自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统

如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。

自动驾驶汽车硬件系统概述

从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解：

一、自动驾驶系统的硬件架构

二、自动驾驶的传感器

三、自动驾驶传感器的产品定义

四、自动驾驶的大脑

五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶事故分析

根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。

从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。

目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。

自动驾驶研发仿真测试流程

所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。

软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟，包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气（雨、雪、雾、夜晚、灯光等）各种交通参与者（汽车、摩托车、自行车、行人等）。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿

真可以给自动驾驶的环境感知提供丰富的输入可以对算法进行验证和测试。

硬件在环（Hard-ware in loop），各种传感器类似人的眼睛和耳朵，作为自动驾驶系统的感知部分，该部分的性能决定了自动驾驶车辆能否适应复杂多变的交通环境。包括，摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达。针对不同的传感器，硬件在环会根据不同的传感器和环境因素来部署。

车辆在环（Vehicle in loop），车辆执行系统向传动系统发出执行命令来控制车辆，在自动驾驶中取代了人类的手脚。自动驾驶系统的执行控制优劣决定了车辆是否能够安全舒适的行驶。车辆运行在空旷的场地上，自动驾驶系统感知系统模拟的虚拟场景，自动驾驶系统根据虚拟的场景发出控制指令，再通过传感器将车辆的真实轨迹反馈到虚拟环境中，实现真车与虚拟环境的融合，从而进行车辆操控的验证。

司机在环（Driver in loop），基于实时仿真技术开发，结合驾驶员的实际行为，可以实现对车辆和自动驾驶技术开发测试做出主观的评价。司机在环，可以一方面获得司机的主观评价，另一方面可以验证人机共驾驶的功能。

一、自动驾驶系统的硬件架构

就整体而言，汽车是个全社会化管理的产品，其固有的行业特点是相对保守的。在人工智能的大潮下，面对造车新势力和消费者需求

变化的冲击，传统汽车行业渐进式的创新方法已经面临巨大的挑战。急需改变传统的架构和方法不断创新。自动驾驶整体的硬件架构不光要考虑系统本身也要考虑人的因素。

自动驾驶的硬件架构

自动驾驶系统主要包含三个部分：感知、决策、控制。从整个

硬件的架构上也要充分考虑系统感知、决策、控制的功能要求。整

体设计和生产上要符合相关车规级标准，如ISO26262、AECQ-100、TS16949等相关认证和标准。目前L1、L2、ADAS系统的硬件架构体系和供应链相对完善符合车规级要求。

感知层：依赖大量传感器的数据，分为车辆运动、环境感知、驾驶员检测三大类。

车辆运动传感器：速度和角度传感器提供车辆线控系统的相关横行和纵向信息。惯性导航+全球定位系统=组合导航，提供全姿态信息参数和高精度定位信息。

环境感知传感器：负责环境感知的传感器类似于人的视觉和听觉，如果没有环境感知传感器的支撑，将无法实现自动驾驶功能。主要依靠激光雷达、摄像头、毫米波雷达的数据融合提供给计算单元进行算法处理。V2X就是周围一切能与车辆发生关的事物进行通信，包括V2V 车辆通信技术、V2I与基础设施如红绿灯的通信技术、V2P车辆与行人的通信。

驾驶员监测传感器：基于摄像头的非接触式和基于生物电传感器的接触式。通过方向盘和仪表台内集成的传感器，将驾驶员的面部细节以及心脏、脑电等部位的数据进行收集，再根据这些部位数据变化，判断驾驶员是否处于走神和疲劳驾驶状态。

计算单元部分：各类传感器采集的数据统一到计算单元处理，为了保证自动驾驶的实时性要求，软件响应最大延迟必须在可接受的范围内，这对计算的要求非常高。目前主流的解决方案有基于GPU、FPGA、ASIC等。

车辆控制：自动驾驶需要用电信号控制车辆的转向、制动、油门系统，其中涉及到车辆地盘的线控改装，目前在具备自适应巡航、紧急制动、自动泊车功能的车上可以直接借用原车的系统，通过CAN总线控制而不需要过度改装。

警告系统：主要是通过声音、图像、振动提醒司机注意，通过HMI 的设计有效减少司机困倦、分心的行为。

二、自动驾驶的传感器

自动驾驶的传感器

摄像头：主要用于车道线、交通标示牌、红绿灯以及车辆、行人检测，有检测信息全面、价格便宜的特定，但会受到雨雪天气和光照的影响。由镜头、镜头模组、滤光片、CMOS／CCD、ISP、数据传输部分组成。光线经过光学镜头和滤光片后聚焦到传感器上，通过CMOS或CCD集成电路将光信号转换成电信号，再经过图像处理器（ISP）转换成标准的RAW，RGB或YUV等格式的数字图像信号，通过数据传输接口传到计算机端。

激光雷达：激光雷达使用的技术是飞行时间法（Time of Flight）根据光线遇到障碍的折返时间计算距离。为了覆盖一定角

度范围需要进行角度扫描，从而出现了各种扫描原理。主要分为：同轴旋转、棱镜旋转、MEMS扫描、相位式、闪烁式。激光雷达不光用于感知也应用于高精度地图的测绘和定位是公认L3级以上自动驾驶必不可少的传感器。

