智能交通先进的车辆系统.ppt

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1、第七章第七章 先进的车辆系统先进的车辆系统l7.1安全气囊l7.2车辆自动驾驶系统l7.3自动公路系统7.1 安全气囊安全气囊安全气囊安全气囊:Supplemental Restraint SystemSRS 辅助乘员保护系统辅助乘员保护系统概述概述减小碰撞事故中驾驶员和乘员的伤害程度；减小碰撞事故中驾驶员和乘员的伤害程度；安全气囊系统；安全气囊系统；概述概述巨大的惯性力对驾驶员和乘员的伤害巨大的惯性力对驾驶员和乘员的伤害 安装安装SRSSRS安全气囊的类型安全气囊的类型l侧面防护安全气囊侧面防护安全气囊l正面防护安全气囊正面防护安全气囊气囊安装气囊安装安装在方向盘中的驾驶员气囊安装在方向盘中

2、的驾驶员气囊 触发后的驾驶员气囊触发后的驾驶员气囊 气囊安装气囊安装触发后的乘员正面气囊触发后的乘员正面气囊 触发后的乘员侧面气帘触发后的乘员侧面气帘 触发后的乘员侧面气囊触发后的乘员侧面气囊 气囊安装气囊安装触发后的乘员膝部气囊触发后的乘员膝部气囊 驾驶员席的膝部保护组件驾驶员席的膝部保护组件 气囊安装气囊安装DelphiDelphi公司在美国推出了全新的智能安全气囊系统，新增了膝部保护气囊公司在美国推出了全新的智能安全气囊系统，新增了膝部保护气囊汽车对安全气囊的要求汽车对安全气囊的要求可靠性高可靠性高安全气囊的使用年限为安全气囊的使用年限为7-157-15年；年；安全可靠安全可靠能正确区分

3、制动减速度和碰撞减速度的区别；能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别；灵敏度高灵敏度高当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开；当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开；有防误爆功能有防误爆功能减速度过低，轻微碰撞不能引爆；减速度过低，轻微碰撞不能引爆；有自动诊断功能有自动诊断功能电控安全气囊要有备用电源电控安全气囊要有备用电源安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理传感器、气囊组件、传感器、气囊组件、SRS ECUSRS ECU、SRSSRS指示灯等指示灯等一、组成一、组成:安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理二、原理二、原理ECUE E型安全气囊型安全气囊三、传感器三、传感器安全气

4、囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理碰撞传感器：碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊并将信号输入给安全气囊ECU;ECU;安全传感器：安全传感器：安全传感器也叫做保险传感器，安全传感器也叫做保险传感器，防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理1 1、碰撞传感器、碰撞传感器（1 1）滚球式传感器结构及原理）滚球式传感器结构及原理安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理工作原理工作原理（1 1）滚球式传感器结构及原理）滚球式传感器结构及原理（2

5、 2）偏心锤式传感器）偏心锤式传感器安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理外型如图外型如图结构图结构图安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理（2 2）偏心锤式传感器）偏心锤式传感器工作原理：工作原理：安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理（2 2）偏心锤式传感器）偏心锤式传感器2 2、安全传感器、安全传感器安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理防止因碰撞传感器短路而造成误膨开防止因碰撞传感器短路而造成误膨开;安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理四、气囊组件四、气囊组件乘客侧气囊组件位于仪表板乘客侧气囊组件位于仪表板右侧杂货箱上方；右侧杂货箱上

6、方；组成：组成：气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处；驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处；位置：位置：安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理1 1、气体发生器、气体发生器有效的时间内产生气体，使气囊张开；有效的时间内产生气体，使气囊张开；作用：作用：气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊；气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊；原理：原理：安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理气体发生器的结构气体发生器的结构上盖上盖充气孔充气孔下盖下盖充气剂充气剂 点火器点火器药药 桶桶金属金属滤网滤网电热丝电热

