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哈尔滨市职称论文
浅谈城市轨道交通
[摘要]随着城市化和机动化进程的不断加快,交通拥挤正迅速成为制约我国城市发展的重要问题之一。从城市交通的现状出发,阐述轨道交通的特点,讨论城市建设中轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大优势。
[关键词]轨道交通 地铁 轻轨 可持续发展
现代城市交通的发展促进了社会生产力的大进步,满足了人们日益增长的交通消费需求,促进了城市的繁荣,给人类带来了巨大的财富。但同时道路拥挤、事故频发、大气及噪声污染、能源紧张等问题也相应而来。由于现代城市居民的出行和人口流动,在一天的高峰时间里,客流高度集中、流向大致相同的现象很普遍,而仅仅依靠车辆运输已很难适应现代客运交通的需要,尤其是在大城市和一些迅速崛起的中等城市。
国外大城市交通发展的经验也证明,单靠路面交通不可能从根本上解决城市交通问题,我国高度密集的城市居住人口和有限的道路空间资源,决定了我国要优先发展“人均占用道路空间资源最少、能耗和污染最低”的城市轨道交通系统。重点发展以快速轨道交通为骨干的城市公共交通网络新体系势在必行。
一、城市轨道交通工程的特点
城市快速轨道交通系统(地下铁道、轻轨)属于集多种、多专业于一身的复杂系统。近百年来世界上许多大城市的发展经验告诉我们,只有采用快速轨道交通系统作为公共交通的骨干网络,才能有效地解决城市交通问题。
1.城市轨道交通提供了大容量运输服务的方式
城市轨道交通提供了资源集约利用、环保舒适、安全快捷的大容量运输服务方式,它与城市其他交通工具互不干扰,具有强大的运输能力、较高的服务水平、显著的资源环境效益,是解决特大型城市交通问题和可持续发展的根本出路。
2.轨道交通集约化的交通方式
轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,节约能源和土地资源。大城市机动化进程加快,简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题,公交专用道的潜在利用能力毕竟有限,个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的,中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽,利用开发宝贵的地下空间资源,提供新的交通供给,以缓解地面空间资源紧张状况,支持城市的持续发展。
3.城市轨道交通是巨大的综合性复杂系统
(1)建设规模大,一个城市的轨道交通线网一般有百余千米至数百千米。
(2)技术要求高,几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程所用高新技术领域。
(3)项目投资大,每千米造价达3-4亿元。
(4)建设周期长,单线建设周期要4-5年,线网建设一般要30-50年。
(5)参与单位多,有成百上千家。
(6)信息海量。建设、运营过程中所产生的信息量很大,处理工作非常繁重。
(7)系统复杂,要考虑轨道交通与其它交通方式、城市发展的关系,考虑轨道交通线网布局、建设次序、资源共享的关系,考虑到轨道交通工程策划、建设、运营、资源利用的关系等。
二、快速轨道交通和其他交通方式比较的优势
目前,中国城市交通需求正在持续增长,而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到一种推波助澜的刺激作用,从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。
城市社会经济的发展需要安全、高效、清洁、经济的城市交通运输系统;城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、快捷、低价的公共交通服务;城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此,城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调。
以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势:较大的运量,有效的土地利用,每人公里较低的能量消耗和环境污染。环境是现代社会十分关注的问题,由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方。因此,每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。
此外,轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化,有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。
三、轨道交通系统与交通方式比较的优势
(1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选,由于减少在市中心运行的轿车和公交汽车的数量,将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放,改善空气质量。国外研究表明,轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10%和公共汽车的25%;
(2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具,国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的―半甚至80%以上。地铁每小时单向运送能力为3～6万人次,轻轨为2～2.5万人次,而公共电汽车为2 000～5000人次。
(3)提高了交通的安全性,轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍;
(4)方便快捷的轨道交通系统,将提高市民的流动性和机动性;
(5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨,提高沿线物业及房地产开发价值;
(6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提供快速和低成本的工具,因而,城区居民将沿轨道线向城郊扩散;
(7)轨道交通系统的建设、运营与维护,将拉动内需,创造新的就业岗位;
(8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应,使城市形态发生变化,资源分配降更加趋向合理化,助于推动产业结构和消费结构的升级。
总之,通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析,我们发现,快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言,具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势,是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系,才能解决城市的交通拥挤问题,为城市的可持续发展提供保证。
四、轨道交通系统给一个城市或地区所带来的利益
由于轨道交通系统快捷、准时、舒适,乘客将更加愿意乘坐,并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者,从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客,将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。
大力发展轨道交通,对于提升城市结构,解决城市发展中面临的经济与社会矛盾,实现可持续发展战略,具有特别重要的意义。
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引言
公路运输在现今的中国发挥着重要的作用，随着我国持续快速增长社会经济，更加频繁的经济交往，大幅度增加居民出行，急剧上升客货流动量，在很大程度上都依托一条快速、高效、安全舒适的公路。原有的很多等级偏低的公路，已无法满通量迅速增长的需要，对我国的国民经济已经起到很大的制约作用。到目前为止我国的公路骨网已经基本形成，但随着交通流量上升，公路交通事故也呈现出逐年上升的趋势，交通安全形势异常严峻。目前公路交通主要由人；车；线路；环境这几个方面组成，人们在分析交通事故时，经常会过多讨论人为操作问题的主观问题，而忽视困难的行驶条件这类客观原有。而行驶条件与公路路线形设计有着密切的关系，公路线形应综合考虑汽车行驶的安全性、舒适性，以及与周围环境的和谐。
一、基于运行速度的评价方法
目前，在世界的很多国家已经开始建立了一个运用运行车速来评价路线设计的评价模型，国内外已经开始越来越重视这种新的评价方式。我国现阶段的设计方法仍是以设计车速为核心的。根据相关规范简单来说就是，在设计车速的条件下设计公路的最小几何指标大于所对应的设计下最小指标就算其符合标准规范了，但实际上这远远还不够。比如说：人们普遍会有一种这样的潜意识，在公路行驶条件和车辆本身的性能满足的情况下，我们通常会采用一种比较贴近极限的高速来行车，即很容易会高于设计车速所对应的指标。这样的话就会使我们采用的线形指标与设计车速所确定的线形指标相脱节，在很大程度上增加了道路的失调性和危险性。所以，研究人员开始创建一种新的评价方法，基于运行速度的评价方法。
二、运行速度的概念
简单来说公路的运行速度其实就是指汽车在公路行驶的实际速度，这种实际速度时变化的，不唯一。在同一条公路上，不同的驾驶员，不同的汽车，不同的道路状况，不同环境都会对汽车额运行速度造成影响。据统计分析，驾驶员在一条公路上行驶会有0.13的变化系数，把其这算按百分比，汽车的速度会随着频率的均匀积累而提高，它会直到达到85%左右为止，到此以后，会有更快继续发展的趋势，而没有规律。从这里我可以推测出，其中有15%是一个不安的因素，这15%内的速度会非常高，设计人员必须也要考虑这15%的因素。通过对以上的分析，我们引入一个新的概念，即运行速度V85，是指当交通处于自由流状态、且天气良好时，在路段特征点上测定的第85个百分位上的车速。在任选一个方向进行第一次的运行速度V85测算时，首先要推算与设计路段衔接的相邻路段速度，作为本路段的初始运行速度V0，然后根据所划分的路段类 型，才能分别进行运行速度V85的推算。由于运行速度V85有效地保证了路线所有相关要素的合理搭配，考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求，目前很多研究人员开始考虑，以运行速度作为设计车速进行线形设计。
三、 分析运行速度与路线的关系
说明：此高速公路设计速度120 km／h，A表示小汽车B表示载重汽车。根据图1进行分析：小汽车在此高速公路上行驶在125km／h上下波动，而载重汽车的实际运行速度在80 km／h上下波动。具体观察可发现，当圆曲线>1000 时敏感性分析上是保持的，汽车的实际运行速度时车速作为线形评价参数，即车速对线形的变化不敏感。但运行速度仍有细微的波动，这些波动主要是由：汽车本身的性能；司机在汽车运行的操作技巧和面临刺激的处理水平等。
说明：C表示高速公路或一级公路 D表示二、三、四级公路。根据图2进行分析，该图的圆曲线半径1000m时，汽车对线形的变化敏感性降低，或者说不再敏感了。通常驾驶人员会有这样的心理，在低等级公路上，驾驶小汽车的人会有超车的趋势，这时候小车的速度肯定会超过设计时速，所以要着重考虑汽车的运行速度。总的来说平曲线半径仅在一定范围内对车速而言是敏感性因素，所以车速作为检验与评价线形的参数也相应地具有一定的适用范围，同时要考虑其他方面的影响因素。