毫米波雷达：主要用于交通车辆的检测，检测速度快、准确，不易受到天气影响，对车道线交通标志等无法检测。毫米波雷达由芯片、天线、算法共同组成，基本原理是发射一束电磁波，观察回波与入射波的差异来计算距离、速度等。成像精度的衡量指标为距离探测精度、角分辨率、速度差分辨率。毫米波频率越高，带宽越宽，成像约精细，主要分为77GHz和24GHz两种类型。

组合导航：GNSS板卡通过天线接收所有可见GPS卫星和RTK的信号后，进行解译和计算得到自身的空间位置。当车辆通过遂道或行驶在高耸的楼群间的街道时，这种信号盲区由于信号受遮挡而不能实施导航的风险。就需要融合INS的信息，INS具有全天候、完全自主、不受外界干扰、可以提供全导航参数（位置、速度、姿态）等优点，组合之后能达到比两个独立运行的最好性能还要好的定位测姿性能。

三、自动驾驶传感器的产品定义

自动驾驶的传感器

这张表总结了常见自动驾驶功能所使用的传感器，以及各个传感器的应用。

针对L1、L2的自动驾驶功能各国也纷纷出台了相关标准，加速了市场的发展和产品落地。欧盟新车安全评鉴协会(E-NCAP)从 2013 年起便在评分规则中增加了ADAS内容，到 2017 年速度辅助系统(SAS)、自动紧急制动 (AEB)、车道偏离预警/车道偏离辅助

(LDW/LKD)的加分要求为系统，装机量达到100%。美国国家公路交

通安全管理局(NHTSA)和高速公路安全保险协(IIHS)也提出2022年将自动紧急制动(AEB)等 ADAS 功能纳入技术标准。

自动驾驶传感器的产品定义

自动驾驶要求局限于车辆的ODD（Operational Design Domain），即设计适用范围。城市道路+城际高速是自动驾驶汽车普遍的适用范围。我国城市封闭道路最高限速80公里／小时，高速公路限速120公里／小时。干燥的柏油路面摩擦系数是0.6，根据刹车距离公式：S=V*V/2gμ去计算刹车距离得出第一行的表格，再结合自动驾驶系统反应时间和制动系统反应时间得出下表。

从两个表格可以看出，刹车距离与速度的平方成正比，与摩擦系数成反比。当摩擦系数一定时，刹车距离取决于车速，如果车速增加1倍，刹车距离将增大至4倍。摩擦系数μ主要与路面材质和天气相关。

自动驾驶传感器在中国最高限速120公里的情况下，探测距离达到150m就可以满足需求了，自动驾驶的技术开发者可以根据实际场景的速度来选择所需要的传感器，没有必要一味追求传感器的性能提高整体成本。

自动驾驶传感器的产品定义

传感器的分辨率和物体探测的关系可以用atan反正切函数来计算，图中给出的公式多除以了个2，主要是为了保证在传感器探测时当最小角度是最小目标一半时，任意情况都能覆盖到某个像素保证分辨。避免物体恰好不是在一个角度内而产生漏检。

理论上分辨率0.4度时100m外就可以探测到一辆车，而在0.1度分辨率下400m外就能探测到。但检测只是识别到有个物体并不代表能识别，从自动驾驶的算法角度来讲，比如激光雷达物体识别需要4到5条线扫描上才能识别出物体的类别。从这个角度看自动驾驶系统如果用0.4度分辨率的激光雷达在50m范围内才能真正识别出一辆车。

自动驾驶传感器的产品定义

自动驾驶离不了多传感器融合，其中激光雷达和摄像头都是光学类的传感器，核心零部件和处理电路相似。有望将两个传感器前端融合到一起，直接输出R、G、B、X、Y、Z颜色+点云融合信息。在传感器内部实现数据融合可大幅度降低后端的计算处理量。

其中以AEye为代表，其iDAR智能感知系统能够瞬间将2D真实世界的色彩信息智能地叠加在3D数据上。其动态扫描和发射图纹技术、通过控制每束激光脉冲的扫描，可查询每个点的三维坐标和像素。

四、自动驾驶的大脑

自动驾驶的大脑

IPC即工业个人计算机（Industrial Personal Computer─IPC）是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。采用符合“EIA”标准的全钢化工业机箱，增强了抗电磁干扰能力，采用总线结构和模块化设计技术。CPU及各功能模块皆使用插板式结构，并带有压杆软锁定，提高了抗冲击、抗振动能力。

整体架构设计需要考虑ISO26262的要求，CPU、GPU、FPGA以及总线都做冗余设计，防止单点故障。当整体IPC系统失效还有MCU 做最后的保证，直接发送指令到车辆Can总线中控制车辆停车。

目前这种集中式的架构，将所有的计算工作统一放到一个工控机中，整体体积较大，功耗高，不适用于未来的量产。但这种架构非常方便，算法迭代不需要过度考虑硬件的整体设计和车规要求。用传统

的X86架构就可以非常快捷的搭建出计算平台，卡槽设计也方便硬件的更新。

自动驾驶的大脑

采用工控机集中式运算整体体积和功耗难以满足量产化要求，需要采用域控制器嵌入式的方案。将各个传感器的原始数据接入到Sensor Box中，在Sensor Box中完成数据的融合，再将融合后的数据传输到计算平台上进行自动驾驶算法处理。

