的控制接口，可以根據(jù)外部觸發(fā)信號(hào)，對(duì)車(chē)內(nèi)的情景拍照。

汽車(chē)工業(yè)是高科技工業(yè)，汽車(chē)性能的每一步提升都伴隨著新技術(shù)、新工藝的運(yùn)用。電子技術(shù)是21世紀(jì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革的重要技術(shù)之一，電子技術(shù)的發(fā)展及其在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將有效提升汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展水平。

智能汽車(chē)論文:智能傳感器汽車(chē)電子分析論文

現(xiàn)代汽車(chē)電子從所應(yīng)用的電子元器件到車(chē)內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進(jìn)入了一個(gè)有本質(zhì)性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器。

一、汽車(chē)電子操控和安全系統(tǒng)談起

近幾年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)迅速，發(fā)展勢(shì)頭很猛。因此評(píng)論界出現(xiàn)了一些專(zhuān)家的預(yù)測(cè)：汽車(chē)工業(yè)有可能超過(guò)IT產(chǎn)業(yè)，成為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。其實(shí)，汽車(chē)工業(yè)的增長(zhǎng)必將包含與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的IT產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)。例如，雖然目前在我國(guó)一汽的產(chǎn)品中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量只占10%—15%左右，但國(guó)外汽車(chē)中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量平均約為22%，中、高檔轎車(chē)中汽車(chē)電子已占30%以上，而且這個(gè)比例還在、不斷地快速增長(zhǎng)，預(yù)期很快將達(dá)到50%。

電子信息技術(shù)已經(jīng)成為新一代汽車(chē)發(fā)展方向的主導(dǎo)因素，汽車(chē)（機(jī)動(dòng)車(chē)）的動(dòng)力性能、操控性能、安全性能和舒適性能等各個(gè)方面的改進(jìn)和提高，都將依賴(lài)于機(jī)械系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)和電子產(chǎn)品、信息技術(shù)間的完美結(jié)合。汽車(chē)工程界專(zhuān)家指出：電子技術(shù)的發(fā)展已使汽車(chē)產(chǎn)品的概念發(fā)生了深刻的變化。這也是最近電子信息產(chǎn)業(yè)界對(duì)汽車(chē)電子空前關(guān)注的原因之一。但是，必須指出的是，除了一些車(chē)內(nèi)音響、視頻裝備，車(chē)用通信、導(dǎo)航系統(tǒng)，以及車(chē)載辦公系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等車(chē)內(nèi)電子設(shè)備的本質(zhì)改變較少外，現(xiàn)代汽車(chē)電子從所應(yīng)用的電子元器件（包括傳感器、執(zhí)行器、微電路等）到車(chē)內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進(jìn)入了一個(gè)有本質(zhì)性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器（智能執(zhí)行器、智能變送器）。

實(shí)際上，汽車(chē)電子已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段：從分立電子元器件搭建的電路監(jiān)測(cè)控制，經(jīng)過(guò)了電子元器件或組件加微處理器構(gòu)筑的各自獨(dú)立的、專(zhuān)用的、半自動(dòng)和自動(dòng)的操控系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了采用高速總線(xiàn)（目前至少有5種以上總線(xiàn)已開(kāi)發(fā)使用），統(tǒng)一交換汽車(chē)運(yùn)行中的各種電子裝備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)綜合、智能調(diào)控的新階段。新的汽車(chē)電子系統(tǒng)由各個(gè)電子控制單元（ECU）組成，可以獨(dú)立操控，同時(shí)又能協(xié)調(diào)到整體運(yùn)行的最佳狀態(tài)。例如為使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，就需要從吸入汽缸的空氣流量、進(jìn)氣壓力的測(cè)定開(kāi)始，再根據(jù)水溫、空氣溫度等工作環(huán)境參數(shù)計(jì)算出基本噴油量，同時(shí)還要通過(guò)節(jié)氣門(mén)位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，進(jìn)而控制，調(diào)整最佳噴油量，最后還需要通過(guò)曲軸的角速度傳感器監(jiān)測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終計(jì)算出并發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)機(jī)的指令。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火綜合控制系統(tǒng)還可以與廢氣排放的監(jiān)控系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)等組合，構(gòu)筑成可使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩最大化，而同時(shí)燃油消耗和廢氣排放最低化的智能系統(tǒng)。

還可以舉一個(gè)安全駕駛方面的例子，出于平穩(wěn)、安全駕駛的需要，僅只針對(duì)四個(gè)輪子的操控上，除了應(yīng)用大量壓力傳感器并普遍安裝了剎車(chē)防抱死裝置（ABS）外，許多轎車(chē)，包括國(guó)產(chǎn)車(chē)，已增設(shè)了電子動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天氣駕駛時(shí)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外的一些汽車(chē)進(jìn)一步加裝了緊急剎車(chē)輔助系統(tǒng)（EBA），該系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況時(shí)，自動(dòng)檢測(cè)駕駛者踩制動(dòng)踏板時(shí)的速度和力度，并判斷緊急制動(dòng)的力度是否足夠，如果需要，就會(huì)自動(dòng)增大制動(dòng)力。EBA的自控動(dòng)作必須在極短時(shí)間（例如百萬(wàn)分之一秒級(jí)）內(nèi)完成。這個(gè)系統(tǒng)能使200km/h高速行駛車(chē)輛的制動(dòng)滑行距離縮短極其寶貴的20多米。針對(duì)車(chē)輪的還有分別監(jiān)測(cè)各個(gè)車(chē)輪相對(duì)于車(chē)速的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而為每個(gè)車(chē)輪平衡分配動(dòng)力，保證在惡劣路面條件下各輪間具有良好的均衡抓地能力的“電子牽引力控制”（ETC）系統(tǒng)等。

從以上列舉的兩個(gè)例子可以清楚看到，汽車(chē)發(fā)展對(duì)汽車(chē)電子的一些基本要求：

1．電子操控系統(tǒng)的動(dòng)作必須快速、正確、可靠。傳感器（+調(diào)理電路）+微處理器，然后再通過(guò)微處理器（+功率放大電路）+執(zhí)行器的技術(shù)途徑已經(jīng)不再能滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)的要求，需要通過(guò)硬件集成、直接交換數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)化電路，并提高智能化程度來(lái)確?？刂茊卧?jiǎng)幼鞯恼_性、可靠性和適時(shí)性。

2．現(xiàn)在幾乎所有的汽車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件都已受電子裝置控制，但汽車(chē)車(chē)體內(nèi)的空間有限，構(gòu)件系統(tǒng)的空間更是極其有限。理想的情況當(dāng)然是，電子控制單元應(yīng)與受控制部件緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體。因此器件和電路的微型化、集成化是不可回避的道路。

3．電子控制單元必須具有足夠的智能化程度。以安全氣囊為例，它在關(guān)鍵時(shí)刻必須要能及時(shí)、正確地瞬時(shí)打開(kāi)，但在極大多數(shù)時(shí)間內(nèi)氣囊是處在待命狀態(tài)，因此安全氣囊的ECU必須具有自檢、自維護(hù)能力，不斷確認(rèn)氣囊系統(tǒng)的可正常運(yùn)作的可靠性，確保動(dòng)作的“萬(wàn)無(wú)一失”。

4．汽車(chē)的各種功能部件都有各自的運(yùn)動(dòng)、操控特性，并且，對(duì)電子產(chǎn)品而言，大多處于非常惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，而且各不相同。諸如工作狀態(tài)時(shí)的高溫，靜止待命時(shí)的低溫，高濃度的油蒸汽和活性（毒性）氣體，以及高速運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度的沖擊和振動(dòng)等。因此，電子元器件和電路必須要有高穩(wěn)定、抗環(huán)境和自適應(yīng)、自補(bǔ)償調(diào)整的能力。

5．與上述要求同樣重要，甚至有時(shí)是關(guān)鍵性的條件是，汽車(chē)電子控制單元用的電子元器件、模塊必須要能大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，并能將成本降低到可接受的程度。一些微傳感器和智能傳感器就是這方面的典范。例如智能加速度傳感器，它不僅能較好地滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)的各項(xiàng)需要，而且因?yàn)榭梢栽诩呻娐窐?biāo)準(zhǔn)硅工藝線(xiàn)上批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低（幾美元至十幾或幾十美元），所以在汽車(chē)工業(yè)中找到了自己最大的應(yīng)用市場(chǎng)，反過(guò)來(lái)也有力地促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的電子信息化。

二、智能傳感器：微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件

微傳感器、智能傳感器是近幾年才開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)。在我國(guó)的報(bào)刊雜志上目前所使用的技術(shù)名稱(chēng)還比較含混，仍然籠統(tǒng)地稱(chēng)之為傳感器，或者含糊地歸納為汽車(chē)半導(dǎo)體器件，也有將智能傳感器（或智能執(zhí)行器、智能變送器）與微系統(tǒng)、MEMS等都?xì)w入了MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）名稱(chēng)下的。這里介紹當(dāng)前一些歐美專(zhuān)著中常用的技術(shù)名詞的定義和技術(shù)內(nèi)涵。

首先必須說(shuō)明的是，在絕大多數(shù)情況下，本文大小標(biāo)題及全文中所說(shuō)的傳感器其實(shí)是泛指了三大類(lèi)器件：將非電學(xué)輸入?yún)⒘哭D(zhuǎn)換成電磁學(xué)信號(hào)輸出的傳感器；將電學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成非電學(xué)參量輸出的執(zhí)行器；以及既能用作傳感器又能用作執(zhí)行器，其中較多的是將一種電磁學(xué)參量形式轉(zhuǎn)變成另一種電磁學(xué)參量形態(tài)輸出的變送器。就是說(shuō)，關(guān)于微傳感器、智能傳感器的技術(shù)特性可以擴(kuò)大類(lèi)推到微執(zhí)行器、微變送器-傳感器（或執(zhí)行器、或變送器）的物理尺度中至少有一個(gè)物理尺寸等于或小于亞毫米量級(jí)的。微傳感器不是傳統(tǒng)傳感器簡(jiǎn)單的物理縮小的產(chǎn)物，而是基于半導(dǎo)體工藝技術(shù)的新一代器件：應(yīng)用新的工作機(jī)制和物化效應(yīng)，采用與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料，用微細(xì)加工技術(shù)制備的。因此有時(shí)也稱(chēng)為硅傳感器?？梢杂妙?lèi)似的定義和技術(shù)特征類(lèi)推描述微執(zhí)行器和微變送器。

它由兩塊芯片組成，一是具有自檢測(cè)能力的加速度計(jì)單元（微加速度傳感器），另一塊則是微傳感器與微處理器（MCU）間的接口電路和MCU。這是一種較早期（1996年前后）的，但已相當(dāng)實(shí)用的器件，可用于汽車(chē)的自動(dòng)制動(dòng)和懸掛系統(tǒng)中，并且因微加速度計(jì)具有自檢能力，還可用于安全氣囊。從此例中可以清楚看到，微傳感器的優(yōu)勢(shì)不僅是體積的縮小，更在于能方便地與集成電路組合和規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)該指的是，采用這種兩片的解決方案可以縮短設(shè)計(jì)周期、降低開(kāi)發(fā)前期小批量試產(chǎn)的成本。但對(duì)實(shí)際應(yīng)用和市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，單芯片的解決方案顯然更可取，生產(chǎn)成本更低，應(yīng)用價(jià)值更高。

智能傳感器（SmartSensor）、智能執(zhí)行器和智能變送器-微傳感器（或微執(zhí)行器，或微變送器）和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個(gè)芯片上的器件（例如上述的微加速度計(jì)的單芯片解決方案）。因此智能傳感器具有一定的仿生能力，如模糊邏輯運(yùn)算、主動(dòng)鑒別環(huán)境，自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償適應(yīng)環(huán)境的能力，自診斷、自維護(hù)等。顯然，出于規(guī)模生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本的要求，智能傳感器的設(shè)計(jì)思想、材料選擇和生產(chǎn)工藝必須要盡可能地和集成電路的標(biāo)準(zhǔn)硅平面工藝一致?？梢栽谡９に嚵鞒痰耐镀?，或流程中，或工藝完成后增加一些特殊需要的工序，但也不應(yīng)太多。

在一個(gè)封裝中，把一只微機(jī)械壓力傳感器與模擬用戶(hù)接口、8位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR）、微處理器（摩托羅拉69HC08）、存儲(chǔ)器和串行接口（SPI）等集成在一個(gè)芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細(xì)加工技術(shù)制作的。制備硅壓力傳感器的工序既可安排在集成CMOS電路工藝流程之前，亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術(shù)和市場(chǎng)都已成熟，已廣泛用于汽車(chē)（機(jī)動(dòng)車(chē)）所需的各式各樣的壓力測(cè)量和控制單元中，諸如各種氣壓計(jì)、噴嘴前集流腔壓力、廢氣排氣管、燃油、輪胎、液壓傳動(dòng)裝置等。智能壓力傳感器的應(yīng)用很廣，不局限于汽車(chē)工業(yè)。目前，生產(chǎn)智能壓力傳感器的廠(chǎng)商已不少，市售商品的品種也很多，已經(jīng)出現(xiàn)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。結(jié)果是智能壓力傳感器體積越來(lái)越小，隨之控制單元所需的外圍接插件和分立元件越來(lái)越少，但功能和性能卻越來(lái)越強(qiáng)，而且生產(chǎn)成本降低很快（現(xiàn)在約為幾美元一只）。

順便需要說(shuō)說(shuō)的是，在一些中文資料中，尤其是一些產(chǎn)品宣傳性材料中，籠統(tǒng)地將SmartSensor(或device)和Intelligentsensor（或device）都稱(chēng)之為智能傳感器，但在歐美文獻(xiàn)中是有所差別的。西方專(zhuān)家和公眾通常認(rèn)為，Smart（智能型）傳感器比Intelligent(知識(shí)型)的智慧層次和能力更高。當(dāng)然，知識(shí)型的內(nèi)涵也在不斷進(jìn)化，但那些只能簡(jiǎn)單響應(yīng)環(huán)境變化，作一些相應(yīng)補(bǔ)償、調(diào)整工作狀態(tài)的，特別是不需要集成處理器的器件，其知識(shí)等級(jí)太低，一般不應(yīng)歸入智能器件范疇。

相信大多數(shù)讀者能經(jīng)常接觸到的，最貼近生活的智能傳感器可能要算是用于攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、手機(jī)攝像中的CCD圖像傳感器了。這是一種非智能型傳感器莫屬的情況，因?yàn)镃CD陣列中每個(gè)硅單元由光轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)極弱，必須直接和及時(shí)移位寄存、并處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式信號(hào)。還有更復(fù)雜一些的，在中、高檔長(zhǎng)焦距（IOX）光學(xué)放大數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)上裝備的電子和光學(xué)防抖系統(tǒng)，特別是高端產(chǎn)品中的真正光學(xué)防抖系統(tǒng)。它的核心是雙軸向或3軸向的微加速度計(jì)或微陀螺儀，通過(guò)它監(jiān)測(cè)機(jī)身的抖動(dòng)，并換算成鏡頭的各軸向位移量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鏡頭中可變角度透鏡的移動(dòng)，使光學(xué)系統(tǒng)的折射光路保持穩(wěn)定。

微系統(tǒng)（Microsystem）和MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）-由微傳感器、微電子學(xué)電路（信號(hào)處理、控制電路、通信接品等）和微執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè)三級(jí)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)、集成在一個(gè)芯片上的器件稱(chēng)之為微系統(tǒng)。如果其中擁有機(jī)械聯(lián)動(dòng)或機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)等微機(jī)械部件的器械則稱(chēng)之為MEMS。

MEMS芯片的左側(cè)給出的是制備MEMS芯片需要的基本工藝技術(shù)。它的右側(cè)則為主要應(yīng)用領(lǐng)域列舉。很明顯，MEMS的最好解決方案也是選用與硅工藝兼容的材料及物理效應(yīng)、設(shè)計(jì)理念和工藝流程，也即采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝與二維、三維微細(xì)加工技術(shù)相結(jié)合的方法，其中也包括微機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制作。