基于运行速度连续评价和安全评价
基于运行速度对路线的连续性评价
我们公路的线形设计要从线形的连续、安全、舒适、视觉良好、与环境相协调等方面综合考虑。在线路设计时我们会首先考虑其线形的连续性，而连续性指的是：在公路几何条件规定时，在不违背驾驶员安全地操作和驾驶车辆的能力满足驾驶员的期望，线形连续的公路设计确保驾驶员能够沿着路线以期望速度行驶。在这样的道路上行车，我们的驾驶员能满足期望而乘客能感受到舒适，这样的线形就满足了行车线路的连续性。
（2）基于运行速度对路线的安全性评价
设计人员在进行路线设计时要考虑其安全行车，车速是对线形好坏的直接反应，而且易于观察。我们设计人员在考虑安全行车的运行速度进行道路设计时，具有很高的实用价值。
根据大量的统计分析，我们发现车速分布的指标与交通事故存在相关性，影响并决定着道路特定位置的安全性能。所以，在进行线形设计时，要考虑其实际的运行速度，考虑车速的具体分布，综合考虑各方面的影响，就能在很大程度上减少交通事故的概率，设计出优秀的公路路线。
五、结语
基于运行速度的公路线形设计方法，并运用基于运行速度的评价方法对线形的安全性、连续性等进行综合的评价。虽然会在一定程度上增加设计的工作量与工程建设费用，但能从线性设计的角度提高公路行车的安全性和舒适性，更好的为我国交通运输服务。
【参考文献】
[1] 刘运通．道路交通安全指南．人民交通出版社．2004
[2] 李政．道路交通安全评价研究．长安大学硕士学位论文．2001：1 1～14
[3] Cheol，Jun．seok，Stephen GRitchie．Real．time Estimation of Freeway Accident Likelihood．
中图分类号：F407.471文献标识码：A文章编号：1674-9944（2013）10-0213-03
1引言
汽车在给人们带来极大便利的同时，也带来了安全隐患、环境污染及能源危机等方面的问题。因车而产生的交通事故对人们的生命财产安全造成严重威胁。
而据相关专家统计[1]，我国历年的交通事故起数数据如图1、图2，由此图中数据分析可知，随着汽车安全新技术的发展交通事故起数自2002年起开始成呈现下降趋势，事故死亡人数自2005年也呈现明显下降趋势。分析其原因，除了相应有效的管理制度及相应法规等因素，其主要原因应该是汽车的安全技术有了明显进步，汽车安全新技术对于道路安全性起到极大的推进作用。
2车辆的安全性能
车辆可以说是道路交通事故发生的主要直接因素，因此提高车辆的安全性能对于减少和预防交通事故的发生也是极有效的措施。车辆指机动车，主要包括小车、公共汽车、货车与大卡车以及摩托车。摩托车及卡车的安全性能很难在短时间内改进，可摩托车、卡车的安全及由其给道路交通带来的安全隐患是不可忽视的，由相关研究可知，目前交通安全计划相关部分正在着重解决摩托车及卡车的安全隐患，汽车设计师和生产制造商正努力地提高小车、客车车辆的安全性能。
汽车安全性主要包括了汽车主动安全性、被动安全性、事后安全性和车外安全性等几个方面。顾名思义，主动安全性指的是汽车预防和回避事故的性能，主要包括制动性能、操纵性能、灯光和视野等；被动安全性指的是汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能，主要包括车身结构、座椅、安全带、安全气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度内饰缓冲性能等；事后安全性主要是指防止火灾和紧急脱出性能；车外安全性主要是指汽车对车外行人的保护性能[2]。自各国制订了用于指导汽车安全性设计的一系列汽车安全标准和法规以来，主要的汽车生产制造厂家成立了相应的安全研究机构，以提高安全性技术水平。随着电子科技的发展和整车结构的不断完善，世界范围内的汽车安全性研究已取得巨大成果[3]。如今，汽车安全性在新技术的应用已达到了新的水平，给人们的安全提供了更有力地保障。
2.1汽车主动安全性的新技术现状
汽车的安全性新技术给道路安全提供了极大的保障。目前出现在汽车主动安全性技术方面的配置主要包括车辆上配备的ABS、EBD、ASR、ESP、防碰撞系统、倒车雷达和倒车影像系统、盲点和车道偏离警告系统、智能巡航系统、防侧翻系统轮、胎压力报警系统及主动头部约束系统[4]。这些都是较先进的汽车安全新技术，它们都在安全性方面起着重要地作用。
（1）ABS（ 防抱死制动系统）。ABS是刹车防抱死系统的其英文意思第一个字母的缩写。现在，ABS都是生产出的新车的标准配置，它可以防止因汽车制动抱死而产生的侧翻、甩尾或方向失控的事故发生。它的基本工作原理就是“抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程，防止车轮全部抱死，从而达到最佳的制动效果。
（2）EBD（电子制动力分配系统）。EBD就是电子制动力分配系统的英文单词首个字母的缩写。它可根据车重和路况的变化来控制制动过程，它也是世界上最先进的技术。有了这个制动辅助配备，汽车制动效果会更好。当前仅有少量车辆配备有。
（3）ASR（驱动防滑系统）。ASR就是驱动防滑系统或称牵引力控制系统。其作用就是当汽车加速时将尝率控制在一定的范围内，从而防止滑动轮快速滑动。它的两个功能主要是提高牵引力和保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易打滑的路面上时，会使车辆出现甩尾或方向失控的现象而导致事故。装有ASR系统的车在此类路面上加速行驶时就不会出现或能够减轻这种现象，而且在转弯时也可防止车辆驱动轮打滑使车向一侧偏移现象而能车辆沿正确路线转向。
（4）ESP（车身电子稳定系统）。ESP就是车身电子稳定系统，是博世公司的专利。在其之后生产的日产车的车辆行驶动力学调整（简称VDC）、丰田车辆的车辆稳定性控制系统（简称VSC）、本田车辆稳定性控制系统（称为VSA）及宝马的动态稳定控制系统（简称DSC）都是其类似的系统[5]。其实，电子稳定性控制系统可看成是防抱死制动、牵引力控制系统、制动及节气门动作结合的控制系统这几项基本功能的有机结合。而且，每年都会有关于它更强大功能的创新系统的出现。
（5）防碰撞系统。此系统可通过一套智能系统感知驾驶员有可能采取紧急制动动作，并在制动开始的瞬间，帮助驾驶员将制动力加到最大，从而缩短刹车距离，避免碰撞。它现在只出现在一些豪华品牌的车辆上。
（6）倒车雷达和倒车影像系统。此系统能很好的帮助驾驶员停车入位或倒车调头。装有摄像头的可视倒车影像系统，可让驾驶员通过车内屏幕直观地获得车尾的视觉信息。这就可以避免倒车时撞到行人、矮桩等倒车雷达不能准确发现的目标物体，对车尾窗很高的车来说效果是非常明显的。
（7）盲点和车道偏离警告系统。盲点警告系统能够在车身侧面驾驶员视线盲区内出现障碍物或车辆时提醒驾驶，沃尔沃的新S80轿车就有此配置。车道偏离警告系统可在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道，并可通过蜂鸣器或警告灯及时提醒驾驶员，帮助走神的驾驶员保持航线，如雷克萨斯车就有配置此系统。
（8）防侧翻系统。此系统大多数用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然的侧倾。如果传感器判断会发生侧翻，电脑就会通过牵引力控制系统或车身稳定系统关闭节气门并施加适当制动，以修正车辆行驶轨迹。
2.2汽车被动安全性的新技术现状
据研究，大量数据表明，95%的事故是由于人和环境因素共同造成的，所以被动安全性研究一直是人们研究的热点[6]。车辆被动在车辆发生意外时，就是被动安全系统发挥作用，将损害降到最低。关于车辆的被动安全性能也不断地在升级，目前出现于汽车主动安全性技术方面的配置主要包括安全带、SRS（安全气囊系统）及事故辅助上传系统。
（1）汽车安全带。安全带是一种发生在交通时能防止或减轻乘员受二次碰撞所造成伤害的安全装置。我国规定从1999年7月1日起，所以小型客车在行驶时，驾驶员和前排乘员都必须系好安全带。实践证明，这对减轻事故的伤害起到了极大的作用。如今，安全带的设计也更加智能化、科学化。
（2）安全气囊系统。安全气囊也称为辅助保护系统（英文缩写为）SRS，其作用是在碰撞过程中弥补系安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全带与安全气囊是配套使用的，不系安全带，安全气囊的安全效果将大打折扣。据有关调查，单独使用安全气囊时可使事故死亡率降低18%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。所以需要两者配合使用，才能更安全。如今，高档的车已在车内几乎全方面配置了安全气囊系统，能更好地保护车内乘员。
现在的气囊已越来越智能化，双级气囊系统能够判断座位上是否有乘客，并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断，决定气囊是否弹出。
（3）事故辅助上传系统。事故发生时，如果车上装有在线紧急通信系统，就能够为抢救伤者提供更好的帮助。如宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统就能做到。而且，宝马和大众的智能系统可在发生事故时，能够在上传报告之后自动断开车上的电源；奔驰的安全系统还能断开燃油泵并自动打开门锁[4]。
关于被动安全性研究，人们还在车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究、乘员约束系统和内饰件的研究、碰撞安全性试验这4个方面进行大量的研究探索[6]。如为了提高汽车的安全性，不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置了一两根非常坚固的钢梁，这就是常说的侧门防撞杆。这种车身变形吸能区的设计能起到很好的作用，能有效的减少汽车撞击对车内人员的伤害。
2.3提高车外安全性的新技术
有的车已在车外前部为预防碰撞行人而设置了安全气囊系统，许多车也在车外进行了专为保护行人考虑的结构设置。
这些新的高端技术，由于成本问题等原因至今还没有普及，只有一些豪华品牌车辆上配置较全。当然，随着现在经济和科技发展的快速发展，这些新技术离普及推广的距离也应不远。不过我国也可学习美国关于这方面的一些做法，目前，对于普通车辆，国家也应该有相应的专项来提高车辆的安全性要求[7]。
4结语
在汽车多年的发展历程中，汽车安全性能方面的研究及相应技术的应用已发生了日新月异的变化，尤其是这几年来，越来越多的先进汽车安全技术，如现在的声学、光学、电磁学及军事领域常用的雷达、红外线和卫星定位系统等领域的新技术广泛地应用到汽车上。保证了汽车在恶劣行驶条件下的安全可靠性，让人们更有“安全感”。
其实，有效减少道路交通安全事故的发生，提高人们的安全感，最有效和最人性化的方法应该预防，在人、车、路及综合管理因素方面做好有效的预防工作。人在道路交通安全方面是起决定性作用的，关键的是提高人们参与交通的安全意识和觉悟，人人都是参与者。也非常有必要建立起以政府为主导、多部门配合、全社会参与的道路交通伤害防治工作机制，把道路交通伤害作为一项主要和优先的公共政策，对环境、车辆和道路使用者采取综合措施，建设一个道路交通安全体系，预防道路碰撞事故的发生，最大限度降低道路交通伤害的损失。一旦有交通事故的发生，就要有效地做好就地急救和院前救护工作，以减少车祸重度创伤和死亡。
参考文献：
[1] 胡启洲.基于支持向量机的道路交通事故数据统计模型研究[J].中国安全科学学报，2013（6）：23～24.
[2] 赵高晖，朱文宁，何稚桦.汽车安全性分析[J].上海工程技术大学学报，2001，15（3）.
[3] 姚明.浅谈未来汽车安全性能及其技术的发展趋势[J].论述，2011（11）.
[4] 毛彩云，陈学深.汽车新技术及典型故障诊断维修[M].北京：机械工业出版社，2012.