自动驾驶汽车功能复杂，保证各个模块和功能间不互相影响和安全性考虑，将大量采用域控制器。根据不同的功能实现分为，车身域控制器、车载娱乐域控制器、动力总成域控制器、自动驾驶域控制器等。以自动驾驶域控制器为例，其承担了自动驾驶所需要的数据处理运算力，包括毫米波雷达、摄像头、激光雷达、组合导航等设备的数据处理，也承担了自动驾驶算法的运算。

随着自动驾驶的技术发展，算法不断完善。算法固化后可以做ASIC专用芯片，将传感器和算法集成到一起，实现在传感器内部完成边缘计算。进一步降低后端计算平台的计算量，有利于降低功耗、体积、车规化。其中以Mobileye为标杆性企业。

激光雷达处理需要高效的处理平台和先进的嵌入式软件。如图Renesas将包含高性能图像处理技术及低功耗的汽车R-CarSoC与Dibotics的3D实时定位和制图（SLAM）技术相结合，提供SLAM on Chip?。SLAM可在SoC上实现高性能所需的3D SLAM处理。Dibotics 公司也开发了一款名为“Augmented LiDAR”的嵌入式LiDAR软件，能够提供实时、先进的LiDAR数据处理。

自动驾驶的大脑

ASIC芯片是根据某类特定的需求去专门定制的芯片，比通用性的GPU、FPGA体积小、功耗低，性能稳定批量化成本低的特定。自动驾驶的算法公司只要做好芯片的前端设计，后端的制造和工艺都是非常成熟的产业，完全可以依靠外包实现。

芯片的制作流程是由芯片设计、芯片制造、芯片封装三部分组成。前端设计完成之后，可以根据实际算法需求选择IP核通过EDA（电子设计自动化）完成布图规划、布局、布线。根据延迟、功耗、面积等方面的约束信息，合理设置物理设计工具的参数，以获取最佳的配置从而决定元件在晶圆上的物理位置。

芯片制造工艺上正从193nm深紫外（DUV）向13.5nm极紫外（EUV）发展。半导体正步入7nm时代，更先进的工艺带来性能上的提升，对比16nm工艺7nm可提升40%的性能和节省60%的能耗。

芯片封测是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。在封测的过程中完成对芯片车规级要求，传统的汽车电子企业如NXP和ST有着更加丰富的经验。

五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶汽车的线控系统

线控就是Control by Wire的直译。简单理解，就是车辆的控制都是由一系列命令而执行的，而不是物理的操作进行执行的。

自动驾驶主要分为感知、决策、控制三部分，控制层是自动驾驶落地的基础。感知定位如同司机的眼睛，决策规划如同大脑，执行控制就好比手和脚了。做好自动驾驶的决策规划也必须懂得执行控制，为了实现自动驾驶，执行机构的线控化是必然趋势，其中包括线控制动、线控转向、线控油门。

自动驾驶汽车的线控系统

在传统车辆上，制动系统多采用液压或真空伺服机构来控制制动，对自动驾驶而言，线控制动是最终的发展趋势，线控制动是以电子系统取代液压或气压控制单元。

上图是大陆的线控制动解决方案，MK C1与MK100组成冗余线控方案。MK C1将制动助力以及制动压力控制模块(ABS、ESC)被集成为

一个结构紧凑、重量轻省的制动单元。MK C1能满足自动驾驶对压力动态特性更高的要求，电触发的紧急制动所产生的制动距离要短得多。

MK100是大陆的汽车电子稳定控制系统（ESC），在汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的基础上，增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、测向加速度传感器和方向盘转角传感器，通过ECU控制前后、左右车轮的驱动力和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。

自动驾驶汽车的线控系统

电子助力转向（EPS）与线控转向最大的区别在于，EPS方向盘与车轮之间链接并未参与线控技术，依然采用的机械链接。从电信号控制角度看EPS也可以看成是一种线控转向系统。

英菲尼迪Q50线控主动转向系统基本上还是延续了传统转向系统的结构。只是增加了一套离合器装置以及三组ECU电子控制单元和一个转向力度回馈器。当车辆启动时，离合装置会自动切断连接，转

向的任务交由电控系统。由于采用电子信号控制，其传动响应更为迅速，也更为轻松。

自动驾驶汽车的线控系统

线控油门就是电子油门，通过位置传感器传送油门踩踏深浅与快慢的讯号，从而实现油门功能的电子控制装置。这个讯号会被ECU 接收和解读，然后再发出控制指令，要节气门依指令快速或缓和开启它应当张开的角度。这个过程精准而快速。不会有机械磨耗的问题。电子油门目前已大量普及，凡具备定速巡航即可认定有电子油门，早期电子油门为接触式，近来已经改为非接触式。电车依靠电机扭矩实现，直接发扭矩信号即可，油车依靠发动机管理系统（EMS）发扭矩信号实现。

自动驾驶汽车的线控系统

转向的最早改装是在转向管柱端截断加装转向电机进行改造。之后利用原车转向助力系统进行转向控制。

制动的最早改装是加装电机踏板，后续利用原车的ESC系统进行控制，未来会选用MK C1之类的线控控制系统。

加速的最早改装都是发扭矩信号依靠EMS实现，后续的改装方案都是借用原车ACC接口由电子油门来执行。

自动驾驶面向量产的线控方案，可以参考英菲尼迪Q50的线控转向、大陆MK100+MK C1的线控制动来实现。由自动驾驶域控制器直接输出电机扭矩／制动压力信号给转向刹车的执行机构，结合大量的测试标定实现精准控制，从而给司乘人员带来完美的体感舒适度。