微傳感器合乎邏輯的發(fā)展延伸是智能傳感器，智能傳感器自然延伸則是微系統(tǒng)和MEMS，MEMS的進(jìn)一步發(fā)展則是能夠自主接收、分辨外界信號(hào)和指令，進(jìn)而能獨(dú)立、正確動(dòng)作的微機(jī)械（Micromachines）?，F(xiàn)在，開(kāi)發(fā)成功、并已有商業(yè)產(chǎn)品的MEMS品種已不少，涵蓋圖4所示的各大領(lǐng)域。其中包括全光光通信和全光計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部件之一的二維、三維MEMS光開(kāi)關(guān)。

通過(guò)控制芯片上的微反射鏡陣列，實(shí)現(xiàn)光輸入/輸出的交叉互聯(lián)。這是目前全光交換技術(shù)的成熟的最佳方案。市場(chǎng)上可買(mǎi)到的MEMS光開(kāi)關(guān)已達(dá)1296路，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為20ms。

微機(jī)械（也稱(chēng)為納米機(jī)械）則尚處于開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段，但已有許多很重要的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品涌現(xiàn)，如著名的納米電機(jī)、微昆蟲(chóng)、微直升機(jī)和潛水艇等。技術(shù)產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，它們的開(kāi)發(fā)成功和投入實(shí)際應(yīng)用將對(duì)工業(yè)技術(shù)和生活質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

智能汽車(chē)論文:軟件設(shè)計(jì)之汽車(chē)智能系統(tǒng)

1.GSM的軟件編程

發(fā)送短信常用Text和PDU(Protocol-DataUnit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單，但是不能收發(fā)中文短信；而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。系統(tǒng)中主要使用Text模式和PDU模式。1)Text模式主要用來(lái)傳送GPS信息。2)PDU模式主要用來(lái)發(fā)送汽車(chē)的狀態(tài)和控制信息。由于PDU模式的純英文短消息解碼不方便，因此收發(fā)純英文字符和數(shù)字字符時(shí)，采用Text模式。GSM的控制指令都是通過(guò)AT指令達(dá)到的，如表1列出幾個(gè)常用的AT指令。

2.GSM模塊的控制及短消息處理

上位機(jī)軟件要處理的任務(wù)是將初次的定位信息、目標(biāo)手機(jī)號(hào)碼、要發(fā)送的短信內(nèi)容發(fā)送給單片機(jī)，讓單片機(jī)將這些信息存儲(chǔ)起來(lái)，軟件上面能顯示初次的地理信息。單片機(jī)軟件要實(shí)現(xiàn)與PC、GPS、TC35的通信，與PC之間的通信只有一次，就是最開(kāi)始設(shè)置目標(biāo)手機(jī)號(hào)碼、短信內(nèi)容、傳輸基座標(biāo)。單片機(jī)可以通過(guò)AT指令來(lái)控制GSM模塊TC35i，發(fā)送短信常用TEXT和PDU模式，使用TEXT模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)十分容易，但缺點(diǎn)是不支持中文短信；而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。根據(jù)GSM的定義，短信息的發(fā)送和接收模式共有3種：Block模式、基于A(yíng)T命令的Text模式和基于A(yíng)T命令的PDU模式。兩種模式的選擇由AT+CMGF來(lái)決定，當(dāng)AT+CMGF=0時(shí)為PDU模式，當(dāng)AT+CMGF=1時(shí)為T(mén)EXT模式，當(dāng)需要發(fā)送的短信中含有漢字時(shí)，首先應(yīng)把發(fā)送模式設(shè)置為PDU模式，再把漢字轉(zhuǎn)換為16位的Unicode代碼然后進(jìn)行發(fā)送，而對(duì)于數(shù)字則在其ASCII碼之前補(bǔ)8位二進(jìn)制0，湊足16位后發(fā)送。當(dāng)手機(jī)收到短信時(shí)，通過(guò)程序判斷收到的短信是否有漢字，再?zèng)Q定用何種模式來(lái)讀取短信。單片機(jī)主要通過(guò)GSM模塊傳輸兩類(lèi)信息：一類(lèi)是接收用戶(hù)的設(shè)置及請(qǐng)求命令，并在處理后給予回復(fù)；另一類(lèi)是當(dāng)單片機(jī)判斷出在被保護(hù)對(duì)象離開(kāi)了安全區(qū)域而發(fā)送給用戶(hù)的提醒及位置信息。用戶(hù)設(shè)置及請(qǐng)求信息的格式如下所示。單片機(jī)主程序流程圖如圖2所示。當(dāng)用戶(hù)收到定位短信時(shí)，即可確定被保護(hù)對(duì)象的位置。用戶(hù)可以通過(guò)智能手機(jī)或計(jì)算機(jī)通過(guò)谷歌地圖查詢(xún)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的地理位置。

3.系統(tǒng)程序流程

防盜系統(tǒng)控制軟件主要完成GPS定位信息、收發(fā)短信、對(duì)汽車(chē)上傳感器信息進(jìn)行采集以及主要部件的控制功能。在完成初始化時(shí)鐘、端口、串口和開(kāi)中斷以后，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，以節(jié)省能源。當(dāng)有外部的傳感器被觸發(fā)，則結(jié)束低功耗狀態(tài)，進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，同時(shí)發(fā)送報(bào)警短信給車(chē)主；當(dāng)接收到車(chē)主獲取GPS短信時(shí)，則采集GPS信息，發(fā)送給用戶(hù)，控制部件則根據(jù)用戶(hù)的指令完成斷油、鎖門(mén)等動(dòng)作。整體程序流程圖如圖3所示。

4.測(cè)試結(jié)果及分析

經(jīng)測(cè)試，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)10m精度以?xún)?nèi)的定位，并能根據(jù)用戶(hù)的設(shè)置向用戶(hù)提供定位服務(wù)。系統(tǒng)操作方便，保護(hù)汽車(chē)的安全，有較好的實(shí)用價(jià)值。汽車(chē)定位的精度以及系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間是影響系統(tǒng)性能的主要因素，針對(duì)這2個(gè)指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果如下表所示。從表2所示中可以看出，在沒(méi)有高大建筑物影響的情況下，定位精度很高，并且海拔越高，定位精度越準(zhǔn)確。在建筑物下方，GPS接收不到信號(hào)，但是可以利用GSM的基站定位彌補(bǔ)這一不足，盡管定位的精度不高，但是足以使車(chē)主找回丟失汽車(chē)。報(bào)警時(shí)間指?jìng)鞲衅鞑杉綀?bào)警信號(hào)到用戶(hù)接收到報(bào)警短信的時(shí)間間隔，獲取GPS時(shí)間指發(fā)送獲取GPS短信到獲取到GPS短信的時(shí)間間隔，控制時(shí)間指發(fā)送控制短信到汽車(chē)執(zhí)行控制指令的時(shí)間。當(dāng)然，在重大節(jié)日這些時(shí)間會(huì)適當(dāng)增加。各項(xiàng)指令的成功率在99%以上。表2中所示測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)定位精度高，無(wú)死角，反應(yīng)迅速，同時(shí)功耗低，啟動(dòng)快，性能可靠。與同類(lèi)系統(tǒng)相比，特色明顯，整體性能優(yōu)越。

5.結(jié)束語(yǔ)

GSM和GPS的快速發(fā)展和日趨成熟，為本監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了有力的技術(shù)支持。該系統(tǒng)體積為90mm×60mm×20mm，價(jià)格便宜，使用方便。測(cè)試結(jié)果表明，監(jiān)控距離為100m時(shí)，在GSM信號(hào)正常的情況下，響應(yīng)時(shí)間不足1min，誤報(bào)率<1%，能夠?qū)崿F(xiàn)物品安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控，人們將不再擔(dān)心外出時(shí)重要物品遺失，具有很好的市場(chǎng)前景。該文的主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)于利用GSM手機(jī)模塊的移動(dòng)通信技術(shù)，與當(dāng)今流行的GPS全球定位技術(shù)相結(jié)合，配合傳統(tǒng)的單片機(jī)控制技術(shù)，完成了汽車(chē)防盜定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室階段的測(cè)試中獲得了較理想的效果。進(jìn)一步改進(jìn)后，能與手機(jī)定位系統(tǒng)軟件相結(jié)合，簡(jiǎn)潔直觀(guān)，方便用戶(hù)使用，適合批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是利用了公用的移動(dòng)通信網(wǎng)資源，能夠快速建網(wǎng)，通信可靠，投資少，應(yīng)用前景良好；其次，定位準(zhǔn)確，采用免費(fèi)的GPS技術(shù)進(jìn)行定位，可以滿(mǎn)足廣大汽車(chē)用戶(hù)的需求，是一種值得推廣的車(chē)輛防盜系統(tǒng)。

作者：郭蕭 祝玲 單位：北方民族大學(xué)

智能汽車(chē)論文:汽車(chē)智能避障仿真研究

1汽車(chē)避障原理

汽車(chē)避障研究的目的是使得汽車(chē)能夠在未知環(huán)境中通過(guò)不斷學(xué)習(xí)前述環(huán)境中感知的知識(shí)，不斷增加自我學(xué)習(xí)的能力，增加學(xué)習(xí)方法的經(jīng)驗(yàn)改善而具備高度自主避障的能力。常用的汽車(chē)避障方法主要有模糊邏輯算法、環(huán)境地圖法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和機(jī)器學(xué)習(xí)法。1)模糊邏輯法:模糊邏輯算法采用模糊邏輯控制的思想來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的自主避障控制，采用外界傳感器采集一定量的外界數(shù)據(jù)，在采集數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)多個(gè)關(guān)鍵特征的提取，輸入到模糊邏輯控制單元，模糊邏輯控制單元綜合考慮多個(gè)輸入因素的特征分布，給出當(dāng)前的避障方法，控制汽車(chē)避障運(yùn)動(dòng)。2)環(huán)境地圖法:環(huán)境地圖法事先將地圖信息植入到汽車(chē)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，在汽車(chē)避障行駛的過(guò)程中，不斷采集外界信息，并且與地圖信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的比對(duì)分析，通過(guò)分析結(jié)果控制汽車(chē)安全避障，但此種方法對(duì)于新的環(huán)境不具有適應(yīng)性，并且對(duì)地圖匹配和識(shí)別的要求很高，且避障的精度嚴(yán)重受限于圖像匹配的精度。3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法與模糊邏輯法的控制思想基本相同，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)的大量信息，然后綜合給出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出避障控制方法，實(shí)現(xiàn)避障。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在一定的不穩(wěn)定性，有時(shí)甚至出現(xiàn)發(fā)散的現(xiàn)象，作為安全要求性很高的汽車(chē)避障系統(tǒng)，是不允許這種不安全因素發(fā)生的。4)機(jī)器學(xué)習(xí)法:機(jī)器學(xué)習(xí)法是一種復(fù)雜環(huán)境中的知識(shí)獲取新途徑。機(jī)器學(xué)習(xí)法與已有的監(jiān)督學(xué)習(xí)法和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)法不同，通過(guò)增強(qiáng)學(xué)習(xí)可以利用與環(huán)境的交互而獲得的評(píng)價(jià)性反饋信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)避障算法優(yōu)化的性能，在避障中，是一種試錯(cuò)學(xué)習(xí)的方式。但算法存在一定局限性，主要是因?yàn)樗惴◤?fù)雜度過(guò)高，無(wú)法實(shí)時(shí)應(yīng)用。綜上而言，當(dāng)前的汽車(chē)避障方法的弊端主要體現(xiàn)在算法模型的完整性不夠好，不能完整的構(gòu)建系統(tǒng)的避障模型，所以分析效果較差;另一方面，算法的穩(wěn)定性差，甚至不收斂，復(fù)雜度高，可行性差，這些因素嚴(yán)重限制了避障方法的應(yīng)用。

2復(fù)雜障點(diǎn)分布模型

復(fù)雜障點(diǎn)分布模型是一種對(duì)復(fù)雜障點(diǎn)的狀態(tài)和量度進(jìn)行標(biāo)定的模型建設(shè)方法，以純數(shù)學(xué)的方式建立模型，用于微分方程求解。復(fù)雜障點(diǎn)模型可以解釋為障點(diǎn)信號(hào)在分析平面內(nèi)繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度后構(gòu)成的復(fù)雜障點(diǎn)模型域上的表示。其定義式如下。從上述定義可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜障點(diǎn)模型的輸入可以看作是將輸入分解在復(fù)雜障點(diǎn)模型域的一組完備正交基上，通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)角度α便可以得到不同的基，使復(fù)雜障點(diǎn)模型的信號(hào)在某個(gè)基上達(dá)到最佳的能量聚集特性，從而對(duì)復(fù)雜障點(diǎn)模型的檢測(cè)信號(hào)具有很好的作用。工程應(yīng)用中需要計(jì)算復(fù)雜障點(diǎn)模型的分?jǐn)?shù)階，目前已有不同的復(fù)雜障點(diǎn)模型快速算法，使得復(fù)雜障點(diǎn)模型可用于工程實(shí)踐中。本文采用直接將連續(xù)復(fù)雜障點(diǎn)模型離散化的方法來(lái)獲得離散復(fù)雜障點(diǎn)模型的核矩陣。此種方法在改變分?jǐn)?shù)階冪p時(shí)不需要重新計(jì)算整個(gè)過(guò)程，只需計(jì)算一個(gè)對(duì)角矩陣即可，較大的提高了實(shí)時(shí)計(jì)算的效率。而且與復(fù)雜障點(diǎn)模型有非常相近的輸出結(jié)果。復(fù)雜障點(diǎn)模型變換時(shí)，分?jǐn)?shù)階復(fù)雜障點(diǎn)模型變換的性質(zhì)則說(shuō)明了信號(hào)改變引起其在分?jǐn)?shù)階復(fù)雜障點(diǎn)模型變換域的變換關(guān)系。設(shè)x(t)是一個(gè)復(fù)雜障點(diǎn)模型的抽象信號(hào)，Xp(u)表示x(t)在階數(shù)為p值的分?jǐn)?shù)階復(fù)雜障點(diǎn)模型變換，定義up軸為p階分?jǐn)?shù)階復(fù)雜障點(diǎn)模型域。up和up+1是正交的，而up+1和up－1是共線(xiàn)的且彼此反向。另up和up''''是任意兩個(gè)非正交的分?jǐn)?shù)階復(fù)雜障點(diǎn)模型變換域，復(fù)雜障點(diǎn)模型相關(guān)信號(hào)在它們之間表示為。

3基于復(fù)雜障點(diǎn)凝聚的汽車(chē)智能避障方法

汽車(chē)智能避障方法的復(fù)雜障點(diǎn)凝聚技術(shù)是指通過(guò)對(duì)多個(gè)汽車(chē)智能避障信號(hào)進(jìn)行提取，形成障點(diǎn)分析的原始數(shù)據(jù)，然后同時(shí)對(duì)多個(gè)障點(diǎn)信息進(jìn)行深度分析，提取出信號(hào)的有用信息和特征，最后融合輸出障點(diǎn)信息。一個(gè)汽車(chē)智能避障數(shù)據(jù)的障點(diǎn)信號(hào)形式為定義:。復(fù)雜障點(diǎn)分析的小波峰脊軌跡表明，對(duì)于復(fù)雜障點(diǎn)分析的障點(diǎn)信號(hào)，理論推導(dǎo)結(jié)果正確，對(duì)于復(fù)雜障點(diǎn)分析的信號(hào)，在靠近1的尺度附近，其小波峰脊具有與障點(diǎn)特性類(lèi)似的直線(xiàn)軌跡特性，事實(shí)上，如果將障點(diǎn)信號(hào)的瞬分析率進(jìn)行級(jí)數(shù)展開(kāi)，可以得到:通過(guò)上面基于復(fù)雜障點(diǎn)凝聚的汽車(chē)智能避障算法，可以很好的實(shí)現(xiàn)障點(diǎn)凝聚分析，從而大大改進(jìn)避障的效果。避障中，通過(guò)最近障點(diǎn)與其余所有障點(diǎn)數(shù)據(jù)的有效凝聚，可以很好的實(shí)現(xiàn)信息融合，從而最終給出最佳的避障方案。