引言
驾驶员的驾驶行为按顺序可以分为感知信息、驾驶判断和执行操作这三个阶段。其中信息感知阶段是驾驶基础，感知阶段的信息主要是依靠触觉、视觉、听觉、嗅觉等感官器官获得，其中驾驶员获取的80%的有价值信息都是依靠视觉获取的[1]，相关视觉的汽车安全技术乃是汽车安全研究的重中之重。
随着单片机技术和投影技术的发展，车载抬头显示系统（Head-Up Display，简称HUD）得到了迅速的发展。HUD是一种视觉辅助安全系统，该技术是在驾驶员视觉合理范围内以投射等技术实现汽车速度、实时油耗等信息的显示[2]，从而避免分散对前方道路的注意力，而且不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛的疲劳，从而提高驾驶安全性。如图1所示。
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1.车载HUD的原理
HUD系统又叫平视显示系统，利用光学反射的原理，将重要的飞行相关资讯投射在位于座舱前端、高度大致与飞行员的眼睛成水平的一片玻璃上面，投射的文字和影像调整在焦距无限远的距离上面，飞行员能够透过HUD轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起[3]。1988年通用公司首次将HUD应用在Oldsmobile车上。目前车载HUD显示系统主要有以下三类：HUD直视系统，HUD反射板系统，HUD风窗玻璃映像系统。
HUD直视系统一般把显示器安装在仪表板上，使用的平板显示器由于其透射率较低，因此前视野范围不大，不能远距离投影显示。HUD反射板系统，它的投影装置安装在仪表板下面，其投影光经仪表板上面的半透明反射板反射到驾驶员眼睛里，由于反射板的透射率在60%-80%，因此其前方视野也不大[1]。
当前大多数汽车配置的均为HUD风窗玻璃映射系统。此系统在前挡风玻璃上镀膜或者贴膜来得到所需要的显示屏，显示光经位于驾驶席前方的半透明反射板（组合器）反射后，映入驾驶员的眼睛。驾驶员通过组合器，对前方的景色和显示图像以相重叠的形式能同时视认两方的信息。显示像通过透镜系统能在无限远点处成像，所以能够缩短视线的移动和焦点调节所需要的时间[4]。其结构原理如图2所示。
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2.车载HUD的设计原则
由于人们对HUD的易读性、舒适性的要求以及汽车驾驶室的特殊使用环境，对HUD的设计需要遵循以下原则：
（1）简洁、直观、易读[1]。作为人（驾驶员）机（车辆）交互的界面，HUD的显示界面应该简洁、直观、易读，以便于驾驶员能在很短的时间内获得需要的信息，从而缩短反应时间。
（2）多用符号表示信息。实验表明HUD易造成信息量超负荷，尤其是使用文本显示形式，易造成视觉捕捉的效果。经比较发现，符号比字母数字更易理解[1]。
（3）亮度、颜色可调。随着外界光照强度和前方外界参照物的不同，显示亮度及颜色应具有连续可调功能，以适应驾驶环境亮度及显示信息与外界参照物的颜色对比度的变化，以便于驾驶员更容易读取信息。
（4）舒适性。HUD显示界面给驾驶员提供各种车况和驾驶信息，是获取驾驶信息的主要途径，因此HUD显示系统需要良好的操作性，显示界面要具有一定的查看舒适性[1]。
（5）可靠性与稳定性。虽然驾驶室环境要比发动机舱和底盘等环境好，但是依然要求HUD的投影显示单元要在振动、潮湿、高低温、加减速、冲击、沙尘、太阳辐射等汽车制造业要求的恶劣条件下还能可靠稳定的工作。
3.车载HUD的研究现状
20世纪80年代国内开始重视座舱抬头显示器标准化工作，有关单位制定了部分国军标，为座舱显示设计提供了必要依据[6]。但是，对车载HUD的研究才刚刚起步。而且目前在汽车上已经应用的HUD信息指示符显示的内容、字符格式大小、颜色及分布位置各式各样没有一个统一的标准，光学投影映像系统特别是显示屏的材料、尺寸、布置及实现方法上更是多种多样，现有的HUD在响应速度、光照强度、对比度等方面有所欠缺。
目前通用公司研发的使用镭射科技的全挡式（整片挡风玻璃）抬头显示系统可以在雨天、雪地、甚至视线相当恶劣的大雾情况下，还能在前挡玻璃上显示出路面的路径。东芝公司开发出的可视性较高的平视显示器基础技术让一只眼睛看到显示的虚像。这种方式的优点：一是由于只有单眼能够看到显示影像，因此即使看到背景，显示也不会重影；另一个优点是，如果虚像位置在眼镜焦点深度范围内，风景和显示影像都不会模糊，可同时看到风景和显示影像。
4.车载HUD的发展趋势
知名研究机构Strategy Analytics在其《汽车电子报告》中指出，到2018年，“高增长的应用领域（单位平均年增长率超过50%）包括：纯电动汽车、HUD、疲劳检测、LED前光照明、车道偏离警示及盲点监测”。
随着人们汽车安全意识的不断增强，科学技术的不断发展，HUD显示系统会不断普及到中低档汽车中，让普通人也能享受科技带来的安全享受。目前已经成型的产品有HUD夜间防撞辅助驾驶系统、全息显影HUD技术、视网膜显影HUD技术等。HUD显示系统在现有技术基础之上还能实现该系统的多元化、智能化。目前像沃尔沃公司已经推出了车辆偏移自动校正系统、自动刹车系统等先进技术，将来HUD显示系统将和相关系统互联互通共享数据，提供给驾驶人员给位安全可靠的驾驶数据处理显示系统。（作者单位：重庆交通大学机电与车辆工程学院）
参考文献：
[1]胡宇.车载抬头显示器系统的研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.2012.
[2]李冰，戴树岭.具有可复用性和可配置型的HUD模拟系统的研究.[C].第八届全国虚拟现实与可视化学术会议论文集.2009.
[3]李延福.基于HUD技术汽车夜视系统关键技术的研究[D].厦门大学硕士论文.2011.
一、概述
在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛。随着汽车工业与电子工业的不断发展，今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。车身电器与电子设备是汽车的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。计算机技术与电子技术广泛地应用于汽车，几乎已经深入到汽车所有的系统，大大推动了汽车工业的发展。
目前，国际汽车巨头纷纷将更多的电子信息技术设备装备到其整车中，在国外，中高档轿车采用的电子信息设备已经达到30%～50%，在一些高档车上，这个比率还要高。在电子信息技术设备供应商方面，也纷纷将下一个经济增长点定位在汽车电子产业上。摩托罗拉、英特尔、微软、德州仪器、飞利浦、西门子等这些过去为其他行业和产品提供技术支持的厂商，早已经做好了准备，有些产品已经为汽车提供了新的“动力”。
二、电子技术的应用
(一).电子技术在发动机上的应用
发动机电控技术可分为电控汽油喷射、电子点火、怠速控制、废气再循环控制、增压控制、故障自诊断、安全保险、备用控制以及其他控制技术。
1.电子控制喷油装置
在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。。电子控制燃油喷射系统是以空燃比作为主要的控制目标。通过电子控制器对各种不同传感器送来的数据进行判断和计算来控制喷油器以一定的油压，正确、迅速地把汽油直接喷入发动机汽缸。电子控制器主要是根据进气量的多少来控制喷油量的。电子控制燃油喷射系统按喷油器的喷射位置不同可以分为单点喷射系统(SPI)和多点喷射系统(MPI)两种。多点喷射系统是每个汽缸安装一个喷油器，而单点喷射系统是整个系统中只有一个或两个喷油器，安装在节气门的上方。与传统的化油器相比，电子控制燃油喷射装置的最大特点是，在获得最大功率的同时，最大限度地节油和净化排气，因此是节约能源，降低排污的有效措施。
2.电子点火装置
微机控制的电子点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器(ECU)、点火电子组件、点火线圈、配电器、火花塞等组成。
其中传感器用来不断地收集与点火有关的发动机工作状况信息，并将收集到的数据输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。电子点火系统中所用的传感器主要有曲轴转角传感器、曲轴转速传感器、曲轴基准位置传感器、进气管负压传感器、爆震传感器、空气流量及进气温度传感器等。其中前两种传感器是用来检测发动机转速信号的，而发动机转速信号是微机用来确定点火提前角的最主要依据。由其他传感器检测得到的数据主要用于对点火提前角和点火时刻进行修正。
图1-1某车型电子点火系统
电子控制器也叫微机控制器，它是电子点火系统的中枢，用来接收传感器收集到的信号，并且在按照一定的程序进行判断、计算后，给电子点火组件输出最佳点火时刻和初级电路导通时间的控制信号。微机控制的电子点火系统则可使发动机在任何工况下都处于最佳的点火时刻，从而更进一步改善发动机的动力性和经济性，降低排气污染。
3.怠速控制装置
怠速控制系统是电控发动机的一个子系统，主要由传感器，ECU及执行机构组成。怠速控制均采用发动机转速反馈法的闭环控制方式，即发动机转速传感器将发动机的实际转速和目标转速进行比较，根据比较的差值确定使发动机达到目标值的控制量，并通过执行机构对发动机怠速转速进行校正。
图1-2某车型怠速控制装置
车速传感器信号和节气门位置传感器信号用于判断发动机是否处于怠速工况，ECU便确认发动机处于怠速工况，并启动怠速控制系统实施怠速控制。冷却液温度传感器信号，空调压缩机接通信号，自动变速器档位信号，蓄电池电压等信号用来确定发动机怠速时的目标转速.不同怠速条件下的目标转速值已预先存储在ECU的存储器中.发动机转速信号作为怠速控制系统反馈信号，用来计算控制量的大小。ECU一般不单独设置，是由燃油喷射系统，点火系统等共用一个，这使系统简单化，提高控制精度。执行机构的作用是调节发动机进气量，实现怠速控制.