自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车硬件系统概述 自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统 如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。 自动驾驶汽车硬件系统概述 从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解： 一、自动驾驶系统的硬件架构 二、自动驾驶的传感器 三、自动驾驶传感器的产品定义 四、自动驾驶的大脑 五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶事故分析 根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。 从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。

目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。 自动驾驶研发仿真测试流程 所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。 软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟，包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气（雨、雪、雾、夜晚、灯光等）各种交通参与者（汽车、摩托车、自行车、行人等）。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿

中英文文献翻译—汽车制动系统的概述

附录 Automobile Brake System The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes, the driver commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. Two complete independent braking systems are used on the car. They are the service brake and the parking brake. The service brake acts to slow, stop, or hold the vehicle during normal driving. They are foot-operated by the driver depressing and releasing the brake pedal. The primary purpose of the brake is to hold the vehicle stationary while it is unattended. The parking brake is mechanically operated by when a separate parking brake foot pedal or hand lever is set. The brake system is composed of the following basic component s: the “master cylinder” which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, converts driver foot’s mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel “brake lines” and flexible “brake hoses” connect the master cylinder to the “slave cylinders” located at each wheel. Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system.

汽车行驶系复习题

汽车构造；大学；复习题 第十六章汽车行驶系概述 一、填空题 1·以车轮直接与地面接触的行驶系，称为______行驶系，这样的汽车称为______汽车。 2·轮式汽车行驶系一般由_______、_______、________和________组成。 二、问答题 1·汽车行驶系的功用是什么? 第十七章车架 一、填空题 1·车架是整个汽车的_________，汽车的绝大多数部件和总是通过_________来固定其位置的。 2·车架的结构型式首先应满足_________的要求。 3·边梁式车架由两根位于两边的________和若干根_______组成。 二、问答题 1·车架的功用是什么?对其有何要求? 3·什么是边梁式车架?为什么此种结构的车架应用广泛? 4·解放CA1091K2型汽车车架为什么布置为前窄后宽的型式?而有的轿车车架却布置为前部较窄后部向上弯曲的型式? 第十八章车桥和车轮 一、填空题 1·车桥通过________和车架相连，两端安装________。 2·车桥的功用是__________ 。 3·根据悬架结构的不同，车桥分为 _______和________两种，根据车轮作用的不同又分为_______、_________、_______和支持桥等四种。 4·转向桥是利用________便车轮可以偏转一定的角度，以实现_______。 5·转向桥主要由______、_______、________和_______等构成。 6·车轮由____ 、_____及它们间联接部分__________组成。 7·按照连接部分，即轮辐的结构的不同，车轮分为________车轮和________车轮两种。 8·4.50E×l6(dc)型轮辋，表明该轮辋的名义直径是________，名义宽度为______轮辋的轮廓代号为＿＿＿的＿＿＿件式＿＿＿＿轮辋。 9·轮胎的固定基础是＿＿＿＿。 10·轮胎必须具有适宜的＿＿＿＿和＿＿＿＿能力。同时在其直接与地面接触的胎面部分应具有以增强附着作用的＿＿＿＿。 11·汽车轮胎按胎体结构的不同分为＿＿＿和实心轮胎，现代绝大多数汽车采用＿＿＿。 12·汽车轮胎按胎压力的大小，分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等三种，目前轿车、货车几乎全部采用＿＿＿。 13·充气轮胎按胎体中帘线排列的方式的不同，分为＿＿＿、＿＿＿、和＿＿＿三种。 14·普通斜交胎的外胎由＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿组成，＿＿＿是外胎的骨架，

汽车转向电动机工作原理及转向系统概述

汽车转向电动机工作原理及转向系统概述 汽车上配置的转向系统，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。 一、电动助力转向系统(EPS) 1、英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。 2、主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。

由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。 而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。 有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。 为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。 为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵，当汽车直线行驶时电动机低速运转，汽车转向时电动机高速运转，通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。 二、机械式液压动力转向系统

汽车制动系统的概况及作用8正文

绪论 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。人们在汽车上装设专门装置，以便驾驶员根据道路和交通等情况借以使外界（主要是路面）在汽车的某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动，使驾驶员和乘客免受车祸的灾害。这一系列专门装置即称为制动系。 1.汽车制动系统的概况及作用 1.1汽车制动系统的发展概况 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。 1.2汽车制动系统作用 使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 2.制动器（brake staff）简介

制动器就是刹车。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。有些制动器已标准化和系列化，并由专业工厂制造以供选用。 制动器分为行车制动器（脚刹），驻车制动器（手刹）。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在先进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡要将档位挂在倒档（防止前滑）。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 3.捷达汽车制动器结构分类 制动器按制动目的可分为行车制动器、驻车制动器、应急制动器和辅助制动器。制动器按耗散能量的方式可分为摩擦式、液力式、电磁式和电涡流式，目前广泛使用的是摩擦式制动器。摩擦式制动器按其摩擦副的几何形状可分为鼓式、盘式和带式，以鼓式、盘式制动器应用最广泛。 大众捷达鼓式、盘式制动器的分类如图3-1所示。