4仿真與結(jié)果分析

為了測(cè)試基于復(fù)雜障點(diǎn)凝聚的汽車(chē)智能避障方法對(duì)于復(fù)雜障點(diǎn)環(huán)境下的避障性能，采用一組低復(fù)雜的多障點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，原始障點(diǎn)分布如圖2所示。從圖2可以看出，原始障點(diǎn)散布在仿真平面的各個(gè)部分，雜亂無(wú)章，無(wú)法看出有效的避障路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)避障，所以，面對(duì)上述實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如果采用傳統(tǒng)的避障方法，則系統(tǒng)計(jì)算避障路徑的難度會(huì)非常大，因?yàn)橄到y(tǒng)障點(diǎn)數(shù)目的增多。

作者：王崇單位：齊齊哈爾大學(xué)計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院

智能汽車(chē)論文:智能教學(xué)在汽車(chē)維修教學(xué)中的運(yùn)用

1.智能教學(xué)在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的實(shí)施目標(biāo)

通過(guò)智能教學(xué)的實(shí)施，在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的主要實(shí)施目標(biāo)分為知識(shí)、技能、能力等目標(biāo)。目標(biāo)的實(shí)施對(duì)汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)有著重大的作用，制定合理的教學(xué)目標(biāo)可以更好的提高學(xué)生汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握能力。知識(shí)目標(biāo)，主要針對(duì)汽車(chē)維修的各個(gè)部件、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等理論知識(shí)進(jìn)行教學(xué)；技能目標(biāo)，主要是掌握汽車(chē)電氣的各個(gè)系統(tǒng)、汽車(chē)設(shè)備的組裝和拆卸、各個(gè)部件信息等，通過(guò)對(duì)各個(gè)技能的理解，在汽車(chē)維修中也便于理解和處理；能力目標(biāo)，對(duì)能力的目標(biāo)來(lái)說(shuō)主要是以培養(yǎng)為主，通過(guò)不斷培養(yǎng)學(xué)生的各個(gè)能力作為提升學(xué)生維修的主要能力，例如，汽車(chē)電氣的各個(gè)設(shè)備掌握的能力、對(duì)電氣各個(gè)系統(tǒng)的掌握能力等。通過(guò)智能教學(xué)在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)，主要以實(shí)踐教學(xué)為主，突出教學(xué)的實(shí)用性，另外，可以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生電路、電氣故障的分析、診斷和排除的能力，使得學(xué)生能更有效的掌握解決汽車(chē)故障的技能，而且智能教學(xué)可以充分體現(xiàn)出“舉一反三”的教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)分析和動(dòng)手的能力，充分提高技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)的教學(xué)效果。

2.智能教學(xué)在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中應(yīng)用的過(guò)程

汽車(chē)維修是一項(xiàng)非常繁瑣的工作，當(dāng)然，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式教學(xué)比較簡(jiǎn)單，只需照本宣科的方式將教材上的理論知識(shí)傳輸給學(xué)生既可，然而，這種過(guò)分依賴(lài)?yán)碚撔越虒W(xué)的方式卻不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高，而采用智能教學(xué)的方式則會(huì)凸顯出汽車(chē)維修工作的實(shí)用性和實(shí)踐性。尤其是在應(yīng)用到技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)的過(guò)程中，顯得教學(xué)過(guò)程非常詳細(xì)，如，汽車(chē)維修基礎(chǔ)知識(shí)介紹、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)等，而且涉及到的教學(xué)工具也非常多，如，汽車(chē)維修中應(yīng)用的各個(gè)部件、汽車(chē)設(shè)備、蓄電池、萬(wàn)能表、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架、整車(chē)等，但教學(xué)效果還是很好的，相比于傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的教學(xué)方式，智能教學(xué)更有提高學(xué)生汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)技能的優(yōu)勢(shì)。具體教學(xué)過(guò)程如下：

2.1對(duì)學(xué)生做好汽車(chē)維修基礎(chǔ)知識(shí)的了解教師主要通過(guò)有效的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀(guān)察汽車(chē)維修間的工作、在平時(shí)多翻閱一些汽車(chē)維修資料或觀(guān)看一些汽車(chē)維修視頻等方式，以此來(lái)提高學(xué)生對(duì)汽車(chē)維修的了解，掌握汽車(chē)維修的定義以及基本知識(shí)，而學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)以上幾種方式來(lái)收集汽車(chē)維修的相關(guān)資料，可以利用直觀(guān)的方式來(lái)加深自己對(duì)汽車(chē)部件、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的理解，如，通過(guò)一些圖片、實(shí)物、文字等方式，通過(guò)智能教學(xué)的第一個(gè)過(guò)程，學(xué)生在教師的正確引導(dǎo)下，可以提高自主動(dòng)手、動(dòng)腦的能力，通過(guò)這種方式來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)技能的興趣，正所謂“興趣是學(xué)習(xí)最好的老師”，有了學(xué)習(xí)興趣才能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2對(duì)學(xué)生掌握的汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)水平進(jìn)行分組教學(xué)這個(gè)過(guò)程主要是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)水平進(jìn)行調(diào)查和分析，再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況將其分為諾干個(gè)小組，通過(guò)分組實(shí)踐實(shí)訓(xùn)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生掌握汽車(chē)維修的基本技能，而學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中所能掌握的汽車(chē)技能主要有：零件、設(shè)備、部件的拆卸；各個(gè)零部件以及結(jié)構(gòu)的功能；掌握各個(gè)結(jié)構(gòu)的組成，以及組成汽車(chē)各個(gè)零部件的形狀；對(duì)汽車(chē)各個(gè)零部件的安裝位置進(jìn)行了解和掌握；掌握汽車(chē)的各個(gè)零部件、結(jié)構(gòu)的工作原理等。通過(guò)智能教學(xué)的第二過(guò)程，可以有效培養(yǎng)學(xué)生對(duì)汽車(chē)維修知識(shí)的歸納、總結(jié)的能力，并鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，在此過(guò)程中讓學(xué)生收獲成果，獲得成功的喜悅來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并培養(yǎng)學(xué)生之間的合作意識(shí)，對(duì)技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)有著重大的作用。

2.3組織學(xué)生討論，增加學(xué)生的總結(jié)能力在這個(gè)過(guò)程中主要是針對(duì)上一個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，教師可以組織學(xué)生之間進(jìn)行有效的討論，通過(guò)討論的過(guò)程來(lái)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)維修實(shí)訓(xùn)中的問(wèn)題，并作出相應(yīng)的總結(jié)，而在此過(guò)程中，每組學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的見(jiàn)解，通過(guò)學(xué)生的共同討論來(lái)進(jìn)行總結(jié)，在這個(gè)過(guò)程中可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何分析問(wèn)題、表達(dá)問(wèn)題、解決問(wèn)題，為學(xué)生在今后汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)提供有力的保障。

2.4對(duì)汽車(chē)維修實(shí)訓(xùn)的提問(wèn)在實(shí)訓(xùn)總結(jié)的過(guò)程中，充分鍛煉了學(xué)生的閱讀能力、自學(xué)能力、歸納能力等，而在這個(gè)過(guò)程中教師需要發(fā)揮引導(dǎo)作用。教師可以通過(guò)觀(guān)察學(xué)生汽車(chē)維修的實(shí)訓(xùn)狀況對(duì)學(xué)生展開(kāi)關(guān)鍵知識(shí)的提問(wèn)，如，汽車(chē)大致分為幾個(gè)系統(tǒng)？每個(gè)系統(tǒng)都有著什么樣的作用？每個(gè)系統(tǒng)的工作原理以及組成部件等。而學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中是按照自己的思維能力去學(xué)習(xí)、去操作、去理解，可能會(huì)存在一些偏差或?qū)ζ?chē)維修知識(shí)理解不全面等問(wèn)題，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，通過(guò)回答教師提出的問(wèn)題來(lái)發(fā)現(xiàn)自己掌握知識(shí)的不足之處以及偏差之處，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)技術(shù)的效率。

2.5總結(jié)再實(shí)訓(xùn)通過(guò)教師提出的問(wèn)題，學(xué)生明確知道自己學(xué)習(xí)中哪里出現(xiàn)誤區(qū)、哪里掌握不全，通過(guò)翻閱一些資料、同學(xué)之間的探討、觀(guān)看一些視頻等方式來(lái)完善自身理論性知識(shí)，然后教師再對(duì)學(xué)生組織實(shí)訓(xùn)，通過(guò)再次實(shí)訓(xùn)來(lái)鞏固所掌握的知識(shí)，在這個(gè)過(guò)程中與上一個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程不同之處是在于知識(shí)的掌握面以及實(shí)訓(xùn)的目的性，上一個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程是學(xué)生自主的發(fā)揮，通過(guò)自己的理解來(lái)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，而這個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程是在原有的基礎(chǔ)上再次完善操作的過(guò)程，對(duì)學(xué)生汽車(chē)維修整體操作性都有著一定的意義。

2.6布置汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)技能課后作業(yè)教師通過(guò)在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行智能教學(xué)以后，充分提高了學(xué)生對(duì)汽車(chē)維修技能的掌握，為了提高學(xué)生汽車(chē)維修技能，要將智能教學(xué)發(fā)展到課后作業(yè)，通過(guò)留取課后作業(yè)的形式，讓學(xué)生在課下自主的去翻閱資料、自主去學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生的求知欲，智能教學(xué)主要體現(xiàn)在實(shí)踐的教學(xué)形式，而學(xué)生可以在課下的時(shí)間去走訪(fǎng)一些車(chē)間、企業(yè)等方式來(lái)提高自身的專(zhuān)業(yè)水平。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)于智能教學(xué)在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析和探討，通過(guò)本文的研究，我們了解到，在技校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中，教師通過(guò)利用智能化的教學(xué)手段，有助于提高課堂教學(xué)的效果，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力，促進(jìn)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

作者：陳納新單位：桂林市第二技工學(xué)校

智能汽車(chē)論文:汽車(chē)智能管理系統(tǒng)中現(xiàn)代電子技術(shù)的運(yùn)用

摘要：由于如今在人們的生活當(dāng)中，汽車(chē)是一個(gè)特別重要的工具，發(fā)明汽車(chē)與逐步發(fā)展相關(guān)汽車(chē)技術(shù)則將人們出行方式呈現(xiàn)跨越式改變，使得人員與商品的流通加快，而汽車(chē)的智能化水平也越來(lái)越高，本文正是在這一背景下，研究汽車(chē)智能管理系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)的情況，以便能夠?yàn)橄嚓P(guān)課題研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)智能管理系統(tǒng)；現(xiàn)代電子技術(shù)；車(chē)輛智能管理儀；電子汽車(chē)

1汽車(chē)電子技術(shù)分析

通過(guò)有效結(jié)合汽車(chē)工業(yè)和現(xiàn)代電子技術(shù)，這就為誕生與實(shí)現(xiàn)電子汽車(chē)概念起到有效的促進(jìn)作用，將如今的汽車(chē)電子技術(shù)簡(jiǎn)單予以概括，其主要為以下幾點(diǎn)：一是智能化集成傳感器，可以提供實(shí)施處理與模擬的信號(hào)。另外在這一過(guò)程當(dāng)中，還能夠自動(dòng)的實(shí)施校正時(shí)漂、溫漂和非線(xiàn)性，所存在的抵抗外部電磁干擾能力顯得十分強(qiáng)，確保不會(huì)影響傳感器信號(hào)質(zhì)量?？刂扑俣取l(fā)動(dòng)機(jī)、安全、診斷故障、傳動(dòng)系、環(huán)保等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用嵌入式微處理機(jī)。二是軟件技術(shù)，由于當(dāng)前逐步增加應(yīng)用汽車(chē)電子技術(shù)，這也就相應(yīng)的會(huì)增加有關(guān)控制軟件需求，另外也會(huì)存在可能做好進(jìn)一步聯(lián)網(wǎng)要求。針對(duì)這樣的情況，這就必須通過(guò)多種使用，另外開(kāi)發(fā)出來(lái)具備一定通用效果的高水平軟件，以便可以將多種硬件要求滿(mǎn)足。轎車(chē)當(dāng)中多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必會(huì)對(duì)軟件極大的依賴(lài)。通過(guò)多通道傳輸技術(shù)的使用，這也就會(huì)存在特別的有效與必要來(lái)實(shí)現(xiàn)電子控制集成化。借助于多通道傳輸技術(shù)，這也就可以將各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，將汽車(chē)中心計(jì)算機(jī)信息予以分享。三是汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)比較多微處理機(jī)的應(yīng)用來(lái)講汽車(chē)性能改善，這是當(dāng)前一個(gè)汽車(chē)電子設(shè)備發(fā)展的十分重要的趨勢(shì)。由于在汽車(chē)上更多的應(yīng)用電控期間，這也就導(dǎo)致車(chē)載電子設(shè)計(jì)相互之間的數(shù)據(jù)顯得特別重要。要想將汽車(chē)所具備的性能要求進(jìn)一步提升，這就應(yīng)該處于不同控制單元相互之間交換車(chē)速、溫度等信息。那么十分有必要選取分布式控制系統(tǒng)當(dāng)成基礎(chǔ)做好汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造。四是集成化技術(shù)，功能集成化這是一個(gè)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以便能夠做到更為有效、能夠診斷、經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)。五是光導(dǎo)纖維，由于隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，這也就導(dǎo)致各個(gè)系統(tǒng)控制更為集中，從而可以做到整車(chē)控制系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)當(dāng)中，除了中心電腦之外，甚至還存在著二十三個(gè)微處理器與數(shù)目繁多的執(zhí)行部件與傳感器，這些就構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜并且龐大的信息控制和交換系統(tǒng)等。

2當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展分析

隨著在汽車(chē)工業(yè)當(dāng)中應(yīng)用電子技術(shù)，這也會(huì)對(duì)汽車(chē)技術(shù)的升級(jí)與突破起到加快作用，汽車(chē)工業(yè)在二十世紀(jì)八十年代之后呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)這一態(tài)勢(shì)則是將電子技術(shù)尤其是集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)成動(dòng)力。根據(jù)在汽車(chē)當(dāng)中所存在的各種類(lèi)型的技術(shù)問(wèn)題，為了將其解決，采取的最佳方案則是借助電子技術(shù)。針對(duì)這樣的情況，一個(gè)國(guó)家具備的電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)應(yīng)用電子產(chǎn)業(yè)的基本情況，往往可以決定這一國(guó)家在未來(lái)國(guó)際汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中所擁有的影響力與地位。從當(dāng)前的情況來(lái)看，我國(guó)的國(guó)產(chǎn)汽車(chē)絕大多數(shù)應(yīng)用電子技術(shù)還只是停留在初級(jí)階段。僅僅只是存在寥寥數(shù)家汽車(chē)廠(chǎng)家，其主要是集中在部分國(guó)內(nèi)顯得比較先進(jìn)與中外合資的汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家，逐步相繼實(shí)施在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用電子控制裝置。我國(guó)的國(guó)內(nèi)如今實(shí)施的電子裝置主要包含的是汽車(chē)安全性方面的安全氣囊、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電子點(diǎn)火控制等領(lǐng)域，另外絕大多數(shù)則是直接引進(jìn)國(guó)外的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行組裝，我國(guó)國(guó)內(nèi)的相關(guān)科研院所如今研究相關(guān)汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用其主要精力則是放在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電控懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等這幾個(gè)領(lǐng)域范圍之內(nèi)，通過(guò)與國(guó)外進(jìn)行比較，依然還是存在著不小的差距在研究汽車(chē)的智能交通系統(tǒng)、GPRS導(dǎo)航、電子網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)等領(lǐng)域。