4.废气再循环控制装置
汽车发动机作为一个大气污染源，应该采取各种有效措施予以治理和改造。关于汽车发动机排气的控制和净化问题，各国都进行了大量研究工作，研制了不少的技术措施。这些方法大致可分为发动机本身的改进和增加排放净化装置。而由于发动机本身的改进，较难满足日益严格的排放法规和降低成本的要求，因此现代汽车采取了多种排放控制措施来减少汽车的排气污染，如三元催化转换、废气在循环(EGR)、活性碳罐蒸发控制系统等。废气在循环简称为EGR(ExhaustGasRecirculation)系统，是目前用于降低NOx排放的一种有效措施。
图1-3某车型废气再循环控制装置
它是将一部分排气引入近期关于新混合气混合后进入汽缸燃烧，从而实现在循环，并对送入进气系统的排气进行最佳控制。普通电子式废气在循环(EGR)控制系统由废气再循环电磁阀、节气们位置传感器、废气再循环控制阀、曲轴位置传感器、发动机ECU、冷却液温度传感器、启动信号等组成。
5.增压控制装置
发动机中增压系统的安装日渐增多，其目的是为了提高进气效率。电控增压系统的研制开发是增压技术又跨上一个台阶。目前，应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统，其由切换阀、动作器、空气冷却器、空气滤清器、ECU、释压电磁阀组成。通常增压器是为了与发动机的低速小负荷工况相匹配的而设计的，当发动机大负荷运行时容易导致增压器超速运行而损坏，为此电控废气涡轮增压系统专门在排气管中废气涡轮使出增加了一旁通气道，由ECU对切换阀的开度大小进行调整。
6.故障自诊断系统
现代轿车发动机的电控系统中，ECU一般都带有故障自诊断系统，自行检测、诊断发动机控制系统各部分的故障。对于传感器，可通过检测器信号是否超出规定范围来直接进行判断；对于执行器，则在起初是电路中增设专门回路来实现监测，对于ECU本身，也有专用程序进行诊断。故障自诊断系统一般由电子控制器(ECU)中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后被电路等组成。
7.安全保险装置
如果ECM的输入信号不正常，他将按照内存中存储的固定喷油持续时间和固定点火提前角控制发动机，使发动机能够继续维持工作。ECM本身出故障时，装有备用控制系统的发动机能继续对喷油和点火进行控制，使车辆继续行驶。
8.发动机传感器
发动机传感器是指在发动机上使用的传感器。由于电子技术特别是微型计算机的发展，促进了传感器在发动机上的应用，从而也使发动机的整机性能有了极大的提高。发动机电子控制用传感器主要有空气流量传感器、曲轴位置/凸轮轴位置传感器、发动机转速传感器、爆震传感器进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等。发动机电子控制技术的发展与传感器技术的发展是密不可分的。目前发动机传感器的种类越来越多，可靠性和净度不断提高，并向集成化、数字化和智能化方向发展。
二.电子技术在底盘上的应用
1.电控自动变速器
电控自动变速器可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动改变变速杆的位置，从而实现变速器换档的最佳控，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。
图1-4奥迪A4自动变速器
它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性汽车维修毕业论文格式汽车维修毕业论文格式。
2.防抱死制动系统(ABS)
该系统是一种开发时间最早、推广应用最为迅速的重要安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑移(15%~20%)，从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系统，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全状况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统(ARS)也叫牵引力控制系统(TCS或TRC)是ABS的完善和补充，它可以防止启动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操纵稳定性。
现代ABS尽管采用的控制方式、方法以及结构形式各不相同，但除原有的传统的常规制动装置外，一般ABS都是由传感器、电子控制器和执行器三大部分组成。其中传感器主要是车轮转速传感器，执行器主要指制动压力调节器。
1、车轮转速传感器
车轮转速传感器是ABS中最主要的一个传感器。车轮转速传感器常简称为轮速传感器，其作用是对车轮的运动状态进行检测，获得车轮转速(速度)信号。
2.电子控制器
ABS的电子控制器(ElectronicControlUnit)，常用ECU表示，简称ABS电脑。它的主要作用是接收轮速传感器等输入信号，计算出轮速、参考车速、车轮减速度功、滑移率等，并进行判断、输出控制指令，控制制动压力调节器等进行工作。另外，ABS电脑还有监测等功能，如有故障时会使ABS停止工作并将ABS警示灯点亮。
3.制动压力调节器
制动压力调节器是ABS中的主要执行器。其作用是接受ABS电脑的指令，驱动调节器中的电磁阀动作(或电机转动等)，调节制动系的压力，使之增大、保持或减小，实现制动系压力的控制功能。
由于ABS是在原来传统制动系统基础上增加一套控制装置形成的，因此ABS也是建立在传统的常规制动过程的基础上进行工作的。在制动过程中，车轮还没有趋于拖死时，其制动过程与常规制动过程完全相同；只有车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。
通常，ABS只有在汽车速度达到一定程度(如5km/h或8km/h)时，才会对制动过程中趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。当汽车速度降到一定程度时，因为车速很低，车轮制动抱死对汽车制动性能的不利影响很小，为了使汽车尽快制动停车，ABS就会自动终止防抱死制动压力调节，其车轮仍可能被制动抱死。
在制动过程中，如果常规制动系统发生故障，ABS会随之失去控制作用。若只是ABS发生故障、常规制动系统正常时，汽车制动过程仍像常规制动过程一样照常进行，只是失去防抱死控制作用。现代ABS一般都能对系统的工作情况进行监测，具有失效保护和自诊断功能，一旦发现影响ABS正常工作的故障时，将自动关掉ABS，恢复常规制动，并将ABS警示灯点亮，向驾驶员发出警示信号，提醒驾驶员及时进行修理。
图1-5ABS系统图
ABS系统制动过程中，ABS电控单元(ECU)3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。如果没有车轮即将抱死拖滑，制动压力调节装置2不参与工作，制动主缸7和各制动轮缸9相通，制动轮缸中的压力继续增大，此即ABS制动过程中的增压状态。如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑，它即向制动压力调节装置发出命令，关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道，使左前制动轮缸的压力不再增大，此即ABS制动过程中的保压状态。若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态，它即向制动压力调节装置发出命令，打开左前制动轮缸与储液室或储能器(图中未画出)的通道，使左前制动轮缸中的油压降低，此即ABS制动过程中的减压状态。ABS系统就是如此循环进行制动的.
3.电子转向助力系统
电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸，用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系比起来具有部件少、体积小、质量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。
4.自适应悬挂系统
自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。
图1-6奥迪A4自适应悬挂系统
在自适应悬挂控制系统配置中，悬架置于车轮和车体之间。此系统不采用气动膜盒，而代之以盘簧和液压缸。液压系统由电子装置控制，该装置对传感器在汽车运转过程中产生的各种信号进行分析。主动悬挂控制系统配有一个能自动测量高度及根据速度调整的装置，当汽车以高速行驶时能缓慢地减低其速度汽车维修毕业论文格式文章汽车维修毕业论文格式出自http：//gkstk.com/article/wk-78500001092730.html，转载请保留此链接！。汽车的水平高度也可通过按钮分两次手动调节。
5.定速巡航自动控制系统
在高速长途行驶时，可采用定速巡航自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门已调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速档或制动时，这种控制系统则会自动断开。
6.驱动防滑/牵引力控制系统(ASR/TCS)
目前安装ABS的轿车已经相当普遍，但随着对汽车安全性能的要求越来越高，出现了驱动防滑系统(ASR，AccelerationSlipRegulation)，驱动防滑系统又称牵引力控制系统(TCS，TractionControlSystem)，它的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。
汽车“打滑”可分为两种情况：一是汽车制动时车轮的滑移，前面已经分析过；二是汽车驱动时车轮的滑转。所谓汽车驱动时车轮的滑转，就当是汽车起步时，尽管驱动轮不停转动，汽车却原地不动的现象。驱动轮滑转有可能引起汽车的侧滑，且损失了发动机的转矩。为了防止驱动轮的滑转，人们在职动防抱死的基础上研制了驱动防滑系统。他的功能为：一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。
7.减震适应系统
减震适应系统是一种全自控系统，可随每个车轮的减震动进行自动调整，以达到各种行驶状态下调顺车身的运动。路面状况、汽车本身，以及驾驶方式等都在监控之下，以随时独立调节各个车轮的减震器设置值，保证最高的舒适性。驾驶人可通过按钮手动选择以舒适为主或以跑车操纵性为主。另一种作为选项的减震适应系统带有电子自动测量高度的悬挂功能，可在高速状态下把汽车自动调低15毫米。控制开关则允许驾驶人以手动方式分两级调低车身水平。减震适应系统的使用，保证开车过程中获得最大的稳定性和安全性，提供最高驾驶舒适性并改善驾驶动感，最大程度减少翻车和侧倾危险，作为选项的自动找平系统可在恶劣路面开车时减少对车身下部的损伤危险，提高稳定性，减少燃耗。
三.车身电子控制技术
1.电动座椅
现代轿车的驾驶者和前部乘员座椅多是电动可调的，所以又称电动座椅。座椅是与人接触最密切的部件，人们对轿车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此电动座椅也是直接影响轿车质量的关键部件之一。
轿车电动座椅以驾驶者的座椅为主。从服务对象出发电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求，也就是说驾驶者通过键钮操纵，既可以将座椅调整到最佳的位置上，使得驾驶者获得最好的视野，得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。
图1-8奥迪A4电动座椅
现代轿车的电动座椅是由坐垫、坐背、坐枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分。自动座椅电子控制系统由座椅位置传感器、电子控制器ECU和执行机构的驱动电机三大部分组成。位置传感器部分包括座椅位置传感器、后视镜位置传感器、安全带扣环传感器以及方向盘倾斜传感器等；ECU包括输入接口、微机CPU和输出处理电路等；执行机构主要包括执行座椅调整、后视镜调整、安全带扣环以及方向盘倾斜调整等微电机，而且这些电机均可灵活进行正、反转，以执行各种装置的调整功能。另外，该系统还备有手动开关，当手动操作此开关时，各驱动电机电路也可接通，输出转矩而进行各种调整动作。
2.安全气囊
安全气囊系统称为SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。
图1-9奥迪A4安全气囊系统
安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。
3.电动门窗
电动门窗是指以电为动力是门窗玻璃自动升降的门窗。它是由驾驶员或乘员操纵开关接通门窗升降电动机的电路，电动机产生动力通过一系列的机械传动，使门窗玻璃按要求进行升降。其优点是操作简便，有利于行车安全。
电动门窗主要有升降控制开关、电动机(双向转动永磁电动机)、升降器、继电器等组成，其中电动机一般采用双向转动永磁电动机，通过控制电流方向，使其正反向转动，达到车窗升降功能。
图2-1奥迪A4电动门窗
4.辅助关门系统
辅助关门系统由气动装置、车门传感器组成。装在每个车门锁的传感器会监察车门开合运动的方向。当某个车门手动关闭到车门锁的第一卡合位或稍微超出时，气动辅助关闭装置即被触发，自动将车门拉合到锁定位。减少车门关闭所需的力量，减少车门关闭时产生的噪音，保证车门始终关紧(即使此车门只被关合到门锁的第一卡合位)。
5.自动恒温控制系统/空调
自动恒温控制系统/空调由压缩机、冷凝器、辅助电风扇或入口风扇蒸发器、温度传感器、不含氯氟烃的冷却剂、储蓄罐、温度控制装置、空气内循环开关、循环泵、余热开关等组成。在发动机运转及空调系统工作时，冷却空气由鼓风机以选定的速度和温度送入。与加热系统一样，左侧和右侧的温度可分别调节。如果空调和加热系统同时打开，由于输入的空气已经过除湿并冷却，车窗上不会产生水雾。在这种再加热模式下，空气首先经过冷却(因此成为干燥空气)，然后再加热。在发动机关闭后，发动机余热利用系统(REST)启动，把热发动机的冷却剂抽入热交换器，从而自动控制空气流动和分配。余热利用系统在约30分钟后自动关闭，或者在蓄电池充电量过低时关闭。空调系统降低车内温度并减少湿度，从而提供舒适的车内环境，又能防止车窗水雾，提高驾驶安全。如果拨到空气循环工作模式，系统可防止有味气体进入车内汽车维修毕业论文格式论文。动机余热利用系统允许加热过程中不含发动机噪音和废排气，因此不消耗燃料并可在发动机关闭后继续工作。
图2-2奥迪A4空调系统
6.电子防盗系统
电子防盗系统是为了防止汽车本身火车上的物品被盗所设的系统，它有电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。
图2-3奥迪A4防盗装置
汽车防盗装置按其发展过程可分为机械锁防盗装置、机电式防盗装置和电子防盗装置三个阶段。电子式防盗报警器是目前使用较为广泛。它主要靠锁定点火或启动来达到防盗的目的，同时具有防盗和声音报警功能。电子防盗报警器共有四种功能：一是服务功能，包括遥控车门、遥控启动、阻和等；二是警惕提示功能，能触发报警记录(提示车辆从被人打开过车门)；三是报警提示功能，即当有人动车时发出警报；四是防盗功能，即当防盗器处于警戒状态时，切断汽车上的启动电路。
7.汽车卫星导航系统
汽车电子导航系统是在全球定位系统(GPS)的基础上发展起来的新型汽车驾驶辅助设备，是为了解决道路交通的堵塞和拥挤问题而产生的，是一种能接收定位卫星信号，经过微处理器计算出汽车所在精确经度和纬度以及汽车速度和方向，并在显示器上显示出来的一种装置。
图2-4奥迪A4导航系统
驾驶者只要将目的地输入汽车导航系统，系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线，并在车辆行驶过程中提醒驾驶员按照计算的路线行驶。在整个行驶过程中，驾驶者根本不用考虑该走哪条线路就能快捷的到达目的地。
当前的汽车导航系统包括两部分：全球定位系统和车辆自动导航系统。汽车导航设备一般是由GPS天线、集成了显示屏幕和功能按键的主机以及语音输出设备(一般利用汽车音响系统输出语音提示信息)构成的。受车内安装位置的限制，一般汽车导航设备和汽车视像音响合成在一起，因此，一些汽车导航系统又称为DVD导航系统。
四.电子技术在汽车工业上的的发展趋势
在今后的十几年内，推动汽车电子产品发展的动力仍将是汽车安全、节能、环保等的需要。汽车电子系统的发展将主要集中在汽车用局域网系统LANS和处理器CPUS、发动机控制、机-电接口、ABS和行驶控制、电子控制传动系统、抬头显示系统HUDS、声音识别技术、行车导驶系统及多媒体技术和撞击传感技术等方面。
车载局域网将逐步替代单独控制器；车载计算机的处理能力将有显著提高。多媒体显示系统将为驾驶者提供更多的有关信息，包括图像信息。声音识别技术可望在5年内有重大突破，并应用于汽车领域。比CD-ROM存储量大6-7倍的DVD-ROM，将大量用于汽车的导驶系统和多媒体系统。汽车电子系统的成本将进一步大幅下降。
利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成汽车内部局域网，实现各系统间的信息资源共享。根据侧重功能的不同，SAE将总线划分为A、B、C三大类：A类是面向传感器和执行器的一种低速网络，主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制等，目前A类的主流是LIN；B类是应用于独立模块间的数据共享中速网络，主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示及四门中央控制等，其目前主流是低速CAN(又称动力CAN)；C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络，主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等的控制，目前C类主流是高速CAN(又称动力CAN)，但是随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“XbyWire”线控技术的发展，将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置，力求在未来5—10年之内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRay.