7、丝引爆炸药引爆炸药安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理2 2、点火器、点火器1.引爆炸药引爆炸药2.药筒药筒3.引药引药4.电热丝电热丝5.陶瓷片陶瓷片6.永久磁铁永久磁铁7.引出导线引出导线8.绝缘套管绝缘套管9.绝缘垫片绝缘垫片10.电极电极11.电热头电热头12.药托药托安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理3 3、气囊、气囊 驾驶员侧的气囊多采驾驶员侧的气囊多采用用尼龙布涂氯丁橡胶尼龙布涂氯丁橡胶或或有有机硅机硅制成制成安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理五、安全气囊五、安全气囊SRS指示灯指示灯1.SRS1.SRS指示灯位于仪表板上；指示灯位于仪表板

8、上；2.2.按通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若点亮按通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若点亮6s6s后熄灭，后熄灭，表示安全气囊系统正常；表示安全气囊系统正常；3.3.若若6s6s后后SRSSRS指示灯依然闪烁或一直不熄灭，指示灯依然闪烁或一直不熄灭，表示安全气囊系统有故障，提示驾驶员应进行维修。表示安全气囊系统有故障，提示驾驶员应进行维修。六、安全气囊六、安全气囊ECU安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理组成：组成：CPUROMRAMI/O接口驱动器安全传感器备用电源稳压电路安全气囊安全气囊ECU结构结构 安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理ECU电控系统

9、的原理电控系统的原理 安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理八、保险机构八、保险机构安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理防止气囊误引爆机构防止气囊误引爆机构;端子双重锁定机构端子双重锁定机构;连接器双重锁定机构连接器双重锁定机构;电路连接检查机构电路连接检查机构;本店经营各类毛绒玩具礼品、公仔、靠垫、挂件等本店经营各类毛绒玩具礼品、公仔、靠垫、挂件等等，支持批发零售，欢迎来样看样定做生产。为了赚人等，支持批发零售，欢迎来样看样定做生产。为了赚人气，本店所有商品批发价销售，超低秒杀！虽然我们的气，本店所有商品批发价销售，超低秒杀！虽然我们的信誉不高，但我们会以诚信为本，为您

10、提供质高价廉的信誉不高，但我们会以诚信为本，为您提供质高价廉的商品和优质的服务！祝您购物愉快！商品和优质的服务！祝您购物愉快！欢迎大家来逛逛欢迎大家来逛逛【扬州五亭龙玩具总动员扬州五亭龙玩具总动员】个人小广告：个人小广告：1、防止安全气囊误引爆机构、防止安全气囊误引爆机构 在这种连接器中有一个短路片。当连接器插头与插座接在一起时，在这种连接器中有一个短路片。当连接器插头与插座接在一起时，插头的绝缘体将短路片顶起，短路片与点火器的两个端子分开，插头的绝缘体将短路片顶起，短路片与点火器的两个端子分开，点火器中电热丝电路处于正常连接状态；当连接器拨下时，短路点火器中电热丝电路处于正常连接状态；当连接

11、器拨下时，短路片就自动将点火器的两个引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片就自动将点火器的两个引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，此时即使误将电源加到点火器上，点火器也不会引爆片构成回路，此时即使误将电源加到点火器上，点火器也不会引爆，从而防止安全气囊误引爆。，从而防止安全气囊误引爆。安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理原理图原理图安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理正常连接状态正常连接状态短接短接2、电路连接诊断机构、电路连接诊断机构安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理电路连接诊断机构电路连接诊断机构:是用来监测连接器是否连接可靠是用来监测连接

12、器是否连接可靠原理图原理图安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理不可靠连接不可靠连接可靠连接可靠连接3、连接器双重锁定机构、连接器双重锁定机构安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理当主锁与副锁双重锁定时，防止连接器插头与插座分开当主锁与副锁双重锁定时，防止连接器插头与插座分开;用于锁定连接器的插头与插座，防止连接器脱开用于锁定连接器的插头与插座，防止连接器脱开;当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定；当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定；结构图结构图安全气囊系统的组成与原理安全

13、气囊系统的组成与原理主锁打开主锁打开,副锁被挡住副锁被挡住主锁锁定主锁锁定,副锁可以锁定副锁可以锁定双重锁定双重锁定4、端子双重锁定机构、端子双重锁定机构安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理分隔片为二次锁定机构，可防止端子沿引线径向移动分隔片为二次锁定机构，可防止端子沿引线径向移动;安全气囊系统的每一个连接器都设有端子双重锁定机构，安全气囊系统的每一个连接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出。用于阻止引线端子滑出。连接器的插头与插座都是由锁柄和分隔片两部分组成连接器的插头与插座都是由锁柄和分隔片两部分组成.锁柄为一次锁定机构，可防止端子沿引线轴向方向滑动；锁柄为一次锁定机