毕业论文设计转向系统设计

目录摘要2 第一章绪论3 1.1汽车转向系统概述3 1.2齿轮齿条式转向器概述9 1.3液压助力转向器概述10 1.4国内外发展情况12 1.5本课题研究的目的和意义12 1.6本文主要研究内容13 第二章汽车主要参数的选择14 2.1汽车主要尺寸的确定14 2.2汽车质量参数的确定16 2.3轮胎的选择17 第三章转向系设计概述18 3.1对转向系的要求18 3.2转向操纵机构18 3.3转向传动机构19 3.4转向器20 3.5转角及最小转弯半径20 第四章.转向系的主要性能参数22 4.1转向系的效率22 4.2传动比变化特性23 4.3转向器传动副的传动间隙△T25 4.4转向盘的总转动圈数26 第五章机械式转向器方案分析及设计26 5.1齿轮齿条式转向器26 5.2其他转向器28 5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择29 5.4数据的确定29 5.5设计计算过程31 5.6齿轮轴的结构设计35 5.7轴承的选择35 5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择35 5.动力转向机构设计36 5.1对动力转向机构的要求36 5.2动力转向机构布置方案36 5.3液压式动力转向机构的计算38 5.4动力转向的评价指标43

6. 转向传动机构设计45 6.1转向传动机构原理45 6.2转向传送机构的臂、杆与球销47 6.3转向横拉杆及其端部47 6.4杆件设计结果48 7.结论49 致谢49 摘要 本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。 关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength

汽车自动驾驶系统

汽车自动驾驶系统 ----模糊控制的工程应用 姓名：冯皓伟 学号：09001214 专业：自动化

汽车自动驾驶模糊控制 摘要： 针对车辆动力学控制系统所具有的强非线性特点提出了基于机器视觉的车辆自动驾驶模糊控制方案. 采用车辆系统动力学模型, 通过模糊控制规则的量化划分对车辆在道路上的运动进行了仿真.仿真的结果显示, 本方案可以很好地解决空旷道路上的车辆自动驾驶问题, 并且该控制方法可以保证车辆快速准确地在道路上安全高速行驶, 具有很好的鲁棒性.此外，还可以基于模糊逻辑和滑模控制理论设计一种车辆纵向和横向运动综合控制系统。该控制系统通过对前轮转向角度、发动机节气门开度、制动液压及主动横摆力矩进行协调控制, 使车辆能够以期望速度在理想道路轨迹上行驶, 并提高车辆在行驶过程中的操纵稳定性。 关键字： 车辆自动驾驶机器视觉模糊控制规则模糊逻辑滑膜控制仿真 引言： 模糊控制是上个世纪诞生的一种基于语义规则的人工智能，是以模糊集合理论为基础的一种新兴控制手段，它是模糊集合理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。随着时代的发展，科技的创新，模糊理论在控制领域取得了广泛的应用。自动驾驶便是其中一个重要的应用对象。 汽车是现代的主要交通工具，自动驾驶系统是交通体系中最重要的部分之一，一方面它可以推动在机器人自主导航方面的研究进程，在航天和水下机器人的应用中起到重要的作用；另一方面这种技术在未来的智能交通系统中的运用既可以避免驾驶员因判断和交通失误而引起的交通事故，提高交通系统效率，又可以最终实现无人驾驶。汽车自动驾驶是一个比较复杂的问题，难以建立精确的数学模型，如果采用模糊控制器，通过一些不精确的观察，执行一些不精确的控制，这个问题就容易解决。 模糊控制原理： 1.车辆的运动模型 现在假设汽车在某处行驶，我们需要达到的目标是：设计一个基于模糊控制的汽车自动驾驶系统，使得无论汽车的起始点在哪儿，汽车都能自动驾驶到设定的目标位置。其中，汽车的任意时刻的位置可以通过GPS获得。根据模糊规则进行推理，选择一条最优的行驶路线达到目标位置。 车辆的系统动力学模型如图1所示 : XOY是地面固定的直角坐标系,V?OcV?为车辆的相对坐标系,V?为车辆的纵向速度, V?为车辆的横向速度. θ为车辆与y 轴的夹角, 到y 轴逆时针为正, 顺时针为负. 对地面固定的坐标系xoy, 车辆的运动模型为