随着第3代移动通讯技术和计算机网络技术的不断发展，未来汽车正朝着移动力、公室、家庭影院方向发展，为司机和乘客提供进行中的实时通讯和娱乐信息，并把汽车和道路及其它远程服务系统结合起来，构建未来的智能交通系统(1TS)。具体功能：①提供丰富的多媒体设施环境，利用GPS、GSM网络实现导航、行车指南、无线因特网以及汽车与家庭等外部环境的互动
②具备远程汽车诊断功能，紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点。
结束语：
汽车电子化已成为当前的热点，电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合，电子技术不断把音响视频、网际网络、信息引入汽车内。随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高，我国汽车电子产业将形成巨大经济规模效应，成为支持汽车工业发展的一门相对独立新兴支柱产业。
可以预料，随着我国汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车积极采用电子装置指日可待。虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走，但将来在世界汽车技术尤其是汽车电子技术应用这一领域，我国必定占有一席之地。
参考文献：
[1]台晓虹，申荣卫.汽车ABS技术发展与展望.汽车与配件，2006.18
[2]李炎亮，高秀华，成凯等.汽车电子技术.北京：化学工业出版社，2005.6
[3]汪立亮.现代电子控制系统原理与维修.北京：电子工业出版社，1998.9
[4]德国BOSCH公司著；魏春源等译.汽车电器与电子.北京理工大学出版社，2004.7
引 言
随着国内汽车电子产业的不断升级和研发投入不断加大，国内生产的汽车电子简单的ECU已经越来越普及，例如车载音响，仪表，车身控制BCM，动力转向EPS等等。越来越多的企业将精力投入到比较复杂的控制领域，比如发动机控制，防抱死系统(ABS)等，对于这些逻辑复杂、实时性和安全性高的控制任务，传统的前后台系统模式非实时处理的弊端越来越呈现，这就势必需要用到实时操作系统来管理这些任务。
OSEK标准是1993年德国汽车工业界联合推出了“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”，即OSEK(open system and the corresponding interfaces for automotive electronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范VDX(vehicle distributed executive)和OSEK规范合并，从而形成OSEK/VDX规范体系。当前OSEK标准已经成为汽车电子软件开发领域中的通用标准，旨在增强软件代码安全性、移植性，减少软件开发周期。
目前，市场上通用的开源RTOS有很多，比如μC/OS-Ⅱ，FreeRTOS，Linux-2.6等，但是这些核多半是用于通用领域或者安全性要求不太高的领域，如果将这些移植到汽车电子动力安全控制领域，是不太合时宜的；而且，这些核本身不是基于OSEK标准，如果引入OSEK标准，无疑加大了内核移植的难度。NEC电子的实时操作系统RX850是一款基于OSEK标准的汽车级专用RTOS，其内核的实时性已经得到第三方的专业测试。它已经被移植到了NEC芯片的集成开发环境PM Plus和Green Hills，客户只需要在IDE(Integrated Develop Environment)中编写脚本文件来配置RTOS即可通过编译，使得客户从底层驱动编写到RTOS任务调度轻松实现“无缝结合”，大大缩短了RTOS移植的开发周期。本文建立了基于NEC电子32位车身专用芯片V850/Fx3的软件平台，并介绍了如何实现RX850操作系统的配置，以发动机控制模块为控制模型来实现多任务的实时调度，最后通过软仿工具来分析该内核的效率和任务调度的实时性。
1 系统平台介绍
本系统采用NEC电子的32位车身专用芯片V850/Fx3系列，V850是NEC电子的32位微处理器核，5级流水线控制，内部32个32位寄存器，乘法/除法指令，数据空间支持最大4GB线性寻址能力，代码空间支持64M线性寻址能力，内部1MB的code flash，60KB的RAM空间，32KB的data flash用作EEPROM模拟。
基于OSEK标准的RX850实时操作系统符合以下标准：操作系统规范(OSEKOS)、通信规范(OSEKCOM)、网络管理规范(OSEKNM)和OSEK实现语言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型RTOS规范，着重以下几个方面：(1)可移植性，所有API都是标准化的并且在功能上都有明确的定义；(2)可扩展性，OSEKOS旨在通用于任何类型的 ECU，因此一方面系统要高度的模块化，另一方面又要能进行灵活的配置；(3)汽车应用的特定需求，诸如可靠性、实用性和代价敏感性等。相应的，OSEKOS 静态配置可以通过OS2EKOIL语言实现，用户在系统生成时静态制定任务的个数、需要的资源和系统服务。OSEKCOM为通信网络中的数据交换提供了标准的接口和协议。OSEKNM为监视网络的流量提供了一组标准的功能函数，以保证网络的安全性和可靠性。
2 RX850内核配置
由于RX850已经被嵌入到IDE，因此用户直接编写内核脚本文件即可，下面介绍如何来配置内核。
1．系统时钟设置
clkhdr
INTTM0EQ0 //选定TimerM为时间片中断源
2．堆栈设置
RX850的堆栈分为系统堆栈和任务堆栈，
POOL0功能: 系统基本表信息、准备队列、每个管理块、任务堆栈、中断句柄堆栈（系统堆栈）、可变长度内存、不变长度内存。
POOL1功能: 任务堆栈、中断句柄堆栈（系统堆栈）、可变长度内存、不变长度内存。
POOL0和POOL1都可以作为任务堆栈，即使没有POOL1也可以。配置如下：
intstk 0x400: pool0 //系统堆栈大小为0x400
tsk TSK1 _TSK1 0x050 : pool1 0x06
TTS_DMT 0x00 ei // TSK_ID_1ms任务堆栈大小0x50
3．允许最大优先级任务数
maxpri 0x1f //允许最大优先级任务数为0x1f
4. 信号量设置
sem Sem_Task1 0x00 //设置了信号量Sem_Task1为0
sem Sem_Task2 0x00//设置了信号量Sem_Task2为0
5．事件标志设置
flg
flg_Task1 //设置了事件标志flg_Task1
flg
flg_Task2 //设置了事件标志flg_Task2
5．邮箱设置
mbx ID_Task1 TA_MPRI //设置Task1的邮箱
mbx ID_Task2 TA_MPRI //设置Task2的邮箱
6．中断设置
RX850的中断分为直接中断和间接中断两种，直接中断不受RX850制约的中断句柄，理论上接近硬件中断的速度，其缺点是需要用户自己写中断处理句柄，包括：(1). 寄存器压栈；(2). 换向，跳转到中断句柄的开始；(3). 调用系统命令；(4). 返回到调度；间接中断的中断句柄在RX850的中断预处理后才被启动，优点是简化了句柄处理过程，缺点是由于RX850的预处理降低了速度，其处理过程如下：
图1 直接中断调度图
间接中断配置如下：
inthdr INTAD _AD_Interrupt //AD间接中断句柄配置
inthdr INTC1REC _CAN_Ch1RxInt //CAN间接中断句柄配置
图2 间接中断调度图
7．固定/可变内存池设置
当系统需要交换较大的数据时，此时任务堆栈是不够用的，需要开辟一段内存来使用。RX850支持两种方式的内存配置，固定内存池和可变内存池。固定内存池由用户自定义内存池的大小，可变内存池根据实际应用系统动态的定义所需内存大小，配置如下：
mpf MPF_ID_MBX 0x08 : pool1 50