3現(xiàn)代技術(shù)為發(fā)展汽車(chē)智能起到有效的促進(jìn)作用

由于如今經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，相應(yīng)也會(huì)使得人民群眾逐步提升針對(duì)汽車(chē)的相關(guān)要求，如今在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)得到比較好、比較快的應(yīng)用電子技術(shù)。針對(duì)這一應(yīng)用的一個(gè)十分重要的體現(xiàn)則是汽車(chē)的智能管理系統(tǒng)。電源部分、指示燈、輸出電路、GPS接收電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、蜂鳴器、數(shù)碼相機(jī)控制電路、光電隔離的輸入、IC卡接口電路、CPU等這些部件組成車(chē)輛智能管理儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)管理儀）硬件。采用GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后可得出車(chē)輛所處的經(jīng)緯度、行駛速度、行駛方向等參數(shù)。管理儀還能夠采集與司機(jī)操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，如剎車(chē)、遠(yuǎn)光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、喇叭、霧燈、制動(dòng)氣壓、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等參數(shù)。管理儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔和特殊事件的觸發(fā)，將有關(guān)數(shù)據(jù)保存入I（CIntelligentCard）卡中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，車(chē)輛管理部門(mén)就可以對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查、管理，以確定車(chē)輛是否按照規(guī)定的要求運(yùn)行。管理儀還能夠?qū)ψ罱?5次停車(chē)前，每次停車(chē)前50秒的所有信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，GPS數(shù)據(jù)的采集速度受GPS系統(tǒng)的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數(shù)每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數(shù)碼照相機(jī)的控制接口，可以根據(jù)外部觸發(fā)信號(hào)，對(duì)車(chē)內(nèi)的情景拍照。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，根據(jù)我們隊(duì)汽車(chē)工業(yè)所進(jìn)行的分析就能夠發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)工業(yè)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)這是屬于一種高科技的工業(yè)，不管是在哪一步過(guò)程當(dāng)中提升汽車(chē)的性能水平，這往往都是相應(yīng)的進(jìn)行運(yùn)用新的技術(shù)與新的工藝。電子技術(shù)這是在二十一世紀(jì)推動(dòng)整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與變革的一項(xiàng)特別重要的技術(shù)，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，并且在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用電子技術(shù)，勢(shì)必會(huì)將汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展水平有效的提升。

作者:冉建光 單位:貴州航天南?？萍加邢挢?zé)任公司

智能汽車(chē)論文:汽車(chē)智能電子控制系統(tǒng)淺論

一、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的重要組成部件

電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的組成：節(jié)氣門(mén)體位置傳感器（TP），油門(mén)踏板行程位置傳感器（APP），節(jié)氣門(mén)作動(dòng)器，節(jié)氣門(mén)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦板ECU。節(jié)氣門(mén)體位置傳感器（TP）：一般情況下，節(jié)氣門(mén)體內(nèi)裝有兩對(duì)電位計(jì)，節(jié)氣門(mén)體內(nèi)的兩對(duì)電刷根據(jù)節(jié)氣門(mén)的移動(dòng)量來(lái)接觸可變電阻器，觸點(diǎn)上的變化的電壓信號(hào)被發(fā)送到ECU。也就是說(shuō)節(jié)氣門(mén)體總成設(shè)有2個(gè)節(jié)氣門(mén)位置傳感器。一個(gè)傳感器用于向ECU發(fā)送信號(hào)，使ECU確定實(shí)際的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，而另一個(gè)則用于檢測(cè)控制傳感器的異常，以確保傳感器的可靠性。通過(guò)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行控制。油門(mén)踏板行程位置傳感器（APP）：當(dāng)油門(mén)踏板被駕駛員踩下時(shí)，電阻發(fā)生改變，從而導(dǎo)致信號(hào)電壓發(fā)生變化，用于監(jiān)控加速踏板的開(kāi)度。此傳感器將改變的電壓值發(fā)送到ECU，一個(gè)電位計(jì)用于向ECU發(fā)送駕駛員所操縱的加速踏板行程，而另外一個(gè)則用于監(jiān)視傳感器值是否正常，以確保傳感器的可靠性。兩個(gè)傳感器具有不同的可變電阻范圍，傳感器支架上還設(shè)置有限位器，其設(shè)置有限位器，其設(shè)計(jì)意圖是如果連桿轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)一定量時(shí)，則油門(mén)踏板拉線(xiàn)連桿將撞擊到限位器上。節(jié)氣門(mén)控制模塊與作動(dòng)器：節(jié)氣門(mén)控制模塊是受到ECU控制，然后節(jié)氣門(mén)控制模塊控制作動(dòng)器。在節(jié)氣門(mén)控制單元不向電機(jī)提供電源時(shí)，節(jié)氣門(mén)在節(jié)氣門(mén)體內(nèi)的缺省彈簧力的作用下，從其全閉位置稍微開(kāi)啟一點(diǎn)；當(dāng)向電機(jī)供電時(shí)，電機(jī)將通過(guò)中間齒輪，實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉；開(kāi)啟和關(guān)閉節(jié)氣門(mén)的力矩采用負(fù)荷控制；當(dāng)斷定駕駛員要求快速加速時(shí)，施加到電機(jī)的電流量將增大，從而加大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，以迅速作出反應(yīng)；當(dāng)力矩水平達(dá)到能夠滿(mǎn)足目標(biāo)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的水平時(shí)，負(fù)荷率即受到控制，以保持節(jié)氣門(mén)的位置；在關(guān)閉方向上，當(dāng)使負(fù)荷系數(shù)小于被保持的恒定值時(shí)，節(jié)氣門(mén)即在節(jié)氣門(mén)回位彈簧力的作用下回位；當(dāng)需要快速減速時(shí)，如駕駛員突然松開(kāi)加速踏板時(shí)，電機(jī)的極性將被反轉(zhuǎn)，以完全關(guān)閉節(jié)氣門(mén)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU)：接收踏板位置傳感器信號(hào)，根據(jù)輸入電壓信號(hào)計(jì)算得知所需動(dòng)力。并根據(jù)其他如急加速，空調(diào)，自動(dòng)變速器起步的扭矩信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。同時(shí)還監(jiān)控節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)。

二、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的控制策略

發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火提前角和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)等求得。ECU將實(shí)際扭矩與理論扭矩進(jìn)行對(duì)比，電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)（ETCS）的節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟角度并不完全由油門(mén)踏板位置決定，而是ECU根據(jù)當(dāng)前行駛狀況下整車(chē)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的全部扭矩需求，計(jì)算出節(jié)氣門(mén)的最佳開(kāi)度，從而控制節(jié)氣門(mén)控制模塊驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)電機(jī)使節(jié)氣門(mén)到達(dá)相應(yīng)的開(kāi)度，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)將通過(guò)對(duì)節(jié)氣門(mén)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)使實(shí)際扭矩值和理論扭矩值一致。傳統(tǒng)油門(mén)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度完全取決于駕駛員腳的操作動(dòng)作。

三、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1.電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是使實(shí)際扭矩與理論扭矩實(shí)現(xiàn)最大重疊，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全范圍的最佳扭矩的輸出。2.ETCS系統(tǒng)在各種情況下對(duì)空燃比進(jìn)行精確控制，使燃燒更加充分，同時(shí)也降低了廢氣的產(chǎn)生,改善了車(chē)輛的排放性能，3.節(jié)氣門(mén)位置傳感器與油門(mén)踏板位置傳感器采用了冗余設(shè)計(jì)，可使兩個(gè)傳感器相互檢測(cè)，當(dāng)一個(gè)傳感器發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)被識(shí)別，在很大程度上增加了系統(tǒng)的可靠性，保證行車(chē)的安全性，具有更高的車(chē)輛行駛可靠性。4.駕駛員可根據(jù)不同的行車(chē)需要通過(guò)模式開(kāi)關(guān)選擇不同的工作模式，通常有正常模式、動(dòng)力模式和雪地模式三種，區(qū)別在于節(jié)氣門(mén)對(duì)加速踏板的響應(yīng)速度不同。5.電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)可按照大氣壓強(qiáng)和海拔高度的函數(shù)關(guān)系對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度進(jìn)行補(bǔ)償，保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力和油門(mén)踏板位置的關(guān)系保持穩(wěn)定。6.精確控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。首先由ECU對(duì)各種工況信息和傳感器信號(hào)做出判斷并處理，接著計(jì)算出最佳的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，再由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制節(jié)氣門(mén)達(dá)到相應(yīng)的油門(mén)開(kāi)啟角度。除了以上這些優(yōu)點(diǎn)外，電子控制節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)還存在一些缺點(diǎn)：1.成本高；2.汽車(chē)在起步時(shí)會(huì)產(chǎn)生油門(mén)遲滯；3.非線(xiàn)性影響。

四、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的故障案例分析

故障一：故障現(xiàn)象：一輛廣本自動(dòng)擋車(chē)輛，已行駛里程113000KM，曾出過(guò)事故，現(xiàn)在出現(xiàn)行駛時(shí)升檔很晚（換擋遲滯）的故障，在其他修理廠(chǎng)已經(jīng)修過(guò)自動(dòng)變速箱，清洗過(guò)油路，檢測(cè)過(guò)變速箱各個(gè)傳感器與控制單元工況，完全正常，但故障仍然存在。分析：自動(dòng)變速箱換擋除了變速箱自身原因，主要和車(chē)速、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)等有關(guān)。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速信號(hào)完全正常。最后檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)位置傳感器插座外殼斷裂，可能是由于事故造成的，更換節(jié)氣門(mén)總成，故障排除。結(jié)論：節(jié)氣門(mén)位置傳感器外殼斷裂，引起電路接觸不良，傳給ECU的位置信號(hào)不是很準(zhǔn)確，造成換擋點(diǎn)不準(zhǔn)確，加速緩慢或換擋不暢。故障二：故障現(xiàn)象：一輛廣本自動(dòng)擋車(chē)輛，按照正常操作，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，踩剎車(chē)，手撥換擋桿，不能從P檔移出換擋桿。分析：換擋聯(lián)鎖電路故障，節(jié)氣門(mén)位置傳感器故障。按照維修手冊(cè)檢查，換擋聯(lián)鎖電路正常，怠速時(shí)檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)TPS數(shù)值大于0.5V，更換節(jié)氣門(mén)體，故障排除。結(jié)論：車(chē)輛怠速時(shí)，如果TPS數(shù)值大于0.5V，ECU就會(huì)認(rèn)為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不是處于怠速狀態(tài)，此時(shí)掛檔會(huì)有危險(xiǎn)，而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱壽命不利，所以ECU不給換擋鎖電磁閥信號(hào)，使其不工作，換擋桿不能移出P當(dāng)。

目前，ETCS已經(jīng)向集成化和集中控制方向發(fā)展，如將怠速控制、巡航控制、減小換檔沖擊控制、節(jié)氣門(mén)回位控制及車(chē)輛穩(wěn)定性控制等多種功能集成；或者是將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制。隨著ETC等電控系統(tǒng)在汽車(chē)上越來(lái)越多的應(yīng)用，各種傳感器和電子控制單元急劇增多，造成了整車(chē)控制電路復(fù)雜、車(chē)輛上導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量增加。采取多種控制策略相結(jié)合，可以提高ETC的控制精度及反應(yīng)速度。此外，各個(gè)系統(tǒng)的信息資源要能夠共享。這些都對(duì)汽車(chē)的綜合布線(xiàn)和信息共享提出了更高要求。

本文作者：姜國(guó)華工作單位：無(wú)錫南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)工程與管理學(xué)院實(shí)訓(xùn)室

智能汽車(chē)論文:智能傳感器汽車(chē)電子管理論文

現(xiàn)代汽車(chē)電子從所應(yīng)用的電子元器件到車(chē)內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進(jìn)入了一個(gè)有本質(zhì)性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器。

一、汽車(chē)電子操控和安全系統(tǒng)談起

近幾年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)迅速，發(fā)展勢(shì)頭很猛。因此評(píng)論界出現(xiàn)了一些專(zhuān)家的預(yù)測(cè)：汽車(chē)工業(yè)有可能超過(guò)IT產(chǎn)業(yè)，成為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。其實(shí)，汽車(chē)工業(yè)的增長(zhǎng)必將包含與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的IT產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)。例如，雖然目前在我國(guó)一汽的產(chǎn)品中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量只占10%—15%左右，但國(guó)外汽車(chē)中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量平均約為22%，中、高檔轎車(chē)中汽車(chē)電子已占30%以上，而且這個(gè)比例還在、不斷地快速增長(zhǎng)，預(yù)期很快將達(dá)到50%。

電子信息技術(shù)已經(jīng)成為新一代汽車(chē)發(fā)展方向的主導(dǎo)因素，汽車(chē)（機(jī)動(dòng)車(chē)）的動(dòng)力性能、操控性能、安全性能和舒適性能等各個(gè)方面的改進(jìn)和提高，都將依賴(lài)于機(jī)械系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)和電子產(chǎn)品、信息技術(shù)間的完美結(jié)合。汽車(chē)工程界專(zhuān)家指出：電子技術(shù)的發(fā)展已使汽車(chē)產(chǎn)品的概念發(fā)生了深刻的變化。這也是最近電子信息產(chǎn)業(yè)界對(duì)汽車(chē)電子空前關(guān)注的原因之一。但是，必須指出的是，除了一些車(chē)內(nèi)音響、視頻裝備，車(chē)用通信、導(dǎo)航系統(tǒng)，以及車(chē)載辦公系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等車(chē)內(nèi)電子設(shè)備的本質(zhì)改變較少外，現(xiàn)代汽車(chē)電子從所應(yīng)用的電子元器件（包括傳感器、執(zhí)行器、微電路等）到車(chē)內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進(jìn)入了一個(gè)有本質(zhì)性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器（智能執(zhí)行器、智能變送器）。

實(shí)際上，汽車(chē)電子已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段：從分立電子元器件搭建的電路監(jiān)測(cè)控制，經(jīng)過(guò)了電子元器件或組件加微處理器構(gòu)筑的各自獨(dú)立的、專(zhuān)用的、半自動(dòng)和自動(dòng)的操控系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了采用高速總線(xiàn)（目前至少有5種以上總線(xiàn)已開(kāi)發(fā)使用），統(tǒng)一交換汽車(chē)運(yùn)行中的各種電子裝備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)綜合、智能調(diào)控的新階段。新的汽車(chē)電子系統(tǒng)由各個(gè)電子控制單元（ECU）組成，可以獨(dú)立操控，同時(shí)又能協(xié)調(diào)到整體運(yùn)行的最佳狀態(tài)。例如為使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，就需要從吸入汽缸的空氣流量、進(jìn)氣壓力的測(cè)定開(kāi)始，再根據(jù)水溫、空氣溫度等工作環(huán)境參數(shù)計(jì)算出基本噴油量，同時(shí)還要通過(guò)節(jié)氣門(mén)位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，進(jìn)而控制，調(diào)整最佳噴油量，最后還需要通過(guò)曲軸的角速度傳感器監(jiān)測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終計(jì)算出并發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)機(jī)的指令。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火綜合控制系統(tǒng)還可以與廢氣排放的監(jiān)控系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)等組合，構(gòu)筑成可使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩最大化，而同時(shí)燃油消耗和廢氣排放最低化的智能系統(tǒng)。

還可以舉一個(gè)安全駕駛方面的例子，出于平穩(wěn)、安全駕駛的需要，僅只針對(duì)四個(gè)輪子的操控上，除了應(yīng)用大量壓力傳感器并普遍安裝了剎車(chē)防抱死裝置（ABS）外，許多轎車(chē)，包括國(guó)產(chǎn)車(chē)，已增設(shè)了電子動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天氣駕駛時(shí)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外的一些汽車(chē)進(jìn)一步加裝了緊急剎車(chē)輔助系統(tǒng)（EBA），該系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況時(shí)，自動(dòng)檢測(cè)駕駛者踩制動(dòng)踏板時(shí)的速度和力度，并判斷緊急制動(dòng)的力度是否足夠，如果需要，就會(huì)自動(dòng)增大制動(dòng)力。EBA的自控動(dòng)作必須在極短時(shí)間（例如百萬(wàn)分之一秒級(jí)）內(nèi)完成。這個(gè)系統(tǒng)能使200km/h高速行駛車(chē)輛的制動(dòng)滑行距離縮短極其寶貴的20多米。針對(duì)車(chē)輪的還有分別監(jiān)測(cè)各個(gè)車(chē)輪相對(duì)于車(chē)速的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而為每個(gè)車(chē)輪平衡分配動(dòng)力，保證在惡劣路面條件下各輪間具有良好的均衡抓地能力的“電子牽引力控制”（ETC）系統(tǒng)等。