汽车自动驾驶系统研究设计

农机使用与维修 ２０１１＇年第１期汽车自动驾驶系统研究设计 辽宁铁岭师范高等专科学校杨学清 摘要本设计是基于电子油门的汽车，设计的一款自动控制系统。本系统能智能控制电子油门的大小，以达到 自动驾驶的目的。对于长途驾驶或者汽车的自动驾驶模式的研究探讨具有重要意义。 关键词电子油门自动驾驶定速巡航 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｃｒｕｉｓｅ ＹａｎｇＸｕｅｑｉｎｇ ＡｂｓｔｒａｄＴｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｒｏｔｔｌｅｃａｒｓ，ｄｅｓｉｇｎｅｄａｎａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｉｎｔｅｌ－ ｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｉｚｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｍｔｄｅｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｅａｕｔｏｐｉｌｏｔ．Ｆｏｒｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅｄｒｉｖｉｎｇｏｒｄｒｉｖｉｎｇａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃｃａｒｓｔｕｄｙｍｏｄｅｌｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｒｏｔｔｌｅＡｕｔｏｐｉｌｏｔＣｒｕｉｓｅ １自动驾驶系统简介 自动驾驶系统是使汽车工作在发动机有利转带范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。自动驾驶系统英文为ｃｒｕｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，缩写为ＣＣＳ。自动驾驶系统又称为巡航行驶装置、速度控制系统、恒速行驶系统或 汽车自动驾驶系统设计附图巡行控制系统等。 巡航控制系统自１９６１年在美国首次应用以来，已经广泛普及。在美国大多数轿车上均装用过巡航控制系统。日本和欧洲生产的轿车装用定速自动驾驶系统的比例也越来越高。我国一汽大众生产的奥迪Ａ６、上海大众帕萨特以及广州本田雅阁等也装了巡航控制系统。 在大陆型的国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，在高速公路上长时间行驶时，打开该 系统的自动操纵开关后，巡航控制系统将根据 行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速 度保持一定。汽车在一定条件下恒速行驶，大 大地减轻了驾驶员的疲劳强度。由于巡航控 制系统能自动地维持车速，避免了不必要的油 门踏板的人为变动，进而改善了汽车的燃料经 济性和发动机的排放性。基本功能是自控油 门、解放右脚、驾驶轻松；调节精神，缓解疲劳， 增加安全系数。经济定速、省油、省车。万方数据

汽车制动系统简介

汽车制动系统简介 简介 制动系统是汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。 功用 为了保证汽车安全行驶，提高汽车的平均行驶车速，以提高运输生产率，在各种汽车上都设有专用制动机构。这样的一系列专门装置即称为制动系统。 汽车制动系功用：1）保证汽车行驶中能按驾驶员要求减速停车；2）保证车辆可靠停放制动系统 汽车制动系统组成和原理 组成 （1）供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件 （2）控制装置：产生制动动作和控制制动效果各种部件，如制动踏板

（3）传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件如制动主缸、轮缸 （4）制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件 制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。 (1)制动操纵机构 产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件。 (2)制动器 产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。 养护 检查制动片是否仍有余量，若出现磨损的迹象，应提早换掉接近寿命底限制动摩擦片，而不要只相信警示灯。 若制动液液量不足会使空气进入，制动会变得不灵敏。我们建议国内的车主 每个月都检查一次制动液，注意制动液面是否有明显下降，品质是否变差，如果是就应及时添加或更换。另外长途行驶或在越野之后，路上的石子或其它障碍物可能击伤制动液管线造成泄露，因此每次长途行驶后也应及时检查制动液状况，尤其还要观察底盘是否有制动液遗漏的现象。

汽车行驶系试题及其答案

汽车行驶系试题及其答案 一、填空题 1. 车桥通过（）和车架相连，两端安装（）。 2. 车桥的功用是（）。 3. 根据悬架结构的不同，车桥分为（）和（）两种，根据车轮作用的不同又分为（）、（）、（）和支持桥等四种。 4. 转向桥是利用（）使车轮可以偏转一定角度，以实现（）。 5. 转向桥主要由（）、（）、（）和（）等构成。 6. 车轮由（）、（）及它们间联接部分（）组成。 7. 按照连接部分，即轮辐的结构的不同，车轮分为（）车轮和（）车轮两种。 8. 4.50E×l6(dc)型轮辋，表明该轮辋的名义直径是（），名义宽度为（），轮辋轮廓代号为（）的（）件式（）轮辋。 9. 轮胎的固定基础是（）。 10. 轮胎必须具有适宜的（）和（）能力。同时在其直接与地面接触的胎面部分应具有以增强附着作用的。 11. 汽车轮胎按胎体结构的不同分为（）和实心轮胎，现代绝大多数汽车采用（）。 12. 汽车轮胎按胎内压力的大小，分为（）、（）、（）等三种，目前轿车、货车几乎全部采用（）。 13. 充气轮胎按胎体中帘线排列的方式的不同，分为（）、（）和（）三种。 14. 背通斜交胎的外胎由（）、（）、（）及（）组成，是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸。 15. 胎面是外胎最外的一层，可分为（）、（）和（）三部分。

一、填空题参考答案 1．悬架汽车车轮 2．传递车架与车轮之间的各向作用力 3．整体式断开式转向桥驱动桥转向驱动桥 4．转向节汽车转向 5．前梁转向节主销轮毂 6．轮毂轮辋即轮副 7．辐板式辐条式 8．16英寸4.50英寸E 一深槽 9．轮辋 10．弹性承载花纹 11．充气轮胎充气轮胎 12．低压胎高压胎超低压胎低压胎 13．普通斜交胎带束斜交胎子午线胎 14．胎面帘布层缓冲层胎圈帘布层 15．胎冠胎肩胎侧 二、选择题 1. 采用非独立悬架的汽车，其车桥一般是( )。 A．断开式B．整体式C．A，B均可D．与A，B无关2. 6.5-20(WFB)型轮辋是属于( )轮辋。 A．一件式B．多件式C．A、B均有可能D．无法确定3. 7.0-20(WFB)型轮辋的名义直径是( )。