//固定内存以0x08字节为单位排列，大小为50*0x08;
mpl MPL_ID_Task1 0x08 : pool1
//可变内存0x08字节为单位排列
8．系统周期循环中断设置
cyc CYC_INT_TIMER _CYC_IntTimer TCY_OFF 10
//系统周期循环中断时间为10个时间片
以上完成了操作系统的配置，然后通过NEC的IDE即可生成操作系统的.s和.h文件，将此两个文件包含在工程文件中即可。
3 RX850软仿及结论
通过以上配置，选择发动机控制模块为对象，下面对RX850进行软仿。NEC电子提供专门的软仿工具AZ，在IDE中打开AZ，运行程序后可以看到如下：
图3 任务调度仿真图
图4 任务对CPU的占用率
也可以通过RD850来实时检测各任务的状态如下：
图5 任务运行状态
1、课题研究背景与目的
随着改革开放的不断深入我国对外贸易也在快速发展并成为拉动我国经增长的重要力量。在经济全球化的浪潮下汽车行业的发展尤为迅速，汽车工业更是目前全球化程度最高的部门之一。2019年中国汽车的最终产销量为1350万辆，经过几年的发展在2019年中国汽车市场的销量高达2459.8万辆占全球汽车销量的36.2%毫无悬念的成为了世界第一大汽车市场是名副其实的汽车大国。但作为“汽车大国”的中国还不是一个“汽车强国”。专家指出，要成为世界汽车强固需要具备三个条件，一要有国际竞争力的世界知名企业和品牌；二要在国际市场上占有一定份额；三要掌握汽车的核心技术和新技术的发展趋势，支撑和引领世界汽车产品的技术进步，并在这一过程中培育出自己创新能力。但是目前我国汽车产业掌握核心技术的企业是少之又少，大部分汽车企业不得不与国外大型汽车公司合作共谋发展。相当长的一段时间外资车尤其是合资车在中国汽车市场占据了绝对的优势，具有自主品牌的汽车企业举步维艰。但在艰苦的条件下这些具有自主品牌的汽车企业也充分展现了中华民族特有的强大生命力。几年的卧薪尝胆中国自主汽车品牌由小做大由弱走强，不仅在国内市场站稳了脚跟,吉利、北汽还纷纷开始收购海外汽车资产，开始开扩国外市场尤其是具有完全自主品牌的奇瑞汽车公司更是走在了“开疆扩土”的前列。
成立于1997年1月8日的奇瑞汽车公司是中国汽车行业中的后起之秀但它却走在中国汽车出口的前列，担当了中国自主汽车品牌走向世界的“先锋”。2019年10月奇瑞第一批轿车出口中东拉开了奇瑞汽车争夺海外市场的序幕，时至今日奇瑞汽车已经销往全球几十个国际和地区，并在俄罗斯、乌克兰、埃及等国家建有多个海外工厂积极融入全球市场。一直以来奇瑞汽车的出口量在我国汽车出口总量上占据着相当大的份额。
奇瑞汽车是走出去了，但并不代表奇瑞汽车在国际市场上就站稳了脚跟，由于奇瑞汽车的产品结构单一，技术无法达到世界领先水平，产品质量不高等原因，使得奇瑞汽车在国际市场缺乏竞争力，国际化经营与发展面临着巨大的困难与挑战。如何让奇瑞汽车在国际化过程中走得有力走得扎实是很有研究价值的。本文将以企业国际化经营理论为基础，结合奇瑞汽车公司开战海外市场的战略部署对奇瑞国际化经营现状进行分析，重点分析其在国际化经营中的优势、劣势、机会、和风险，提出符合奇瑞汽车的国际化策略，并为其他国内汽车公司的国际化战略提供一定的参考作用。
2、国内外研究现状
（1）国外研究现状
国外学者主要是从需求、生产、技术、销售市场四个角度对汽车企业国际化经营进行考量和研究的。认为不同的文化、地域的人对汽车的要求喜好是不一样的，不同市场对汽车的要求也不一样，汽车生产企业要主动去适应这些差异满足不同的需求；汽车企业在生产汽车的过程中如果能够达到内外部的规模效益就会大大降低成本提高企业的市场竞争力；掌握汽车核心技术和新技术的发展趋势是一个汽车生产企业在国际竞争中生存和克敌制胜的关键；不同的国家和地域由于文化、政府政策、和经济发展水平等的差异汽车的设计、实用性和销售侧重点也是不一样的，针对不同的市场要制定与之相匹配的市场销售规划。
欧洲汽车制造商协会驻华首席代表Dominik Declercq（2019）表示或许只要5年左右的时间，奇瑞等中国汽车公司在汽车质量、排放标准和安全性上都可以通过政府的投资支持得到解决，经营海外市场需要解决的是制定正确的营销策略，在汽车供应、备件网络和售后服务上提升水平。
麦启安、彼德诺兰(2019)说中国汽车产业存在集约化水平较低、国际品牌影响力小、国际化人才缺失等情况。
John Paul Macduffe教授进行IMVP调查后说丰田汽车能在国际化经营中取得成功的重要原因就是其强大核心技术的研发能力，掌握了核心技术就掌握了市场的主动权。
Fredrikvon Corswant(2019)从汽车产品供应商的角度对汽车行业进行研究提出对汽车产品高度细分可以形成高度的规模化和标准化效应在降低成本的同时也有利于汽车生产企业的技术创新。
（2）国内研究现状
国内对奇瑞汽车国际化经营中面临困境研究主要集中在缺乏核心技术、品牌国际影响力不够、缺乏系统的营销策略，规模过小导致规模效益不强、企业产品创新能力不足、管理体系落后、汽车零部件制造体系相对薄弱、国际贸易壁垒、几大汽车巨头企业对汽车行业的垄断等导致了我国自主品牌汽车在国际市场上举步维艰。
例如黄金蕊（2019）在《奇瑞汽车产品开发战略研究》中指出奇瑞汽车在其产品设计、技术性能，尤其是在中高端汽车品牌的影响力上与国外品牌比较存在明显劣势。
王琪（2019）对中国奇瑞汽车市场营销环境进行分析，指出奇瑞的营销和推广要从消费者偏好着手，从企业的营销管理到市场调研和预测这些工作都要做充分，同时要做好汽车的售后服务，做好隐形营销。
李晓伟（2019）在《奇瑞汽车自主创新战略研究》中明确指出奇瑞汽车在品牌塑造，市场扩展，技术研发，资金流动等方面存在明显的不足，在一定程度上阻碍了其国际化进程。
陈金波（2019）对当前中国汽车工业发展模式进行了分析，认为中国汽车工业应向依附性发展，依托国外技术来实现自身产业升级。
卫金桥（2019）对中国汽车产业中外合资情况分析后说“中外合资模式缺乏顶层设计，外商对汽车生产设计的核心技术进行严密的控制，合资汽车企业没有换来真正的技术积攒，核心技术不足仍然是制约我国汽车行业发展的重要因素。
陆海平在《中国汽车企业如何实施国际化经营》(2019)中提出世界汽车企业是大鱼吃小鱼，寡头竞争日趋激烈；汽车产业要求整合各类资源，产业链全球化配置；要通过技术升级推动产业发展增强竞争力。
（3）主要参考资料
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[12]王福昌.中国汽车企业出口策略分析[D].长春：吉林大学，2019 [13]李欣宇.中国自主品牌汽车出口贸易与面临的技术壁垒[D].长春：吉林大学，2019 [14]赵泽文.中韩FTA对中国汽车产业的影响分析[D].长春：吉林大学，2019 [15]王传兵.中国汽车自主创新研究[D].北京：中国社会科学院研究生院，2019 [16]孟侨.中国汽车企业国际化战略研究[D].北京：首都经济贸易大学，2019 [17]于杰.2019年汽车市场盘点[J].汽车纵横，2019(01):26～27 [18]张逸潇.奇瑞汽车去年全球销量55万辆[J].芜湖日报，2019(01):02～03
3、研究思路及研究方案
（1）研究思路
本文以奇瑞汽车的国际化经营困境及对策研究为重点，首先介绍国内汽车市场的产销情况和国内汽车公司对开扩国外市场做出哪些努力，接着介绍奇瑞汽车的历史和发展情况。然后根据相关数据资料分析目前奇瑞汽车公司在开拓海外市场过程中遇到了哪些困难和挑战，然后从国内国外两个市场，宏观微观两个方面分析其产生的原因和解决的办法，希望这些分析思考能够为奇瑞汽车的国际化经营战略安排有一点点帮助，并为其它想要走出去的汽车企业提供借鉴和参考。
本文将分为五大部分：第一部分，绪论；第二部分，我国对外贸易汽车行业国内外环境分析；第三部分，奇瑞汽车国际化经营的困难和挑战；第四部分，对奇瑞汽车国际化经营发展的建议；第五部分，结论。
（2）研究方案
本文以经济全球化为背景，理论联系实际运用产品周期理论，市场结构理论，国际贸易壁垒，地缘经济等国际经济与贸易专业知识首先以大视野分析我国汽车企业对外贸易发展现状结合奇瑞汽车公司的对外贸易方针分析造成奇瑞汽车国际经营困境的原因，然后提出解决这些问题的对策.