從以上列舉的兩個(gè)例子可以清楚看到，汽車(chē)發(fā)展對(duì)汽車(chē)電子的一些基本要求：

1．電子操控系統(tǒng)的動(dòng)作必須快速、正確、可靠。傳感器（+調(diào)理電路）+微處理器，然后再通過(guò)微處理器（+功率放大電路）+執(zhí)行器的技術(shù)途徑已經(jīng)不再能滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)的要求，需要通過(guò)硬件集成、直接交換數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)化電路，并提高智能化程度來(lái)確保控制單元?jiǎng)幼鞯恼_性、可靠性和適時(shí)性。

2．現(xiàn)在幾乎所有的汽車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件都已受電子裝置控制，但汽車(chē)車(chē)體內(nèi)的空間有限，構(gòu)件系統(tǒng)的空間更是極其有限。理想的情況當(dāng)然是，電子控制單元應(yīng)與受控制部件緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體。因此器件和電路的微型化、集成化是不可回避的道路。

3．電子控制單元必須具有足夠的智能化程度。以安全氣囊為例，它在關(guān)鍵時(shí)刻必須要能及時(shí)、正確地瞬時(shí)打開(kāi)，但在極大多數(shù)時(shí)間內(nèi)氣囊是處在待命狀態(tài)，因此安全氣囊的ECU必須具有自檢、自維護(hù)能力，不斷確認(rèn)氣囊系統(tǒng)的可正常運(yùn)作的可靠性，確保動(dòng)作的“萬(wàn)無(wú)一失”。

4．汽車(chē)的各種功能部件都有各自的運(yùn)動(dòng)、操控特性，并且，對(duì)電子產(chǎn)品而言，大多處于非常惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，而且各不相同。諸如工作狀態(tài)時(shí)的高溫，靜止待命時(shí)的低溫，高濃度的油蒸汽和活性（毒性）氣體，以及高速運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度的沖擊和振動(dòng)等。因此，電子元器件和電路必須要有高穩(wěn)定、抗環(huán)境和自適應(yīng)、自補(bǔ)償調(diào)整的能力。

5．與上述要求同樣重要，甚至有時(shí)是關(guān)鍵性的條件是，汽車(chē)電子控制單元用的電子元器件、模塊必須要能大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，并能將成本降低到可接受的程度。一些微傳感器和智能傳感器就是這方面的典范。例如智能加速度傳感器，它不僅能較好地滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)的各項(xiàng)需要，而且因?yàn)榭梢栽诩呻娐窐?biāo)準(zhǔn)硅工藝線(xiàn)上批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低（幾美元至十幾或幾十美元），所以在汽車(chē)工業(yè)中找到了自己最大的應(yīng)用市場(chǎng)，反過(guò)來(lái)也有力地促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的電子信息化。

二、智能傳感器：微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件

微傳感器、智能傳感器是近幾年才開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)。在我國(guó)的報(bào)刊雜志上目前所使用的技術(shù)名稱(chēng)還比較含混，仍然籠統(tǒng)地稱(chēng)之為傳感器，或者含糊地歸納為汽車(chē)半導(dǎo)體器件，也有將智能傳感器（或智能執(zhí)行器、智能變送器）與微系統(tǒng)、MEMS等都?xì)w入了MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）名稱(chēng)下的。這里介紹當(dāng)前一些歐美專(zhuān)著中常用的技術(shù)名詞的定義和技術(shù)內(nèi)涵。

首先必須說(shuō)明的是，在絕大多數(shù)情況下，本文大小標(biāo)題及全文中所說(shuō)的傳感器其實(shí)是泛指了三大類(lèi)器件：將非電學(xué)輸入?yún)⒘哭D(zhuǎn)換成電磁學(xué)信號(hào)輸出的傳感器；將電學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成非電學(xué)參量輸出的執(zhí)行器；以及既能用作傳感器又能用作執(zhí)行器，其中較多的是將一種電磁學(xué)參量形式轉(zhuǎn)變成另一種電磁學(xué)參量形態(tài)輸出的變送器。就是說(shuō)，關(guān)于微傳感器、智能傳感器的技術(shù)特性可以擴(kuò)大類(lèi)推到微執(zhí)行器、微變送器-傳感器（或執(zhí)行器、或變送器）的物理尺度中至少有一個(gè)物理尺寸等于或小于亞毫米量級(jí)的。微傳感器不是傳統(tǒng)傳感器簡(jiǎn)單的物理縮小的產(chǎn)物，而是基于半導(dǎo)體工藝技術(shù)的新一代器件：應(yīng)用新的工作機(jī)制和物化效應(yīng)，采用與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料，用微細(xì)加工技術(shù)制備的。因此有時(shí)也稱(chēng)為硅傳感器?？梢杂妙?lèi)似的定義和技術(shù)特征類(lèi)推描述微執(zhí)行器和微變送器。

它由兩塊芯片組成，一是具有自檢測(cè)能力的加速度計(jì)單元（微加速度傳感器），另一塊則是微傳感器與微處理器（MCU）間的接口電路和MCU。這是一種較早期（1996年前后）的，但已相當(dāng)實(shí)用的器件，可用于汽車(chē)的自動(dòng)制動(dòng)和懸掛系統(tǒng)中，并且因微加速度計(jì)具有自檢能力，還可用于安全氣囊。從此例中可以清楚看到，微傳感器的優(yōu)勢(shì)不僅是體積的縮小，更在于能方便地與集成電路組合和規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)該指的是，采用這種兩片的解決方案可以縮短設(shè)計(jì)周期、降低開(kāi)發(fā)前期小批量試產(chǎn)的成本。但對(duì)實(shí)際應(yīng)用和市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，單芯片的解決方案顯然更可取，生產(chǎn)成本更低，應(yīng)用價(jià)值更高。

智能傳感器（SmartSensor）、智能執(zhí)行器和智能變送器-微傳感器（或微執(zhí)行器，或微變送器）和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個(gè)芯片上的器件（例如上述的微加速度計(jì)的單芯片解決方案）。因此智能傳感器具有一定的仿生能力，如模糊邏輯運(yùn)算、主動(dòng)鑒別環(huán)境，自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償適應(yīng)環(huán)境的能力，自診斷、自維護(hù)等。顯然，出于規(guī)模生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本的要求，智能傳感器的設(shè)計(jì)思想、材料選擇和生產(chǎn)工藝必須要盡可能地和集成電路的標(biāo)準(zhǔn)硅平面工藝一致。可以在正常工藝流程的投片前，或流程中，或工藝完成后增加一些特殊需要的工序，但也不應(yīng)太多。

在一個(gè)封裝中，把一只微機(jī)械壓力傳感器與模擬用戶(hù)接口、8位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR）、微處理器（摩托羅拉69HC08）、存儲(chǔ)器和串行接口（SPI）等集成在一個(gè)芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細(xì)加工技術(shù)制作的。制備硅壓力傳感器的工序既可安排在集成CMOS電路工藝流程之前，亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術(shù)和市場(chǎng)都已成熟，已廣泛用于汽車(chē)（機(jī)動(dòng)車(chē)）所需的各式各樣的壓力測(cè)量和控制單元中，諸如各種氣壓計(jì)、噴嘴前集流腔壓力、廢氣排氣管、燃油、輪胎、液壓傳動(dòng)裝置等。智能壓力傳感器的應(yīng)用很廣，不局限于汽車(chē)工業(yè)。目前，生產(chǎn)智能壓力傳感器的廠(chǎng)商已不少，市售商品的品種也很多，已經(jīng)出現(xiàn)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。結(jié)果是智能壓力傳感器體積越來(lái)越小，隨之控制單元所需的外圍接插件和分立元件越來(lái)越少，但功能和性能卻越來(lái)越強(qiáng)，而且生產(chǎn)成本降低很快（現(xiàn)在約為幾美元一只）。

順便需要說(shuō)說(shuō)的是，在一些中文資料中，尤其是一些產(chǎn)品宣傳性材料中，籠統(tǒng)地將SmartSensor(或device)和Intelligentsensor（或device）都稱(chēng)之為智能傳感器，但在歐美文獻(xiàn)中是有所差別的。西方專(zhuān)家和公眾通常認(rèn)為，Smart（智能型）傳感器比Intelligent(知識(shí)型)的智慧層次和能力更高。當(dāng)然，知識(shí)型的內(nèi)涵也在不斷進(jìn)化，但那些只能簡(jiǎn)單響應(yīng)環(huán)境變化，作一些相應(yīng)補(bǔ)償、調(diào)整工作狀態(tài)的，特別是不需要集成處理器的器件，其知識(shí)等級(jí)太低，一般不應(yīng)歸入智能器件范疇。

相信大多數(shù)讀者能經(jīng)常接觸到的，最貼近生活的智能傳感器可能要算是用于攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、手機(jī)攝像中的CCD圖像傳感器了。這是一種非智能型傳感器莫屬的情況，因?yàn)镃CD陣列中每個(gè)硅單元由光轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)極弱，必須直接和及時(shí)移位寄存、并處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式信號(hào)。還有更復(fù)雜一些的，在中、高檔長(zhǎng)焦距（IOX）光學(xué)放大數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)上裝備的電子和光學(xué)防抖系統(tǒng)，特別是高端產(chǎn)品中的真正光學(xué)防抖系統(tǒng)。它的核心是雙軸向或3軸向的微加速度計(jì)或微陀螺儀，通過(guò)它監(jiān)測(cè)機(jī)身的抖動(dòng)，并換算成鏡頭的各軸向位移量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鏡頭中可變角度透鏡的移動(dòng)，使光學(xué)系統(tǒng)的折射光路保持穩(wěn)定。

微系統(tǒng)（Microsystem）和MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）-由微傳感器、微電子學(xué)電路（信號(hào)處理、控制電路、通信接品等）和微執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè)三級(jí)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)、集成在一個(gè)芯片上的器件稱(chēng)之為微系統(tǒng)。如果其中擁有機(jī)械聯(lián)動(dòng)或機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)等微機(jī)械部件的器械則稱(chēng)之為MEMS。

MEMS芯片的左側(cè)給出的是制備MEMS芯片需要的基本工藝技術(shù)。它的右側(cè)則為主要應(yīng)用領(lǐng)域列舉。很明顯，MEMS的最好解決方案也是選用與硅工藝兼容的材料及物理效應(yīng)、設(shè)計(jì)理念和工藝流程，也即采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝與二維、三維微細(xì)加工技術(shù)相結(jié)合的方法，其中也包括微機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制作。

微傳感器合乎邏輯的發(fā)展延伸是智能傳感器，智能傳感器自然延伸則是微系統(tǒng)和MEMS，MEMS的進(jìn)一步發(fā)展則是能夠自主接收、分辨外界信號(hào)和指令，進(jìn)而能獨(dú)立、正確動(dòng)作的微機(jī)械（Micromachines）?，F(xiàn)在，開(kāi)發(fā)成功、并已有商業(yè)產(chǎn)品的MEMS品種已不少，涵蓋圖4所示的各大領(lǐng)域。其中包括全光光通信和全光計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部件之一的二維、三維MEMS光開(kāi)關(guān)。

通過(guò)控制芯片上的微反射鏡陣列，實(shí)現(xiàn)光輸入/輸出的交叉互聯(lián)。這是目前全光交換技術(shù)的成熟的最佳方案。市場(chǎng)上可買(mǎi)到的MEMS光開(kāi)關(guān)已達(dá)1296路，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為20ms。

微機(jī)械（也稱(chēng)為納米機(jī)械）則尚處于開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段，但已有許多很重要的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品涌現(xiàn)，如著名的納米電機(jī)、微昆蟲(chóng)、微直升機(jī)和潛水艇等。技術(shù)產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，它們的開(kāi)發(fā)成功和投入實(shí)際應(yīng)用將對(duì)工業(yè)技術(shù)和生活質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

智能汽車(chē)論文:智能機(jī)械手臂在汽車(chē)開(kāi)關(guān)檢測(cè)中的應(yīng)用

摘要 開(kāi)發(fā)出一種智能型的設(shè)備應(yīng)用于汽車(chē)用開(kāi)關(guān)類(lèi)產(chǎn)品的檢測(cè)，以滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展、汽車(chē)用開(kāi)關(guān)樣式、功能日趨多樣化的需求。該設(shè)備主體由多套伺服電機(jī)系統(tǒng)組合而成，具有結(jié)構(gòu)緊湊、裝夾柔性、操作便捷等諸多特點(diǎn)，并且能夠適用于絕大多數(shù)汽車(chē)用開(kāi)關(guān)的疲勞性試驗(yàn)的需求。

關(guān)鍵詞 智能機(jī)械手臂；汽車(chē)用開(kāi)關(guān)疲勞試驗(yàn)；伺服控制系統(tǒng)；柔性裝夾

1 概述

2001年中國(guó)加入了WTO，中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展顯著加速，汽車(chē)產(chǎn)量在2003和2004年相繼突破了300萬(wàn)、400萬(wàn)輛，并于2005年產(chǎn)量達(dá)到了507.4萬(wàn)輛，其中轎車(chē)234.1萬(wàn)輛。目前汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，2009年我國(guó)汽車(chē)工業(yè)取得了全球矚目的成績(jī)，首次超過(guò)美國(guó)，成為全球產(chǎn)銷(xiāo)量第一的國(guó)家。2010年中國(guó)共生產(chǎn)了1826.47萬(wàn)輛汽車(chē)，中國(guó)成為世界第一大汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)。汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展為汽車(chē)零部件的發(fā)展帶來(lái)了空前的機(jī)遇，而浙江作為重要的汽車(chē)零部件輸出大省其產(chǎn)業(yè)也取得了顯著的成績(jī)。

作為汽車(chē)重要零部件的汽車(chē)開(kāi)關(guān)包括：儀表燈開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、翹板開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)、車(chē)燈開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)向鎖開(kāi)關(guān)等。目前已經(jīng)有一些開(kāi)關(guān)測(cè)試設(shè)備，但是它們只針對(duì)其中一種或有限的幾種開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。因此對(duì)于汽車(chē)各種開(kāi)關(guān)耐久性試驗(yàn)方法的研究具有非常重要的意義。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本研究項(xiàng)目在于提供一種檢測(cè)汽車(chē)各種開(kāi)關(guān)耐久性的機(jī)器人裝置，是由人機(jī)界面進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人初始化以及程序的編寫(xiě)和輸出，下載到機(jī)器人控制器，通過(guò)機(jī)器人控制組合開(kāi)關(guān)動(dòng)作，工業(yè)機(jī)器人的操作代替人工勞作，經(jīng)過(guò)電參數(shù)儀表采集組合開(kāi)關(guān)各點(diǎn)的電阻參數(shù)，通過(guò)RS-485通信實(shí)時(shí)的在檢測(cè)柜上顯示，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)組合開(kāi)關(guān)耐久性試驗(yàn)的自動(dòng)化操作和控制。

2項(xiàng)目研究方案

2.1確立方案研究的依據(jù)

本科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容就是研制試驗(yàn)裝置控制軟件、特制的SCARA機(jī)器人、各種手爪結(jié)構(gòu)、操作臺(tái)以及檢測(cè)柜等汽車(chē)開(kāi)關(guān)相關(guān)的性能實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

依據(jù)汽車(chē)開(kāi)關(guān)類(lèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 20-1992《汽車(chē)用氣壓式制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 198-1995《汽車(chē)用開(kāi)關(guān)通用技術(shù)條件》、QC/T 218-1996《汽車(chē)用轉(zhuǎn)向管柱上組合開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 427-1999《汽車(chē)用電源總開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 504-1999《汽車(chē)用點(diǎn)火開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 505-1992《汽車(chē)用車(chē)燈開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 506-1999《汽車(chē)用儀表燈開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、QC/T 628-1999《汽車(chē)用帶點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)向鎖》、QC/T 632-2000《汽車(chē)用翹板式開(kāi)關(guān)技術(shù)條件》、JIS D 0208-1993《汽車(chē)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)方法一般通則》、JIS D 5808-1994《汽車(chē)機(jī)械式停止燈開(kāi)關(guān)》、JIS D 5810-1994《汽車(chē)倒車(chē)燈開(kāi)關(guān)》、JIS D 5811-1994《汽車(chē)危險(xiǎn)報(bào)警燈開(kāi)關(guān)的性能檢查》、JIS D 5813-1994《汽車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)》。