汽车转向系统毕业论文

目录 汽车转向系统故障诊断与维修 (2) 摘要 (2) 绪论 (3) 1 概述 (4) 1.1 什么是汽车转向系统 (4) 1.2 汽车转向系统概述 (4) 1.3 转向系统简介及工作原理 (4) 2 汽车转向系统的故障诊断 (7) 2.1 机械转向系故障诊断 (7) 2.2 动力转向系故障诊断 (10) 2.3 转向系仪器检测 (13) 3对汽车转向系统的故障进行维修 (16) 3.1机械转向系的维修 (16) 3.2动力转向系的维修 (19) 4结论 (22) 谢辞 (23) 参考文献 (24)

摘要 本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。 关键词：汽车转向系统，工作原理，故障，维修。

绪论 汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。

1 概述 1.1什么是汽车转向系统 用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。 1.2汽车转向系统概述 汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统。 汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。 机械转向系统：完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。 动力转向系统：借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。 1.3转向系统简介及工作原理 机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成（如图1-1）。

基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统(FAO)的发展及应用

基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统（FAO）的发展及应用 【摘要】主要介绍全自动驾驶（FAO）系统的发展和应用情况、系统的组成和特点。介绍了车-地通信方案，对国内外车-地通信方式进行了比较，对GSM-R 网络进行了详细的分析，并指出作为无线传输的GSM-R网络具有适应我国铁路运输特点的功能优势。 【关键词】全自动驾驶;基于通信的列车运行控制系统全自动驾驶系统;双向传输;车-地通信;GSM-R 1.引言 全自动无人驾驶系统是一种将列车驾驶员执行的工作，完全由自动化的、高度集中的控制系统所替代的列车运行模式。 目前，国内许多城市都在建设城市轨道交通网络，那些人口在千万以上的特大城市，其发展往往是跨越式的，要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。许多大城市如上海、北京和广州均有计划采用先进的、高可靠的、高安全的基于CBTC（Communication Based Train Contro，基于通信的列车控制系统）控制的全自动驾驶系统（Fully Automatic Operation，FAO）来达到以上要求。 2.FAO的系统结构 FAO系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。 2.1 信号系统主要包括以下部分 （1）控制中心设备：中央自动列车监督系统（Automatic Train Supervision，ATS）、电力SCADA系统和综合监控系统。（2）轨旁设备：轨旁列车自动防护/列车自动驾驶系统（Automatic Train Protection and Automatic TrainOperation，ATP/ATO）、车站ATS系统、联锁CI系统、定位系统和综合维护系统。（3）车载设备：车载地车无线接收/发送单元、车载ATP/ATO设备、牵引和制动、列车定位系统。（4）地车信息传输系统：一般采用基于通信的多服务的冗余数据传输系统（Data Tansm issionSystem，DCS），实现地车的双向信息传输。目前主要的CBTC系统实现地车信息传输的方式有：交叉环线、泻漏波导/漏缆、无线传输等。（5）列车定位系统：车载速度传感器和雷达传感器对于FAO系统，实现列车安全控制和间隔控制与传统列车自动控制系统（Automatic Train Control，ATC）的基本组成、功能和安全性要求是一样的，特殊的是对这些相关系统的可靠性、可用性及应急预案处理的要求将大大提高

汽车行驶系概述

汽车行驶系概述 一、填空题 1. 以车轮直接与地面接触的行驶系，称为（轮式）行驶系，这样的汽车称为（轮式）汽车。 2. 轮式汽车行驶系一般由（车架）、（车桥）、（车轮）和（悬架）组成。 二、问答题 1. 汽车行驶系的功用是什么? 答：1）接受由发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与路面间的附着作用，产生路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶。 2）传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及其所形成的力矩。 3）缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶平顺性。 4）与汽车转向系配合，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性。 车架 一、填空题 1. 车架是整个汽车的（装配机体），汽车的绝大多数部件和总成都是通过（车架）来固定其位置的。 2. 车架的结构型式首先应满足（汽车总布置）的要求。 3. 边梁式车架由两根位于两边的（纵梁）和若干根（横梁）组成。 车桥与车轮 一、填空题 1. 车桥通过（悬架）和车架相连，两端安装（汽车车轮）。 2. 车桥的功用是（传递车架与车轮之间的各向作用力）。 3. 根据悬架结构的不同，车桥分为（整体式）和（断开式）两种，根据车轮作用的不同又分为（转向桥）、（驱动桥）、（转向驱动桥）和支持桥等四种。 4. 转向桥是利用（转向节）使车轮可以偏转一定角度，以实现（汽车转向）。 5. 转向桥主要由（前梁）、（转向节）、（主销）和（轮毂）等构成。 6. 车轮由（轮毂）、（轮辋）及它们间联接部分（即轮辐）组成。 7. 按照连接部分，即轮辐的结构的不同，车轮分为（辐板式）车轮和（辐条式）车轮两种。 8. 4.50E×l6(dc)型轮辋，表明该轮辋的名义直径是（165英寸），名义宽度为（4.50英寸），轮辋轮廓代号为（E）的（一）件式（深槽）轮辋。9. 轮胎的固定基础是（轮辋）。 10. 轮胎必须具有适宜的（弹性）和（承载花纹）能力。同时在其直接与地面接触的胎面部分应具有以增强附着作用的。 11. 汽车轮胎按胎体结构的不同分为（充气轮胎）和实心轮胎，现代绝大多数汽车采用（充气轮胎）。 12. 汽车轮胎按胎内压力的大小，分为（低压胎）、（高压胎）、（超低压胎）等三种，目前轿车、货车几乎全部采用（低压胎）。 13. 充气轮胎按胎体中帘线排列的方式的不同，分为（普通斜交胎）、（带束斜交胎）和（子午线胎）三种。 14. 背通斜交胎的外胎由（胎面）、（帘布层）、（缓冲层）及（胎圈）组成，（帘布层）是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸。 15. 胎面是外胎最外的一层，可分为（胎冠）、（胎肩）和（胎侧）三部分。