（3）工作进度及具体安排
2019年12月—2019年1月，查找资料，阅读有关该学科的书籍，确定毕业论文课题的方向；
2019年1月下旬—2月中旬，确定课题方向、题目，写出提纲，完成论文开题报告；
2019年2月下旬—3月下旬，进行毕业实习，收集有关该课题内容资料；整理资料并完成初稿；
2019年4月初—5月初 整理资料，写出论文初稿；
2019年5月初—5月下旬，在导师指导下修改完善论文，整理成文，装订成册；
2019年6月初—6月中旬，准备并完成论文答辩。
指导教师批阅意见 指导教师(签名)： 年 月 日
学院：经济与管理学院 专业：国际经济与贸易
指导教师学生姓名
课题名称奇瑞汽车国家化经营困境及对策研究
内容及任务
主要内容：论文以奇瑞汽车国际化经营为对象，主要研究奇瑞汽车在开拓市场过程中所遇困境，然后分析为什么奇瑞汽车在国际化经营中会出现这样的问题，最后针对这些问题研究应对策略。
论文应当分为绪论、国内外研究现状、我国对外贸易汽车行业国内外环境分析、奇瑞汽车国际化经营的困难和挑战、对奇瑞汽车国际化经营发展的建议、结论五个部分。
主要任务：该论文必须从奇瑞汽车国际化经营现状入手，因此查找相关资料是最重要的。需要利用数字图书馆资源，通过对于中国知网的检索，进行相关资料的查找阅读和整理，从而对国内外已有研究进行梳理和分析，为本文提供充实的事实依据，保证论文各个部分的连贯性和相关性。
拟达到的要求或技术指标
1、在论文的写作过程中，积极与指导老师进行沟通。同时，按照老师修改的意见完成毕业论文的撰写。
2、采取如下的研究流程进行研究：查找最近几年有关奇瑞汽车在开拓国外市场的进展和销售情况方面的资料，认真思考并做好相关笔记，分析奇瑞汽车在国际化经营中遇到的困难、困难产生的原因并提出相应的解决策略，也就是沿着发现问题、分析问题、解决问题的主线来完成论文。
3、论文中所有数据必须注明出处，引用的文句必须采用脚注的形式，自己在实际调研中获得的第一手资料，也必须标明来源以及获取方式，以保证论文的真实性、完整性。
4、开题时参考文献在10篇以上，并且随着写作过程的深入不断增加。
5、按照论文进度要求完成各阶段任务，论文格式要求参见《经济与管理学院毕业论文工作实施细则（2019）》，毕业论文的字数应当在15000字以上。
进度安排起止日期工作内容备注
2019年12月-2019年1月中旬查找资料，阅读有关该学科的书籍，确定毕业论文课题的方向；
2019年1月下旬—2月中旬确定课题方向、题目，写出提纲，完成论文开题报告；
2019年2月下旬—3月下旬进行毕业实习，收集有关该课题内容资料；
2019年4月初—5月初整理资料，写出论文初稿；
2019年5月中旬—5月下旬在导师指导下修改完善论文，整理成文，装订成册；
2019年6月初—6月中旬准备并完成论文答辩。
主要参考资料[1]王福昌.中国汽车企业出口策略分析[D].长春：吉林大学，2019 [2]李欣宇.中国自主品牌汽车出口贸易与面临的技术壁垒[D].长春：吉林大学，2019
[3]赵泽文.中韩FTA对中国汽车产业的影响分析[D].长春：吉林大学，2019 [4]王传兵.中国汽车自主创新研究[D].北京：中国社会科学院研究生院，2019
[5]孟侨.中国汽车企业国际化战略研究[D].北京：首都经济贸易大学，2019
[6]于杰.2019年汽车市场盘点[J].汽车纵横，2019(01):26～27 [7]张逸潇.奇瑞汽车去年全球销量55万辆[J].芜湖日报，2019(01):02～03
本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。
车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。
关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器
英文摘要
Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving
Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.
Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.
Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor
1.1选题意义和背景
汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。
在过去20~30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。
汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。
汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。
1.2国内外研究的现状
鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。
利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统（AVCSS）的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下，都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司，为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测，当两车距离小于规定值时，系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器，即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统，该系统利用毫米波雷达作为探测器，为巡航驾驶提供了判断依据。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。
我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。
本课题，不是直接测量距离，而是从测量车与车之间相对速度的角度出发，研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题，实现报警，从而避免事故发生。
本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面:
1.汽车纵向防撞系统的总体设计
完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。
2.汽车防撞安全距离模型的确定
结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。
3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术
在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。
4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。
5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。
1.3本文的主要工作和内容安排
本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。
目录
第一章绪论1
1.1选题意义和背景1
1.2国内外研究的现状2
1.3本文的主要工作和内容安排5
第二章几种测距方式的比较和选择6
2.1激光方式7
2.2超声波方式8
2.3红外线方式9
第三章系统模型的建立10
3.1追尾防撞模型的建立10
3.1.1模型建立的理论依据10
3.1.2模型的建立12
3.1.3模型的讨论17
3.1.4模型参数的讨论18
3.2超车侧向防撞模型的建立19
3.2.1模型的建立19
3.2.2模型参数的选择26
3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28
第四章系统硬件设计30
4.1单片机的性能特点30
4.1.1单片机的选择30
4.1.2MCS-51单片机的主要性能31
4.1.3单片机系统的设计要求31
4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32
4.2.1测量距离通道的设计32
4.2.2测速通道的设计33
4.2.3开关量输入通道的设计34
4.2.4转向、油门、制动信号的采集35
4.2.5声光报警的设计36
4.2.6显示装置的设计39
4.2.7电源设计43
4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44
4.2.9"看门狗"电路的设计44
4.3系统主要传感器47
4.3.1毫米波雷达传感器48
4.3.2超声波传感器53
4.3.3红外线传感器55
4.3.4霍尔车速传感器55
4.3.5转向角度传感器59
4.3.6制动踏板传感器60
4.3.7油门传感器61
4.3.8路面状况选择开关61
4.4系统总体电路图64
第五章报警系统软件程序的实现65
5.1系统报警方式65
5.2程序设计思想65
5.3程序的实现66
第六章结论与展望71
6.1结论71
6.2展望71
参考文献73
附录76
本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。
（1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题，由于实验设备和时间问题还没有进行实验。
(2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。
(3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高.
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（山东交通职业学院，潍坊 261206）
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摘要： 扩展卡尔曼滤波在行驶车辆状态估计中有着广泛的应用，并取得良好的效果；本文就扩展卡尔曼滤波算法及其改进方法的应用等进行了综合性阐述。
Abstract: Extended Kalman Filter have been widely used in moving vehicle state estimation, and have obtained good result. The Extended Kalman Filter algorithm, and its improved methods have been reviewed in this paper.
关键词： 扩展卡尔曼滤波 状态估计 车辆 现状
Key words: Extended Kalman Filter；state estimation；automobile；status
中图分类号：U461.1文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）20-0155-01
0引言
1960年，Kalman R.E.提出了线性离散系统的无偏、最小方差递推滤波方法，即卡尔曼滤波算法（Kalman Filter，KF）[1]。卡尔曼滤波算法表示系统的状态空间结构以及随时间变化滤除随机干扰后的状态变化；它以线性随机差分方程为基本依托，对线性系统进行信号估计。为了获取更加精确的车辆运动状态参数，人们建立非线性的车辆模型，这样就需要对卡尔曼滤波算法进行扩展进行非线性分析。
1扩展卡尔曼滤波基本原理
由于KF以线性随机差分方程为基本依托，仅适用于线性系统的状态估计。为了能够有效分析非线性系统模型，人们提出扩展卡尔曼滤波技术（Extended Kalman Filter，EKF）。扩展卡尔曼滤波的工作原理与卡尔曼滤波基本一致，即以线性最小方差估计理论为依据，通过递推算法，从与被提取信号有关的测量中估算出所需的信号[2]。在整个工作过程中，EKF算法主要利用系统的四类信息[3]：状态方程、量测方程、白噪声激励的统计特性和量测误差的统计特性。其与KF不同之处在于EKF算法在线将非线性函数在最佳估计点附近进行一阶或二阶泰勒展开，舍弃高阶分量，从而将非线性模型简单线性化[2、4、5]。
2EKF在汽车状态估计中的应用