2.2研究?jī)?nèi)容的確定

1）該智能機(jī)械手臂擁有三組獨(dú)立的司服電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠完成往復(fù)動(dòng)作測(cè)試、上下點(diǎn)動(dòng)測(cè)試、開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作測(cè)試等；

2）全自動(dòng)無(wú)人值守，故障報(bào)警，自動(dòng)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析等功能；

3）以被試驗(yàn)產(chǎn)品為本的柔性裝夾，可通過(guò)更換夾具獲得良好的通用性，以適用于絕大多數(shù)汽車(chē)開(kāi)關(guān)疲勞性試驗(yàn)的需要。（做到一臺(tái)檢測(cè)設(shè)備滿(mǎn)足十種以上開(kāi)關(guān)檢測(cè)的需要）；

4）該系統(tǒng)可以保存20組標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作模式，動(dòng)作自由編輯可達(dá)120組，完全滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求；

5）良好擴(kuò)展性：智能手臂預(yù)留信號(hào)輸出點(diǎn)，可以選配各種夾具。

3 確立研究方案

對(duì)于單個(gè)開(kāi)關(guān)的耐久性檢測(cè)可以在末端執(zhí)行器上安裝相應(yīng)的手爪結(jié)構(gòu)，在機(jī)界面上設(shè)置單一的動(dòng)作類(lèi)型，如上下、旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)等，就能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)要求，該實(shí)驗(yàn)很容易實(shí)現(xiàn)。

但是對(duì)于由轉(zhuǎn)向燈、儀表轉(zhuǎn)向指示燈、危險(xiǎn)報(bào)警燈開(kāi)關(guān)、燈光、水器開(kāi)關(guān)總成的組合開(kāi)關(guān)耐久性能檢測(cè)要求更高，因?yàn)樗坏枰獙?shí)現(xiàn)各個(gè)動(dòng)作類(lèi)型的組合，還要有一定的合理性、可靠性、準(zhǔn)確性。

本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)是試驗(yàn)裝置必須完全符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。設(shè)備應(yīng)能根據(jù)每個(gè)開(kāi)關(guān)的具體情況，設(shè)定相應(yīng)的動(dòng)作類(lèi)型和參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于檢測(cè)結(jié)果系統(tǒng)可以自動(dòng)分析判斷并保存，顯示總的檢測(cè)次數(shù)、已經(jīng)執(zhí)行的檢測(cè)次數(shù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)達(dá)到目標(biāo)要求的實(shí)驗(yàn)次數(shù)時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停止，對(duì)應(yīng)的指示燈亮，保護(hù)設(shè)備并提醒操作人員。

根據(jù)實(shí)際需求和標(biāo)準(zhǔn)要求，繪制出實(shí)驗(yàn)裝置整體布局圖，繪制出各種手爪執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖。見(jiàn)附圖所示：

1）圖1為實(shí)驗(yàn)裝置的整體布局圖。圖中：1.控制柜，2.PC機(jī)主機(jī)，3.鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，4.PC機(jī)顯示器， 5.末端執(zhí)行器， 6.壓力傳感器，7.接近傳感器，8.自轉(zhuǎn)電機(jī)（HC-KFE43），9.絲杠電機(jī)，10.小臂電機(jī)，11.大臂電機(jī)，12.螺栓，13.電阻測(cè)量?jī)x，14.檢測(cè)柜，15.總控系統(tǒng)，16.LED顯示板，17.工作信號(hào)燈，18.報(bào)警信號(hào)燈，19.停止信號(hào)燈，20.開(kāi)始按鈕，21.暫停按鈕，22.恢復(fù)按鈕，23.急停按鈕，24.機(jī)器人， 25.操作臺(tái)，26.大臂伺服放大器（MR-E-40A），27.小臂伺服放大器，28.絲杠伺服放大器，29.自轉(zhuǎn)伺服放大器，30.PLC控制器（FX1s-30MT）2個(gè)，31.通信模塊（FX485-BD）2個(gè)。

2）圖2為工業(yè)機(jī)器人操作界面。圖中，主要包括狀態(tài)顯示、手動(dòng)示教、參數(shù)查詢(xún)、動(dòng)作編程、程序?qū)懭氲?。手?dòng)示教實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人位置的初始化和位置的鎖定。動(dòng)作編程的內(nèi)容有：動(dòng)作類(lèi)型選擇（電機(jī)及其旋轉(zhuǎn)方向）、動(dòng)作行程、動(dòng)作速度、動(dòng)作延時(shí)時(shí)間、動(dòng)作邏輯、有無(wú)循環(huán)及循環(huán)次數(shù)等，點(diǎn)擊“程序?qū)懭搿卑粹o即可將用戶(hù)總?cè)蝿?wù)下傳至控制系統(tǒng)。下位機(jī)還可以將機(jī)器人的各種狀態(tài)通過(guò)人機(jī)界面提示給用戶(hù)，如上電后控制系統(tǒng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的狀態(tài)及系統(tǒng)的狀態(tài)等。下位機(jī)通過(guò)人機(jī)界面接受用戶(hù)對(duì)工業(yè)機(jī)器人各個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的位置矯正，以及用戶(hù)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)模塊的參數(shù)查詢(xún)。另外在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，保護(hù)設(shè)備安全。

3）圖3三為末端執(zhí)行器對(duì)應(yīng)的上下運(yùn)動(dòng)的手爪結(jié)構(gòu)。（用于開(kāi)關(guān)類(lèi)型）

4）圖四為末端執(zhí)行器對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的手爪結(jié)構(gòu)。

5）圖五為末端執(zhí)行器對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手爪結(jié)構(gòu)。

3、4、5三種末端執(zhí)行器的手抓結(jié)構(gòu)，使得該設(shè)備適用于絕大多數(shù)汽車(chē)開(kāi)關(guān)耐久性試驗(yàn)的需要，只需要簡(jiǎn)單更換手抓結(jié)構(gòu)，設(shè)備具有很好的通用性和可移植性。

4 項(xiàng)目的驗(yàn)證

最后經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)驗(yàn)證該項(xiàng)目達(dá)到如下性能要求：

1）研制的樣機(jī)使用功能滿(mǎn)足“按、拉、推、撥、拿、旋轉(zhuǎn)”等功能的各類(lèi)汽車(chē)開(kāi)關(guān)耐久性能試驗(yàn)的要求, 符合QC/T198《汽車(chē)用開(kāi)關(guān)通用技術(shù)條件》等20多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能試驗(yàn)原理、方法及技術(shù)要求；

2）研制的樣機(jī)經(jīng)計(jì)量測(cè)試檢定所測(cè)試，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求；

3）使用該設(shè)備用于汽車(chē)開(kāi)關(guān)產(chǎn)品檢測(cè)，并通過(guò)了QC/T198《汽車(chē)用開(kāi)關(guān)通用技術(shù)條件》等9項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的省級(jí)計(jì)量認(rèn)證和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可；

4）研制的樣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、裝夾柔性，采用的伺服系統(tǒng)可靠，具有便捷的可編控制程序、操作界面可顯示各種試驗(yàn)參數(shù)、故障報(bào)警停機(jī)保護(hù)等功能。 屬?lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

智能汽車(chē)論文:智能汽車(chē)飛向移動(dòng)互聯(lián)

1886年，卡爾?本茨博士在德國(guó)曼海姆近郊的拉登堡制造出世界上的第一輛汽車(chē)。雖然這只是一輛單缸四沖程汽油機(jī)三輪車(chē)，但是很快，汽車(chē)就成了工業(yè)革命的先鋒，在亨利?福特的流水線(xiàn)帶動(dòng)下，汽車(chē)更是推動(dòng)了第二次工業(yè)革命的爆發(fā)。

當(dāng)前中國(guó)雖是個(gè)發(fā)展中國(guó)家，但是汽車(chē)正在全面而快速地進(jìn)入中國(guó)社會(huì)，2010年，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)雙雙超過(guò)1800萬(wàn)輛，分別為1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛，刷新全球汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)記錄，再次蟬聯(lián)全球第一。

汽車(chē)正在成為越來(lái)越多中國(guó)人生活中不可缺少的一部分，但是隨之而來(lái)的是，時(shí)刻有可能發(fā)生在路上的交通事故、嚴(yán)重的交通堵塞，甚至是尾氣排放等環(huán)境問(wèn)題都變得越來(lái)越嚴(yán)重。一輛可帶來(lái)安全、安心、舒適生活的汽車(chē)以及相適應(yīng)的汽車(chē)社會(huì)，正在成為中國(guó)車(chē)主們心中的藍(lán)圖。

互聯(lián)生活中的移動(dòng)因子

正是在這樣的美好愿景下，汽車(chē)相關(guān)企業(yè)在為汽車(chē)的改良進(jìn)行著不懈的努力，越來(lái)越多的電子技術(shù)以及信息通信技術(shù)被廣泛用在了車(chē)輛上面。

2010年9月3日下午2點(diǎn)左右，胡先生駕駛著自己的別克君越車(chē)行駛在南康市贛定高速上面，突遇前方大貨車(chē)翻倒于前方路面，路面上遍布破碎的玻璃以及深深的輪胎橡膠印跡?？粗懊娴姆?chē)事故，胡先生十分焦急，很擔(dān)心大貨車(chē)上是否有人受傷，也不知交警與救援機(jī)構(gòu)是否已經(jīng)采取措施。這個(gè)時(shí)候，他想起在自己的君越車(chē)上裝有車(chē)載信息系統(tǒng)，于是他按下了裝在后視鏡上的紅色緊急救援按鈕。很快，胡先生就和服務(wù)人員建立了通話(huà)，胡先生將大貨車(chē)車(chē)禍情況以及相關(guān)車(chē)輛信息都告訴了服務(wù)人員。根據(jù)系統(tǒng)信息顯示，服務(wù)人員迅速確定了胡先生的位置，并立即通知贛州當(dāng)?shù)鼐郊熬仍畽C(jī)構(gòu)。

在整個(gè)事件中與胡先生保持聯(lián)系的服務(wù)人員來(lái)自上海安吉星信息服務(wù)有限公司（下稱(chēng)安吉星），安吉星成立于2009年10月28日，由通用汽車(chē)、上汽集團(tuán)和上海通用共同出資組建。安吉星為通用汽車(chē)在華制造、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的系列車(chē)型提供行車(chē)安全保障和車(chē)載信息服務(wù)。安吉星的母公司美國(guó)Onstar成立于20世紀(jì)90年代，是通用汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)了當(dāng)時(shí)世界上最大的衛(wèi)星制造商和運(yùn)營(yíng)商休斯衛(wèi)星公司、世界最大的IT公司之一的美國(guó)電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司和開(kāi)發(fā)汽車(chē)電子和控制系統(tǒng)的休斯電子公司，并將三家公司融合最終而成立的。

2010年12月20日，安吉星正式揭曉了其在中國(guó)的服務(wù)套餐價(jià)格。記者了解，通過(guò)應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，安吉星可以為車(chē)輛提供廣泛的汽車(chē)安全信息服務(wù)，其中包括碰撞自動(dòng)求助、路邊救援協(xié)助、全音控免提電話(huà)、實(shí)時(shí)按需檢測(cè)和全程音控領(lǐng)航（Turn-By-Turn Navigation）等十多項(xiàng)內(nèi)容。

除了安吉星為別克旗下的車(chē)型提供服務(wù)外，其他品牌的車(chē)輛其實(shí)也有自己相應(yīng)的車(chē)載信息系統(tǒng)。

2009年豐田汽車(chē)也引入了G-BOOK車(chē)載信息系統(tǒng)，目前已導(dǎo)入LEXUS全車(chē)系、CROWN皇冠和CAMRY凱美瑞車(chē)型以及凱美瑞混合動(dòng)力的部分車(chē)型上，約4萬(wàn)多名客戶(hù)在使用。

上海汽車(chē)在2010年推出的榮威350車(chē)型也主打了移動(dòng)互聯(lián)特性，該車(chē)配備了inkaNet車(chē)載信息系統(tǒng)。整個(gè)inkaNet系統(tǒng)基于A(yíng)ndroid平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)諸多互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，例如數(shù)字音樂(lè)服務(wù)、個(gè)性?shī)蕵?lè)節(jié)目、新聞信息服務(wù)、實(shí)時(shí)財(cái)經(jīng)信息、個(gè)人移動(dòng)秘書(shū)、客戶(hù)車(chē)輛管理、車(chē)輛定位服務(wù)、交通信息服務(wù)、天氣信息服務(wù)、旅行貼士、同城交友、車(chē)友博客、社區(qū)功能以及網(wǎng)頁(yè)瀏覽等功能。

“現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)是人們的一種生活方式，自然也會(huì)輻射到汽車(chē)的使用上，inkaNet代表的就是我們平時(shí)的生活?！鄙虾Ｆ?chē)技術(shù)中心副主任張覺(jué)慧說(shuō)。

終極目標(biāo)智能汽車(chē)

汽車(chē)的移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代真的到來(lái)了嗎？不管怎樣，我們已經(jīng)聽(tīng)到了它的腳步。特別是在當(dāng)前，很多汽車(chē)廠(chǎng)商所想所做的事情，都在朝著智能汽車(chē)發(fā)展，他們已經(jīng)開(kāi)始注重消費(fèi)者對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境的切身體驗(yàn)，研究駕駛過(guò)程中與視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的有關(guān)的各種智能應(yīng)用。

在2011年的CES展覽上，奧迪、福特、現(xiàn)代等汽車(chē)制造商，都有在現(xiàn)場(chǎng)展出，奧迪CEO Rupert Stadler更是與微軟總裁鮑爾默這樣的IT界大佬一樣，親臨現(xiàn)場(chǎng)發(fā)表了主題演講，介紹了奧迪為提高汽車(chē)的安全和效率，在車(chē)載信息系統(tǒng)方面所做的工作。

在Stadler看來(lái)，在每天的生活中，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)變得越來(lái)越具有移動(dòng)性，所以?shī)W迪為自己的汽車(chē)量身定制了相應(yīng)的車(chē)載電腦和相關(guān)軟件系統(tǒng)。

“傳統(tǒng)汽車(chē)和新興移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)整合的結(jié)果，就是一臺(tái)電腦所帶來(lái)的安全駕駛和駕駛樂(lè)趣的體驗(yàn)。例如，當(dāng)一輛車(chē)在行駛中駛?cè)肓肆硗獾能?chē)道，或是可能要和其他汽車(chē)發(fā)生碰撞的時(shí)候，我們的車(chē)載信息系統(tǒng)能第一時(shí)間預(yù)先‘感覺(jué)’到這些潛在的安全隱患，并通過(guò)震動(dòng)方向盤(pán)等方式通知駕駛員，甚至是提前拉緊安全帶、關(guān)閉窗戶(hù)、開(kāi)始制動(dòng)將車(chē)輛將停下來(lái)，以免防止發(fā)生安全事故。”Stadler表示，車(chē)載信息系統(tǒng)除了能夠幫助安全駕駛外，另一方面還能幫助消費(fèi)者將車(chē)上的設(shè)備都接入互聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)榇蠹叶荚谄谕ヂ?lián)網(wǎng)無(wú)處不在，每個(gè)人都希望能盡快用上新應(yīng)用和新設(shè)備。未來(lái)的汽車(chē)是移動(dòng)世界的一部分，汽車(chē)要和互聯(lián)網(wǎng)連接，和其他車(chē)輛連接，和云計(jì)算連接，和交通流量、天氣等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接，汽車(chē)需要安全和高效的連接技術(shù)。