汽车与自动驾驶系统

第十一章汽车与自动驾驶系统 ?第一节概述 ?第二节世界智能车辆的研究与发展 ?第三节智能车辆系统结构与微机测控系统 ?第四节基于视觉导航的智能车辆模糊逻辑控制 ?第五节智能车辆的自主驾驶与辅助导航 ?第六节小结

11.1 概述 ?11.1.1 汽车自动驾驶概念 ?是指借助车载设备及路侧、路表的电子设备来检测周围行驶环境的变化情况，进行部分或完全的自动驾驶控制的系统，目的是提高行车安全和道路通行能力。 ?该系统的本质就是将车辆——道路系统中的现代化的通信技术、控制技术和交通信息理论加以集成，提供一个良好的驾驶环境，在特定条件下，车辆将在自动控制下安全行驶。 ?从当前的发展看，可以分为两个层次： 是车辆辅助安全驾驶系统，或者是先进的车辆控制技术； 是自动驾驶系统，或者称为智能汽车，智能汽车在智能公路上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。

11.1 概述 ?11.1.2 车辆自动驾驶系统主要目的 防止部分交通事故的发生； 提高道路利用率； 提高驾驶员方便性； 减轻驾驶员负担； 实现车辆的安全高效行驶

11.2 世界智能车辆的研究与发展 ?11.2.1 智能车辆的产生与发展 它的研究始于20世纪50年代初美国Barrett Electronics公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS） 1974年，瑞典的Volvo Kalmar轿车装配工厂与Schiinder－Digitron公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGVS，并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。 20世纪80年代，伴随着与机器人技术密切相关的计算机。电子、通信技术的飞速发展，国外掀起了智能机器人研究热潮，其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注

汽车自动驾驶系统

汽车自动驾驶系统 姓名： 学号： 班级：

数据采集与模糊控制在自动驾驶汽车的应用 摘要： 自动驾驶汽车是指安装汽车自动驾驶技术的汽车。汽车自动驾驶技术包括可视屏摄像头，雷达传感器，激光雷达，车速传感器，转向角传感器，油门开度传感器和车载计算机等。自动驾驶汽车使用视屏摄像头，雷达传感器，以及激光雷达来了解周围的交通状况，并通过一个详细的地图（通过有人驾驶汽车采集的地图）对前方的道路进行导航。汽车的车速，转向角，油门开度等物理量经相应传感器转化成电信号，摄像头拍摄汽车前方图像并转换成视屏信号，扫描时激光雷达检测汽车下部前方障碍物并转化成电信号，由数据采集器件采集并传至控制器（车载计算机），可以准确的判 断车与障碍物自建的距离，如果遇到紧急情况，车载计算机能够及时的发出警报或者自动刹车进行避让，并且根据道路的状况自己调节行车的速 度，实现对汽车速度的自动控制。 针对车辆动力学控制系统所具有的强非线性特点提出了基于机器视觉的车辆自动驾驶模糊控制方案. 采用车辆系统动力学模型, 通过模糊控制规则的量化划分对车辆在道路上的运动进行了仿真.仿真的结果显示, 本方案可以很好地解决空旷道路上的车辆自动驾驶问题, 并且该控制方法可以保证车辆快速准确地在道路上安全高速行驶, 具有很好的鲁棒性.此外，还可以基于模糊逻辑和滑模控制理论设计一种车辆纵向和横向运动综合控制系统。该控制系统通过对前轮转向角度、发动机节气门开度、制动液压及主动横摆力矩进行协调控制, 使车辆能够以期望速度在理想道路轨迹上行驶, 并提高车辆在行驶过程中的操纵稳定性。 关键字： 车辆自动驾驶机器视觉模糊控制规则模糊逻辑滑膜控制仿真数据采集 引言： 模糊控制是上个世纪诞生的一种基于语义规则的人工智能，是以模糊集合理论为基础的一种新兴控制手段，它是模糊集合理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。随着时代的发展，科技的创新，模糊理论在控制领域取得了广泛的应用。自动驾驶便是其中一个重要的应用对象。 汽车是现代的主要交通工具，自动驾驶系统是交通体系中最重要的部分之一，一方面它可以推动在机器人自主导航方面的研究进程，在航天和水下机器人的应用中起到重要的作用；另一方面这种技术在未来的智能交通系统中的运用既可以避免驾驶员因判断和交通失误而引起的交通事故，提高交通系统效率，又可以最终实现无人驾驶。汽车自动驾驶是一个比较复杂的问题，难以建立精确的数