人们利用扩展卡尔曼滤波方法对汽车状态估计进行大量的研究。早期应用EKF进行状态估计时常引入较复杂的轮胎模型，使得算法的求解繁琐；针对这种情况，宗长富等人[3]以简单的三自由度车辆模型为依托，以较易测量的方向盘转角和车辆纵、侧向加速度作为滤波器的输入信号，通过EKF算法对汽车的横摆角速度、纵向车速和质心侧偏角分别进行估计；经与实车场地试验数据相比较表明其估计结果较为理想，与试验测量值保持较好的一致性。文献[4、6]利用扩展卡尔曼滤波理论建立信息融合算法，给出车辆状态变量最小方差意义下的融合结果，利用少量的易测车辆状态信息融合得出所需的难测车辆状态（横摆角速度、质心侧偏角）。并在Matlab/Simulink环境下利用实车场地试验数据进行了离线仿真。文献[5]采用信息融合技术利用卡尔曼滤波原理对线控汽车转向控制策略中需要的车辆、路面状态参数进行仿真与估算；在不同的车辆模型和轮胎模型下，对经典卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、双重扩展卡尔曼滤波分别建立了递推估算模型。该文献对应用卡尔曼滤波原理进行汽车状态参数估计的可行性进行了论证，对卡尔曼滤波算法的应用和研究工作有一定的参考意义。文献[7]基于扩展卡尔曼滤波对汽车运动状态变量进行在线估计，并设计了路面附着系数估计算法，对提高稳定性控制系统的精度提供了方法。文献[8]基于四自由度车辆模型，应用扩展卡尔曼滤波理论，估计车辆状态，然后在此基础上通过扩展卡尔曼滤波对路面峰值附着系数进行估算。为更接近于实际路况，将路面附着系数的估算过程与估计车辆状态过程联系起来形成闭环反馈，经仿真显示估算值能很好地与仿真值保持一致。文献[9]根据参数软测量理论，采用卡尔曼滤波并结合汽车两自由度动力学模型，建立了汽车横摆角速度的线性最小均方误差估计算法。经实验验证，对于汽车参数的测量该算法是一种可行、准确且低成本的方法和行之有效的研究思路，对解决汽车主动安全控制系统中不完全性信息有一定的帮助。文献[10]提出采用多维组合惯性测量元件进行汽车运动参数测试的方法，并通过扩展卡尔曼滤波算法提高测试系统的精度。文献[11]基于四轮两自由度汽车模型动力学方程，利用扩展卡尔曼滤波方法建立汽车质心侧向速度的估计算法。该估计结果具有较高的准确性和运算效率，为改善汽车的操纵稳定性和主动安全性提供了有效方法。文献[12]基于JLUIV-Ⅳ型智能车辆状态变量vy（车辆侧向速度）的不可测性，采用二自由度转向动力学模型和预瞄运动学模型建立卡尔曼滤波模型，运用卡尔曼滤波理论设计适应不确定参数和时变参数的状态观测器，以满足车辆导航控制的要求。
3结论
本文仅对目前卡尔曼滤波中常用的扩展卡尔曼滤波算法及改进方法进行了总结。卡尔曼滤波算法扩展方法还有自适应卡尔曼滤波算法、无轨迹卡尔曼滤波等等。这些方法的出现都是为了更好地帮助人们解决生活中出现的问题。人们根据现实需要不断地发现和改善解决问题的方法和途径，从而实现发现问题、解决问题。
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而电子钥匙编码控制装置，是靠带编码的点火钥匙来控制汽车发动机的起动，以达到防止汽车被盗走的目的。它主要由身份代码的点火钥匙、编码器构成的控制器和发动机控制单元等组成。带编码的点火钥匙中镶有电阻管芯，在电阻管芯内设有身份代码（电阻值）。点火锁筒内存储有代码，当插入的钥匙与存储的代码不符，即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值，则点火系的电路不能接通，从而起到了防盗作用。
2电子密码防盗系统
防盗器的电子密码就是开启防盗器的钥匙。它一方面记载着防盗器的身份码，区别各个防盗器的不同；另一方面，它又包含着防盗的功能指令码、资料码，负责开启或关闭防盗器，控制完成防盗器的一切功能。
根据密码发射方式的不同，遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式，但由于其易被破译，现已逐渐被技术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。下面就两种不同类型防盗器的原理、特点等分别加以介绍。1.定码防盗器。早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码，主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方式称为第一代固定码发射方式(简称定码发射方式)。定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普及，当防盗器用量不多即处于一个初期防盗器应用市场里时，其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场而言，定码方式就显得既不可靠又不安全，原因有三：密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象;遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换，但费用过高;也是最大的危险即安全性差，密码易被复印或盗取，从而使车辆被盗。
跳码防盗器。定码防盗器长期以来一直存在密码量少、容易出现重复码且密码极易被复制盗取等不安全问题，因此跳码防盗器应运而生，其特点如下：
遥控器的密码除身份码和指令码外，多了跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每发射一次，密码随即变化一次，密码不会被轻易复制或盗取，安全性极高。密码组合上亿组，根本杜绝了重复码。主机无密码，主机通过学习遥控器的密码，从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失，可安全且低成本地更换遥控器，无后顾之忧。
3遥控电子防盗系统
目前这种电子防盗系统广泛应用于许多原厂配置防盗系统的汽车上使用。遥控电子防盗系统是利用发射和接收设备，并通过电磁波或红外线来对车门进行锁止或开启，也就是控制防盗系统进行防盗值班或解除。
遥控电子防盗系统种类繁多，常见的有电磁波遥控电子防盗系统和红外线控制防盗系统。遥控电子防盗系统在夜间无需灯光帮助就能方便快捷的将车门锁止或开启。
结构组成。一套完整的遥控汽车防盗器应由下面几个部分组成：
主机部分：它是防盗器的核心和控制中心。感应侦测部分：它可由感应器或探头组成，目前普遍使用的是振荡感应器，微波及红外探头应用极少。门控部分：包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。报警部分：喇叭。配线部分。
其他部分：包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。
遥控电动中央门锁防盗系统的功能及操作
遥控锁车及防盗设定。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁一次，示意驾驶员车门及行李厢已上锁。防盗状态指示灯不停的慢闪，提示驾驶员车已进入了防盗状态。此状态下起动及点火电源均被切断。遥控开锁及防盗解除。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁两次，示意驾驶员车门及行李厢已开锁。防盗状态指示灯熄灭，提示驾驶员车已解除防盗，起动及点火电源电路恢复正常。同时室内灯点亮持续20s，方便驾驶员及乘员上车。
自动防盗设定。停车后将点火开关转到断开位置，如果任何一车门打开再关上，延迟3s，四个转向灯持续闪烁五次后，自动进入防盗设定状态。5s内再次打开车门，则系统停止记时。当又关上全部车门时，系统重新开始记时，四个转向灯又开始闪烁，5s后再次进入防盗系统设定状态。此间如不用钥匙或遥控器锁车，中央控制门锁不会锁车，以防驾驶员或遥控器忘在车上。
二次防盗设定。如果误触动了遥控器的相应按键，使防盗解除（此时室内灯会自动点亮20s）；或有意识的解除防盗后，30s内车门没有打开，系统再次进入防盗设定状态，并将车门自动锁上。
防窃车功能。当点火开关转到行车档，汽车在遥控距离内遭抢或强行开走时，被抢驾驶员按住大键持续3s，四个转向灯会不停地闪烁。同时车上的喇叭一直鸣叫，以示报警并警告抢车人停车。如果抢车人弃车逃走，车在遥控距离内，驾驶员按下相应的按键可解除转向灯的闪烁和喇叭的鸣叫。如果抢车人将车开走，即使将车停下拔出钥匙，四个转向灯仍一直闪烁，直至将蓄电池的电能耗完；上车再起动，车的起动及点火电源被切断，汽车不能再被开走，若钥匙转至点火位置，车上的喇叭又会开始鸣叫。
防盗系统被触动，自动报警，系统再次进入防盗设定状态车在防盗设定过程中，未经遥控器解除，强行打开车门及行李厢或强行起动发动机，四个转向灯会自动继续闪烁30s以示报警。若系统恢复正常，30s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。若系统未恢复正常，90s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。
停车自动开锁。停车后，点火开关转到关断位置，中央控制门锁系统自动开锁、室内灯自动点亮20s，方便驾驶员和乘员下车。
自检功能。防盗设定后，四个转向灯闪烁一次，系统自动进入防盗设定的同时也处于自检状态。即如果任何一车门未关好或出现故障造成车门联动开关短路时，四个转向灯闪烁4次；如果行李厢未关好或行李厢开关出现故障造成开关短路时，四个转向灯闪烁6次，提示驾驶员检查故障点。自检系统还将四个车门及行李厢分为两个检测区。即：四个车门为一个检测区，行李厢是一个独立的检测区。如果其中有一个检测区出现故障不会影响另一个检测区执行防盗功能。
防盗被触动，自动记忆、自动显示。在防盗设定时间，系统中任一部位被触动过，在防盗解除时，状态指示灯将快闪，以提示驾驶员引起注意。
中国的人民生活水平日益提高，汽车购买量越来越大，对汽车的质量要求也越来越高，特别对汽车的美观度具有较高的要求。随着汽车市场竞争力的加大，汽车企业对售后的配套服务更为注重，汽车设计成为突出产品差异的主要方式。在汽车设计中，仪表板的装饰性备受关注，其生产工艺决定了功能效用。作为汽车设计中的核心部件，仪表板设计的优化对提高汽车的质量和整体视觉效果极为重要。
1 汽车仪表板的类型
汽车仪表板根据使用材料的不同可以划分为两种类型，即软饰仪表板（骨架、表层、缓冲层）、硬质仪表板。软饰仪表板的不同构成部分，所使用的制造材料也会有所不同。如果是轿车的仪表板，所使用的制造材料通常为聚氨基甲酸酯、聚丙烯塑料、ABS塑料聚合物等等。硬质仪表板在结构设计上简单，所采用的制造工艺为注塑成型，并不需要表皮材料。通常大型车辆的仪表板会采用硬质仪表板。随着新的科技成果用于汽车仪表板设计中，一些汽车会采用钢质仪表板。这种仪表板为冲压成型的钢板焊接而成，进行涂装后安装在汽车上[1]。美观起见，钢质仪表板的外层都会包上一层皮革。根据汽车仪表板的使用功能以及不同的车型对仪表板的用途有所不同，汽车仪表板还会根据汽车需要组装为不同形式的仪表板，诸如软包的仪表板、木质的仪表板，都是根据车型设计。
2 汽车仪表板的性能需求
汽车运行中通过操作仪表板完成汽车的各项功能，所以，仪表板被安装在汽车空间中较为特殊的位置，便于驾驶员在汽车行驶过程中完成各种控制操作。由于仪表板所处汽车空间位置关乎到汽车的美观，因此，在进行仪表板设计中，为了满足其性能需求需要优化设计。首先，在汽车仪表板材料的选择上，要从健康的角度考虑使用低污染材料，特别是含有有毒化学成分的材料要杜绝使用。其次，汽车仪表板的结构设计要具有良好的稳定性。从仪表板安装的位置来看，由于阳光照射以及汽车的发动机散热，都有可能导致环境温度升高而引起仪表板的结构变形，因此，要在仪表板结构设计上，注重单元结构空间设计，保证结构稳定。在此，为了保障仪表板在汽车运行中能够稳定运行而不会受到冲击，需要仪表板具有良好刚性、足够的强度，能够支撑仪表板上各种设备的负荷[2]。
3 汽车仪表板的设计
3.1 汽车仪表板的面板设计
在汽车仪表板的面板设计中，要考虑到驾驶员的目视距离。中国汽车的仪表板设计中，目视距离为500毫米至710毫米之间。这一目视距离标准是根据中国人的身材特点结合多年的设计中所总结的经验而确定，以550毫米为最佳目视距离。此外，面板设计还要考虑到平面夹角，不可以使仪表板的面板汽车方向盘等物体遮挡。按照直角设计要求，仪表板的表面要与仪表板中心与眼球的连线呈直角，而汽车驾驶员的视线要与仪表板平面呈现出30度角。
3.2 汽车仪表板的操纵按钮布局设计
汽车仪表板上操作按钮布局的设计直接关乎到汽车驾驶效果。在操作按钮的设置上，要根据驾驶员在驾驶汽车的过程中对操作按钮的使用频率进行合理设置。如果操作按钮的使用频率较高，就可以安排在驾驶员伸手就可以触及到位置，以方便驾驶员操作；对于不是很常用的操作按钮，则可以安排在距离驾驶员较远的位置，以使驾驶员可以触及到进行正常操作即可[3]。这样的操作按照布设可以提高驾驶员对操作按钮使用的准确率，确保汽车安全驾驶。
3.3 汽车仪表板的仪表面罩设计
汽车仪表板的仪表面罩起到保护仪表板的内部不会落入灰尘的作用。仪表面罩多为玻璃护罩盖在仪表板上，所以，仪表面罩的设计要根据仪表板的整体结构设计，包括汽车中所处空间位置、外形以及驾驶室光线情况，仪表面罩对反射光的敏感度等等。要避免由于仪表面罩的反射光而干扰驾驶员的视线。汽车仪表面罩的直立结构设计是比较科学的，外观上为内凹曲面，可以避免阳光照射到汽车仪表板上而出现反射光。
3.4 汽车仪表板的仪表布置设计
汽车仪表板的设计中，仪表布置要科学合理。仪表板上面也存在盲区，在仪表布设中要充分考虑，否则会影响驾驶员的驾驶质量。仪表要设计在驾驶员驾驶汽车的过程中容易看到而同时不会影响汽车正常驾驶的位置。因此，在仪表布设中，要对仪表板上的盲区充分考虑，确定盲区的位置和范围，以对仪表位置进行调整，使仪表的使用功能和显示功能充分发挥出来，驾驶员能够准确看到仪表所提示的信息，保证驾驶员准确判断。
3.5 汽车仪表板的组合仪表罩设计
汽车仪表板的整体优化设计中，要对组合仪表罩的高度进行准确计算，并将高度确定下来，以使汽车仪表板的组合仪表罩结构布局局限在视角边界之内。当组合仪表罩的高度确定下来之后，就可以确定上边界了。这样的设计，使得汽车驾驶员在汽车运行的过程中，就能够对仪表板上的各个仪表信息提示观察准确，并获得相关信息，保证汽车驾驶的安全可靠性。
4 结语
综上所述，随着人们生活质量的提高，汽车需求量有所增加。现代的人们不仅对汽车的性能以高要求，也更为注重汽车美观度。汽车仪表板作为汽车的主要部件，发挥着功能性、安全性，同时还具有装饰性。针对汽车仪表板的设计进行研究，对汽车仪表板设计者具有一定的参考意义。
参考文献：