Stadler強(qiáng)調(diào)，奧迪并不認(rèn)同將汽車(chē)接入互聯(lián)網(wǎng)就是“把智能電話(huà)或iPad或攝像機(jī)連到汽車(chē)上”這么簡(jiǎn)單。因?yàn)榧词惯@樣做，這些技術(shù)和汽車(chē)仍舊是斷開(kāi)的。這些設(shè)備都是為了能獲取用戶(hù)的注意，而在駕駛過(guò)程中，駕駛者的注意力恰恰不能集中在這些設(shè)備上面。駕駛者在駕駛過(guò)程中獲取信息時(shí)，必須最大程度地減少關(guān)注度。因此，隨著駕駛者獲得更多的數(shù)據(jù)，汽車(chē)的功能整合必須更加智能。因此，奧迪的車(chē)載新系統(tǒng)在確保用戶(hù)使用增值軟件和應(yīng)用程序有著嚴(yán)格的底線(xiàn)，就是不能讓司機(jī)分心。

在今年的CES上，奧迪現(xiàn)場(chǎng)展示了能夠識(shí)別亞洲語(yǔ)言字符的車(chē)載信息系統(tǒng)，這套系統(tǒng)會(huì)配備在奧迪A3車(chē)型上，具有娛樂(lè)、導(dǎo)航和車(chē)通信等多重功能。“這套系統(tǒng)可以使駕駛者有更多選擇，但是不會(huì)分散他們的注意力。”Stadler說(shuō)。

中國(guó)企業(yè)的機(jī)會(huì)在哪里

CES上奧迪展臺(tái)不遠(yuǎn)處就有一家中國(guó)公司的展臺(tái)，這是一家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)GPS定位跟蹤系統(tǒng)的企業(yè)。與世界第一大汽車(chē)市場(chǎng)相比，中國(guó)在電子產(chǎn)品及信息系統(tǒng)應(yīng)用在汽車(chē)方面明顯落后于整車(chē)生產(chǎn)。不過(guò)明顯能感覺(jué)到的是，中國(guó)企業(yè)正在暗暗發(fā)力，緊盯這這塊新興市場(chǎng)。

2010年12月28日，將車(chē)載信息系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置的華泰汽車(chē)B11轎車(chē)正式上市。華泰汽車(chē)公共傳播部部長(zhǎng)高紅軍告訴記者，這是國(guó)內(nèi)第一款原廠(chǎng)搭載英特爾嵌入式車(chē)載信息系統(tǒng)批量上市量產(chǎn)的車(chē)型。華泰B11轎車(chē)在搭載了基于英特爾嵌入式車(chē)載信息系統(tǒng)之后，不僅為駕駛者提供正常的導(dǎo)航、影音等正常功能，更可借互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的互聯(lián)、移動(dòng)辦公、信息收縮、數(shù)字化電視以及售后服務(wù)、預(yù)約等全面立體、實(shí)時(shí)的汽車(chē)數(shù)字化的體驗(yàn)。在提高消費(fèi)者在車(chē)內(nèi)娛樂(lè)體驗(yàn)的同時(shí)，更會(huì)幫助消費(fèi)者提高工作效率。

高紅軍表示，B11車(chē)型會(huì)主推柴油動(dòng)力版，面向二、三級(jí)市場(chǎng)，根據(jù)華泰的調(diào)研，在這一級(jí)市場(chǎng)上，消費(fèi)者對(duì)于駕車(chē)途中的移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用需求非常旺盛。“特別是隨著3G網(wǎng)絡(luò)的普及，愈來(lái)愈多的消費(fèi)者希望移動(dòng)商務(wù)的同時(shí)也能夠暢享汽車(chē)3G生活。B11的車(chē)載信息系統(tǒng)集成了OFFICE辦公軟件，可隨時(shí)處理各種文件，并可通過(guò)3G互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)電子郵件，實(shí)現(xiàn)了辦公無(wú)縫鏈接。這樣一來(lái)，華泰B11也就成為了真正的移動(dòng)辦公室。車(chē)載信息系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把汽車(chē)與外界聯(lián)系起來(lái)，并能夠進(jìn)行自由互動(dòng)?！?

湖南大學(xué)整車(chē)研發(fā)中心常務(wù)副主任謝暉也向記者表示，目前他們正在聯(lián)合深圳航盛電子股份有限公司共同為研發(fā)中的一款中高檔完全自主技術(shù)的轎車(chē)開(kāi)發(fā)相應(yīng)車(chē)載信息系統(tǒng)。他認(rèn)為，未來(lái)國(guó)產(chǎn)車(chē)電子化的比例會(huì)越來(lái)越高，配備車(chē)載信息系統(tǒng)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)了解，2010年11月，航盛公司與英特爾建立了汽車(chē)電子聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，強(qiáng)化對(duì)車(chē)載信息、安全與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等相關(guān)汽車(chē)電子領(lǐng)域的研究。

在華泰汽車(chē)、上海汽車(chē)所提供的車(chē)載信息系統(tǒng)中，都強(qiáng)調(diào)了3G互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，例如移動(dòng)商務(wù)，與4S店實(shí)時(shí)對(duì)接的保養(yǎng)服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)搜索增值服務(wù)等。其背后都有中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商在作為合作伙伴，提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)支持。但就目前情況來(lái)看，運(yùn)行商們更多的是在提供3G網(wǎng)絡(luò)接入套餐服務(wù)，至于在車(chē)載信息系統(tǒng)平臺(tái)上的增值服務(wù)開(kāi)展得還比較少。但是隨著3G，甚至是4G網(wǎng)絡(luò)的普及，以及消費(fèi)者對(duì)車(chē)載信息系統(tǒng)的價(jià)值的認(rèn)可度不斷提高，運(yùn)營(yíng)商為車(chē)載信息系統(tǒng)提供不同的增值服務(wù)必然是下一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的熱點(diǎn)。在2011年CES（國(guó)際消費(fèi)電子展）上，美國(guó)Onstar公司就通過(guò)Verizon 4G LTE 移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，向觀(guān)眾展示了未來(lái)的車(chē)載娛樂(lè)、通信及安全信息服務(wù)系統(tǒng)。在CES現(xiàn)場(chǎng)，借助4G網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)一輛搭載安吉星信息服務(wù)系統(tǒng)的別克測(cè)試車(chē)展現(xiàn)了車(chē)輛監(jiān)控、碰撞探測(cè)、視頻聊天、路況監(jiān)測(cè)和家庭遠(yuǎn)程遙控等人性化信息服務(wù)功能。

除了像華泰汽車(chē)、上海汽車(chē)這樣的整車(chē)廠(chǎng)商外，一批國(guó)內(nèi)的軟件企業(yè)也都把目光投在了車(chē)載信息系統(tǒng)上。2010年11月，由普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“核高基”專(zhuān)項(xiàng)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)電子基礎(chǔ)軟件平臺(tái)V3.0版本正式。

據(jù)了解，“核高基”專(zhuān)項(xiàng)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)電子基礎(chǔ)軟件平臺(tái)由專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)電子領(lǐng)域應(yīng)用開(kāi)發(fā)的可搶占多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、圖形化配置工具、為上層汽車(chē)電子應(yīng)用軟件提供CAN總線(xiàn)通信功能的CAN通信協(xié)議軟件棧以及硬件抽象與驅(qū)動(dòng)組成。在平臺(tái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，普華基礎(chǔ)軟件與上汽、一汽、奇瑞等國(guó)內(nèi)多家汽車(chē)廠(chǎng)商展開(kāi)了密切合作。

但是也有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，中國(guó)在車(chē)載信息系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是其基礎(chǔ)的汽車(chē)電子領(lǐng)域，要步入世界前列還有不小的阻力。普華基礎(chǔ)軟件股份有限公司汽車(chē)電子部副總經(jīng)理余力認(rèn)為：“中國(guó)在汽車(chē)電子領(lǐng)域的積累還是很有限的，現(xiàn)在更多的是把娛樂(lè)的功能引入到了汽車(chē)的車(chē)載信息系統(tǒng)中，技術(shù)含量相對(duì)較低。像國(guó)外的先進(jìn)汽車(chē)廠(chǎng)，他們能夠提出諸如自動(dòng)剎車(chē)這樣的功能，是因?yàn)樗麄円呀?jīng)在整車(chē)的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的同步，這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的程序，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、剎車(chē)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)有很高的要求，要求各個(gè)ECU能夠協(xié)同作戰(zhàn)。所以要想真正找到突破口，中國(guó)企業(yè)必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU、整個(gè)車(chē)身控制方面下功夫，所以中國(guó)確實(shí)還有很長(zhǎng)的路要走?！?

據(jù)了解，目前，上汽集團(tuán)就將基于國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件的車(chē)身控制系統(tǒng)、混合動(dòng)力控制系統(tǒng)、雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)列入其汽車(chē)電子產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)劃。一汽集團(tuán)也在底盤(pán)設(shè)計(jì)、車(chē)身設(shè)計(jì)、電子/電氣、動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用、整車(chē)設(shè)計(jì)等方面建立了自己的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。奇瑞也在開(kāi)展整車(chē)平臺(tái)架構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的研發(fā)工作。

余力認(rèn)為，國(guó)內(nèi)企業(yè)積極自主研發(fā)汽車(chē)電子甚至是車(chē)載信息系統(tǒng)，是一個(gè)非常積極的信號(hào)?！半m然在短期內(nèi)要取得不錯(cuò)的成績(jī)還有一定的難度，但是在國(guó)家政策扶持下，必將對(duì)整個(gè)汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。國(guó)家的投入讓廣大的廠(chǎng)家先受益，廠(chǎng)家受益完了最終也會(huì)讓真正的終端用戶(hù)受益。當(dāng)然了，這個(gè)過(guò)程會(huì)比較漫長(zhǎng)，還需要相關(guān)的從業(yè)人員對(duì)汽車(chē)電子和對(duì)汽車(chē)的理解進(jìn)一步加深。”

智能汽車(chē)論文:飛思卡爾杯智能汽車(chē)競(jìng)賽瞄準(zhǔn)下一代汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)者

隨著中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)的發(fā)展，全球半導(dǎo)體廠(chǎng)商在中國(guó)找到了他們?cè)谶@一領(lǐng)域的商機(jī)。更多的半導(dǎo)體廠(chǎng)商把眼光放得更遠(yuǎn)，通過(guò)舉辦各種大學(xué)生競(jìng)賽，使他們的技術(shù)與產(chǎn)品日漸深入校園。飛思卡爾就是這樣的廠(chǎng)商。隨著第二屆全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能汽車(chē)競(jìng)賽全國(guó)總決賽在上海交通大學(xué)落下帷幕，飛思卡爾在中國(guó)市場(chǎng)的影響力進(jìn)一步加深。飛思卡爾半導(dǎo)體高級(jí)副總裁兼汽車(chē)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部總經(jīng)理Paul Grimme表示，通過(guò)與高校的合作，不僅能夠讓飛思卡這樣的半導(dǎo)體制造商分享中國(guó)汽車(chē)電子的廣闊市場(chǎng)，同時(shí)也推動(dòng)了中國(guó)汽車(chē)電子的發(fā)展。

飛思卡爾的業(yè)務(wù)主要包括三個(gè)部分，即網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)通信和汽車(chē)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部。2006年，飛思卡爾銷(xiāo)售額達(dá)到64億美元，其中無(wú)線(xiàn)通信和汽車(chē)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部的銷(xiāo)售額占到27億美元。在汽車(chē)領(lǐng)域，飛思卡爾已經(jīng)擁有30多年的經(jīng)驗(yàn)。今天，飛思卡爾的技術(shù)在大多數(shù)新型汽車(chē)中得到了應(yīng)用，如模擬產(chǎn)品、傳感器以及MCU等產(chǎn)品，分別為高級(jí)安全、車(chē)身電子、底盤(pán)、引擎控制、遠(yuǎn)程通訊等提供智能和連接支持。

Paul指出，針對(duì)汽車(chē)電子的應(yīng)用主要是嵌入式應(yīng)用，主要包括三件事。一是通過(guò)傳感器感知周?chē)l(fā)生了什么事件，二是對(duì)感知到的事件作出判斷，三是把這個(gè)判斷通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞出去。飛思卡爾針對(duì)嵌入式應(yīng)用的產(chǎn)品具有重要地位，具體來(lái)說(shuō)，其MCU業(yè)務(wù)在全球排名第二，傳感器業(yè)務(wù)排名第三，模擬產(chǎn)品排名第五。

就Power架構(gòu)車(chē)用MCU-MPC500系列來(lái)說(shuō)，自1999年推出后的數(shù)年時(shí)間里，MPC500系列產(chǎn)品的陣容不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在總共有11種器件，提供高達(dá)1MB的嵌入式閃存和一系列外圍器件。2004年，飛思卡爾推出下一代多處理器內(nèi)核MPC5500 MCU系列的首位成員MPC5554。MPC5500 MCU則是飛思卡爾第一款完全可合成的SoC芯片，為汽車(chē)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。MPC5500系列基于飛思卡爾經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的130nm技術(shù)構(gòu)建，涵蓋了目前高達(dá)3MB的閃存陣列、用于動(dòng)力總成控制的MPC5566，用于高級(jí)安全系統(tǒng)的MPC5561和用于成本敏感的車(chē)身應(yīng)用的MPC5510系列。通用汽車(chē)公司宣布將在其GM傳動(dòng)系引擎控制系統(tǒng)中全面采用MPC5500系列。

2006年2月，意法半導(dǎo)體公司和飛思卡爾宣布簽署一項(xiàng)合作協(xié)議，雙方將聯(lián)合設(shè)計(jì)基于PowerArchitecture技術(shù)的其它32位汽車(chē)MCU，完善和補(bǔ)充飛思卡爾的Power MCU產(chǎn)品。

現(xiàn)在，針對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的MCU已經(jīng)分化成很多研究方向，但據(jù)Paul介紹，飛思卡爾的研發(fā)重點(diǎn)則集中在對(duì)MCU性能的改進(jìn)上，比如通過(guò)雙核MCU提升性能、改進(jìn)MCU的架構(gòu)等。這對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)非常重要。一般來(lái)說(shuō)，用戶(hù)希望汽車(chē)電子器件的性能越來(lái)越先進(jìn)，同時(shí)價(jià)格能夠降低。因此，飛思卡爾把32位MCU的概念用到16位MCU中去，使MCU在具備高性能的條件下保持價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

控制系統(tǒng)離不開(kāi)傳感器。在汽車(chē)傳感器領(lǐng)域，飛思卡爾的加速度傳感器、壓力傳感器以及安全和報(bào)警器件得到廣泛應(yīng)用，比如MMA6231Q、MMA3204D加速度傳感器，MPX等系列壓力傳感器以及MCl4X系列安全報(bào)警傳感器等，同時(shí)，與MEMS技術(shù)相結(jié)合，傳感器的智能化程度也日益提高。

從全球區(qū)域上來(lái)看，中國(guó)市場(chǎng)是飛思卡爾重點(diǎn)關(guān)注的地區(qū)。Paul透露，飛思卡爾向日本、歐美發(fā)達(dá)地區(qū)供應(yīng)汽車(chē)高端電子系統(tǒng)解決方案，而發(fā)展中的市場(chǎng)是飛思卡爾更關(guān)心的。有關(guān)預(yù)測(cè)表明，2007年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)品銷(xiāo)售將達(dá)830萬(wàn)美元，占全球市場(chǎng)的12％。在本地汽車(chē)制造廠(chǎng)商和外資廠(chǎng)商的投資下，中國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈也越來(lái)越完善。“未來(lái)十年，這個(gè)市場(chǎng)會(huì)增長(zhǎng)很快，而我們的汽車(chē)智能大賽會(huì)為這個(gè)市場(chǎng)培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的工程師?！盤(pán)aul說(shuō)。目前，飛思卡爾在北京、成都、天津和蘇州設(shè)有研發(fā)中心，在上海設(shè)有多媒體與汽車(chē)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。

智能汽車(chē)論文:智能電源技術(shù)推動(dòng)汽車(chē)LED前照燈技術(shù)成為主流

摘要：本文介紹了LED前照燈的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而說(shuō)明集成的單芯片ASIC在控制LED前照燈方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：LED前照燈；ASIC

引言

近年來(lái)，LED技術(shù)發(fā)展快速，現(xiàn)已接近一個(gè)臨界點(diǎn)，使它能夠?yàn)槎喾N汽車(chē)前照燈應(yīng)用提供極佳的解決方案。歐洲有關(guān)汽車(chē)“日間工作燈(DRL)”的法規(guī)即將實(shí)施，這或許會(huì)促使基于LED的解決方案在大眾化汽車(chē)中的普及。

引入LED替代鹵素?zé)艉碗瘹鉄舻钠渲幸粋€(gè)關(guān)鍵動(dòng)力，就是提供高能效的專(zhuān)用LED驅(qū)動(dòng)器件。這些產(chǎn)品將為設(shè)計(jì)人員提供專(zhuān)用及高性?xún)r(jià)比的解決方案，與之相比，市場(chǎng)上繼續(xù)使用的一般IC可能會(huì)需要大量外部支持電路。集成的單芯片專(zhuān)用集成電路(ASIC)解決方案也支持眾多重要的額外功能。

LED前照燈的應(yīng)用動(dòng)力

前照燈有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括日間工作燈(DRL)、近光和遠(yuǎn)光頭燈、轉(zhuǎn)向指示燈以及霧燈/駕駛燈。

LED前照燈的關(guān)鍵動(dòng)力和優(yōu)勢(shì)在于以下幾個(gè)方面。

白光LED面世。高性能白光LED的開(kāi)發(fā)開(kāi)創(chuàng)了應(yīng)用的可能性，而這在幾年前幾乎不可想象。

靈活造型。與鹵素?zé)艉碗瘹鉄粝啾龋啻甃ED模塊需要更小、更簡(jiǎn)單的透鏡和光擴(kuò)散片硬件。多個(gè)LED光源的光更易于導(dǎo)向，從而大大減輕工程對(duì)造型的影響。由于LED物理尺寸很小，它們還有潛力用于開(kāi)發(fā)極緊湊、極薄的模塊。將集成ASIC用作LED驅(qū)動(dòng)器解決方案，減少了外部元件數(shù)量，從而減小了前照燈模塊的尺寸，進(jìn)一步支持小形狀系數(shù)的設(shè)計(jì)。

光強(qiáng)度和效率。LED的光強(qiáng)度處于極快的提升曲線(xiàn)上，目前呈現(xiàn)出每18～24個(gè)月光通量將會(huì)翻一番的趨勢(shì)。LED光輸出已經(jīng)超過(guò)鹵素?zé)簦诓贿h(yuǎn)的將來(lái)，LED的性能還將與發(fā)光效率約為100 lm/W的氙氣燈性能相匹敵。LED在理論上的最大輸出效率為300 lm/W，盡管實(shí)際限制約為200Im/W。200 lm/W這個(gè)數(shù)字將在大約2010年前達(dá)到。

可靠性和壽命。只要為L(zhǎng)ED前照燈模塊進(jìn)行有效的熱管理以保持較低的結(jié)溫，并保護(hù)其免受開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/關(guān)閉、調(diào)光期間可能出現(xiàn)的電流尖峰和電池脈沖的影響，保證它們?cè)谄?chē)整個(gè)壽命周期內(nèi)持續(xù)使用就并非不切實(shí)際。ASIC方案集成了所有監(jiān)控特性于驅(qū)動(dòng)器芯片之中，并且緊鄰LED模塊，因而可改善保護(hù)特性的反應(yīng)時(shí)間。

燃料消耗。與其它方案相比，LED前照燈使用的燃料/能源要少得多。使用高能效的半導(dǎo)體智能電源技術(shù)/芯片，而非需要多個(gè)外部元件的一般IC，可更節(jié)能。例如，傳統(tǒng)的35W汽車(chē)日間照明燈使用大約0.3％的汽車(chē)燃料，相比較而言，同等功率的LED日間照燈消耗的燃料僅在0.1％范圍。

采用ASIC控制LED前照燈

雖然有可能采用諸如降壓或升壓穩(wěn)壓器加上支持電路這樣的普通器件來(lái)控制LED前照燈，但ASIC能夠提供集成的解決方案，而且ASIC也整合了多種重要的附加功能。從成本角度出發(fā)，直接比較時(shí)，ASIC并不占有優(yōu)勢(shì)。但是，一旦將(普通驅(qū)動(dòng)/控制器件)所需外部元件的成本計(jì)算在內(nèi)，而且考慮到ASIC方案的性能優(yōu)勢(shì)，ASIC方案就成為更經(jīng)濟(jì)的選擇。

ASIC LED驅(qū)動(dòng)器模塊一般能夠驅(qū)動(dòng)超過(guò)一串LED，如圖1所示。它們還包括控制接口和完整范圍的診斷，消除了使用外部微控制器進(jìn)行接口連接的需要，能夠執(zhí)行多種其它功能。

脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光。通過(guò)改變LED串電源的占空比，可實(shí)現(xiàn)調(diào)光效果，這就是所知的PWM調(diào)光?！伴W爍”頻率處于200Hz～500Hz區(qū)域。這種方法克服了模擬調(diào)光的有關(guān)問(wèn)題，在模擬調(diào)光中，電流以模擬方式變化，占空比保持在100％。模擬調(diào)光的問(wèn)題在于LED光色(色溫)會(huì)隨著施加電流的減少而明顯變化，這對(duì)汽車(chē)制造商而言顯然不可接受。

PWM調(diào)光也能夠讓DRL用作停車(chē)燈，通過(guò)將外在光輸出降低至全部亮度的大約10％來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著LED技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)的LED前照燈將比它們之前的產(chǎn)品輸出更多流明的光。那時(shí)，當(dāng)車(chē)輛因事故損毀而采用LED發(fā)光模塊替代原來(lái)的燈時(shí)，這些模塊可能比車(chē)輛出產(chǎn)時(shí)安裝的燈具有更佳的性能和光輸出，而這會(huì)令亮度有顯著的差異。嵌入在集成器件中的PWM調(diào)光特性能夠就此作出補(bǔ)償，適應(yīng)車(chē)輛壽命周期內(nèi)相應(yīng)的自然的光亮度退化。

溫度監(jiān)控。將結(jié)溫保持在器件規(guī)范范圍內(nèi)對(duì)于LED的長(zhǎng)壽命和可靠性至關(guān)重要。ASIC方案提供片上溫度監(jiān)控功能，幫助確保實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

集成濾波。ASIC設(shè)計(jì)可集成電磁兼容(EMC)濾波，確保符合嚴(yán)苛的汽車(chē)應(yīng)用要求。對(duì)PWM調(diào)光期間，輸入電流濾波對(duì)LED特別重要，這個(gè)時(shí)候LED持續(xù)地開(kāi)關(guān)。外部濾波電路可能很貴，而且難于實(shí)現(xiàn)。使用一般IC的升壓器(Booster)含有較高的紋波電流。在調(diào)光期間，PWM開(kāi)關(guān)產(chǎn)生較大的電流變化和溫度漂移，通常會(huì)需要使用昂貴的濾波電路。集成ASIC解決方案產(chǎn)生的輸入紋波要低很多，而且在大多數(shù)情況下，能夠?yàn)V除PWM調(diào)光的不良效應(yīng)，而無(wú)需外部濾波器件。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于汽車(chē)的前照燈應(yīng)用而言，LED將成為最佳的技術(shù)選擇。隨著最新LED光輸出水平的快速提升，以及智能電源技術(shù)提供的高性?xún)r(jià)比集成控制方案，似乎不用等太久，我們就能看到LED模塊在前照燈應(yīng)用中從日間工作燈快速擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。

智能汽車(chē)論文:泛網(wǎng)時(shí)代關(guān)注汽車(chē)電子――打造舒適安全的智能交通生活

目前在我國(guó)城市交通信息化還處于起步階段，無(wú)論是交通管理中心、信息服務(wù)中心的平臺(tái)建設(shè)，還是交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)配備，都不是很完善和完備，智能交通系統(tǒng)中的各部門(mén)、各環(huán)節(jié)之間的銜接、配合也還存在問(wèn)題，這些因素都嚴(yán)重制約了我國(guó)城市交通信息化的發(fā)展?！?

在中國(guó)當(dāng)前階段，相比交通信息化這種基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題，汽車(chē)電子的普遍應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)舒適安全的交通生活具有更大的現(xiàn)實(shí)意義，也更具有可操作性?！皩?shí)現(xiàn)智能交通在技術(shù)上并不是最困難的，最大問(wèn)題在于道路規(guī)劃及變化信息的不流通，這很大程度上降低了解決方案的針對(duì)性和有效性。”株式會(huì)社瑞薩科技系統(tǒng)解決方案統(tǒng)括本部汽車(chē)事業(yè)部副事業(yè)部長(zhǎng)山內(nèi)直樹(shù)先生在采訪(fǎng)中這樣對(duì)記者說(shuō)到。

目前中國(guó)道路正在建設(shè)當(dāng)中，包括高樓大廈都在建設(shè)階段，每一天都可以說(shuō)有一個(gè)新的變化。因此需要有一個(gè)像中樞神經(jīng)的區(qū)域來(lái)及時(shí)更新和控制汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)。山內(nèi)直樹(shù)先生說(shuō)，“在日本，導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖等東西，都是以DVD的形式插入到每一個(gè)車(chē)的GPS里面，然后通過(guò)這個(gè)DVD，就可以看到每一個(gè)路況數(shù)據(jù)?！?

中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的特點(diǎn)

由于不同的地域文化影響，歐洲市場(chǎng)與美洲市場(chǎng)的側(cè)重點(diǎn)是不同的，而放眼日韓又有其自身特點(diǎn)。那么中國(guó)市場(chǎng)會(huì)是什么樣的情況呢？山內(nèi)直樹(shù)概括道，“日本的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)是把很多種功能整合在一起的,包含了導(dǎo)航、電視、DVD等等；在美國(guó)來(lái)說(shuō)，則以專(zhuān)門(mén)的DVD，車(chē)載的電視、車(chē)載的導(dǎo)航系統(tǒng)為主，它們是以分散的單獨(dú)模塊為主?！?

中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)與日美不同，因?yàn)橹袊?guó)是個(gè)幅員遼闊的國(guó)家,有進(jìn)行長(zhǎng)途奔行的需求，同時(shí)生活方式上又兼具歐亞特點(diǎn),對(duì)車(chē)載娛樂(lè)設(shè)施也同樣有很大的需求，因此需要將兩個(gè)市場(chǎng)的特點(diǎn)融合起來(lái)。中國(guó)市場(chǎng)還是剛剛起步，所以也應(yīng)該根據(jù)每一個(gè)開(kāi)車(chē)人的想法，一點(diǎn)一點(diǎn)把大家的需求添加進(jìn)去，發(fā)展為比較成熟的產(chǎn)品。目前，中國(guó)汽車(chē)上面的導(dǎo)航系統(tǒng)可能是國(guó)外產(chǎn)的比較多，比如說(shuō)日本的導(dǎo)航系統(tǒng)放在日本產(chǎn)的車(chē)上面，美國(guó)產(chǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng)放在美國(guó)產(chǎn)的車(chē)上面，但是我們也正在開(kāi)發(fā)面向中國(guó)特色的一款導(dǎo)航系統(tǒng)，把中國(guó)人真正的需要，融入到這個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)預(yù)計(jì)是在2008年來(lái)出現(xiàn)。

瑞薩在中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)的作為

中國(guó)提倡自主品牌、汽車(chē)自主開(kāi)發(fā)的能力，尤其是像一汽、上汽這樣的大企業(yè)，他也要求組成開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，即涵蓋汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游環(huán)節(jié)。在中國(guó)的模式應(yīng)該是半導(dǎo)體公司一級(jí)供應(yīng)商－中間系統(tǒng)公司－整車(chē)廠(chǎng)。那么作為一級(jí)供應(yīng)商的半導(dǎo)體公司則可為他們提供更多芯片設(shè)計(jì)級(jí)的技術(shù)支持和合作，這就是Renesas在很多方面加強(qiáng)跟汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)直接的聯(lián)系的原因。另外，Renesas也積極地與政府共同參與一些大的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

在未來(lái)幾年內(nèi)，以微控制器為核心，引領(lǐng)“泛網(wǎng)時(shí)代”將成為瑞薩的主要發(fā)展方向，而中國(guó)將成為瑞薩最主要投入力量的市場(chǎng)。

智能汽車(chē)論文:飛思卡爾推出用于汽車(chē)電池監(jiān)控的智能傳感器

在當(dāng)今的汽車(chē)中，日益增加的電力負(fù)荷對(duì)電池提出了挑戰(zhàn)。由電氣系統(tǒng)引起的汽車(chē)故障通?？梢宰匪莸姐U酸電池，一般可以通過(guò)了解電池的準(zhǔn)確狀態(tài)加以避免。電池必須能夠提供足夠的能量以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并作為一個(gè)備份的電源來(lái)支持混合動(dòng)力汽車(chē)的新功能，例如起停和智能交流發(fā)電機(jī)控制。此外，電池傳感器的功耗需要盡可能地低以確保能源效率。

飛思卡爾半導(dǎo)體公司日前推出了MM912J637智能電池傳感器(IBS)，它能準(zhǔn)確地測(cè)量鉛酸電池的電壓、電流和溫度并計(jì)算出電池的狀態(tài)，而且即便在惡劣的行車(chē)狀態(tài)下也可完成。隨著混合動(dòng)力車(chē)的出現(xiàn)和汽車(chē)整體電子內(nèi)容的增加，以及啟停系統(tǒng)的推出，能夠準(zhǔn)確地評(píng)估這些電池參數(shù)正在變得越來(lái)越重要。

MM912J637智能電池傳感器為設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)強(qiáng)大的并具有成本效益的解決方案，使汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵電池參數(shù)的精密測(cè)量成為可能。在單片封裝解決方案中，該裝置集成了16位S12微控制器和一個(gè)SMARTMOS模擬控制集成電路，為汽車(chē)環(huán)境提供低功耗。MM912J637智能電池傳感器完全符合AEC-Q100認(rèn)證，可在-40℃～1 25℃溫度范圍內(nèi)正常工作，而且外形尺寸小，采用的是7×7毫米QFN封裝。

在當(dāng)今的汽車(chē)中，日益增加的電力負(fù)荷對(duì)電池提出了挑戰(zhàn)。由電氣系統(tǒng)引起的汽車(chē)故障通常可以追溯到鉛酸電池，一般可以通過(guò)了解電池的準(zhǔn)確狀態(tài)加以避免。電池必須能夠提供足夠的能量以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并作為一個(gè)備份的電源來(lái)支持混合動(dòng)力汽車(chē)的新功能，例如起停和智能交流發(fā)電機(jī)控制。此外，電池傳感器的功耗需要盡可能地低以確保能源效率。

“隨著混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)電氣內(nèi)容的增加和啟停系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠始終準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)車(chē)輛電池是重要的，特別是在運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)條件下，”飛思卡爾副總裁兼模擬混合信號(hào)和電源事業(yè)部總經(jīng)理GavinWoods說(shuō)?！拔覀儗⑻峁I(yè)界第一款完全符合汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，保證重要電池參數(shù)的精確監(jiān)測(cè)，且這些參考可與其他車(chē)輛系統(tǒng)和駕駛員共享，當(dāng)了解電池的狀態(tài)時(shí)，可讓駕駛員在一定程度上安心駕駛?！?

飛思卡爾全面集成的電池監(jiān)控裝置利用本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)進(jìn)行通信。它包括一個(gè)雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，可同時(shí)測(cè)量電池電壓和電流，還包含一個(gè)獨(dú)立的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于測(cè)量溫度。該智能電池傳感器提供高分辨率精確監(jiān)測(cè)，甚至在最壞情況下也可以對(duì)電池健康狀態(tài)、充電狀態(tài)和功能狀態(tài)做出正確預(yù)測(cè)。通過(guò)汽車(chē)認(rèn)證的車(chē)載LIN網(wǎng)絡(luò)定期或根據(jù)要求傳達(dá)這些參數(shù)。

MM912J637智能電池傳感器通過(guò)位于電池負(fù)極的外部分流電阻，支持精確的電流測(cè)量：通過(guò)位于電池正極的串聯(lián)電阻，支持精確的電壓測(cè)量。集成溫度傳感器與電池安裝架結(jié)合在一起允許精確的電池溫度測(cè)量。