14、构，可防止端子沿引线轴向方向滑动；原理图原理图安全气囊系统的组成与原理安全气囊系统的组成与原理 插头插头插座插座电控安全气囊系统的控制过程电控安全气囊系统的控制过程电控安全气囊系统的控制过程电控安全气囊系统的控制过程点火器引爆气囊的条件点火器引爆气囊的条件:前碰撞传感器与安全气囊前碰撞传感器与安全气囊ECU内的安全传感器必须同时接通。内的安全传感器必须同时接通。装备安全带收紧器的安全气囊系统装备安全带收紧器的安全气囊系统原理图原理图装备安全带收紧器的安全气囊系统装备安全带收紧器的安全气囊系统碰撞传感器并联碰撞传感器并联气囊点火器并联气囊点火器并联安全带收紧器点火器并联安全带收紧器点火器并联工作

15、原理工作原理电控安全气囊系统的控制过程电控安全气囊系统的控制过程发生碰撞V30Km/h?ECU不引爆SRS引爆安全带收紧器的点火器点火使安全带收紧ECU引爆SRS引爆安全带收紧器的点火器点火使安全带收紧气囊膨开保护驾驶员和乘客电控安全气囊系统的故障诊断电控安全气囊系统的故障诊断一、福特汽车一、福特汽车SRSSRS指示灯指示灯亮亮6-86-8秒后熄灭，表明系统正常秒后熄灭，表明系统正常若若SRSSRS指示灯闪烁不止或长亮，表明系统有故障指示灯闪烁不止或长亮，表明系统有故障可根据可根据SRSSRS指示灯的闪烁规律读取故障代码。指示灯的闪烁规律读取故障代码。电控安全气囊系统的故障诊断电控安全气囊系统

16、的故障诊断l福特汽车安全气囊零件位置图福特汽车安全气囊零件位置图电控安全气囊系统的故障诊断电控安全气囊系统的故障诊断2丰田汽车丰田汽车（1 1）读取故障代码读取故障代码 通过仪表板上的通过仪表板上的SRSSRS指示灯闪烁规律读取。指示灯闪烁规律读取。1 1）检查）检查SRSSRS指示灯。指示灯。2 2）将点火开关转到）将点火开关转到ONON或或ACCACC位置，并等待位置，并等待20s20s以上。以上。3 3）用跨接线将）用跨接线将TDCLTDCL诊断连接器的诊断连接器的TCTC、E1E1两个端子短接。两个端子短接。4 4）根据仪表板上的）根据仪表板上的SRSSRS指示灯闪烁规律读取故障代码指

17、示灯闪烁规律读取故障代码电控安全气囊系统的故障诊断电控安全气囊系统的故障诊断SRSSRS发生故障发生故障SRS ECUSRS ECU将故障编成将故障编成代码代码1111至至3131存人存储存人存储器中器中如果如果SRSSRS指示灯显示指示灯显示出表出表11-3111-31以外的代以外的代码，说明码，说明SRS SRS ECUECU有有故障故障,并记录并记录电控安全气囊系统的故障诊断电控安全气囊系统的故障诊断（2）清码）清码清除清除SRSSRS的故障代码需要分两步进行。的故障代码需要分两步进行。第一步清除代码第一步清除代码4141以外的故障代码以外的故障代码 第二步清除代码第二步清除代码4141

18、特别提醒特别提醒安全气囊为一次性产品安全气囊为一次性产品;安全气囊需与安全带配合使用安全气囊需与安全带配合使用;不要在气囊的前方、上方或近处不要在气囊的前方、上方或近处放置物品放置物品;驾车时一定别忘了系上安全带驾车时一定别忘了系上安全带;7.2 车辆自动驾驶系统车辆自动驾驶系统l过程：l分为纵向控制和横向控制l横向控制包括车道保持和车道变换传感器信息融合车辆与目标线偏差控制车辆控制模型l车道保持系统组成：l导航传感器l方向盘控制机构l车载CPUl控制软件l车道保持系统按照识别道路偏差的方式分为l磁道钉导航l视觉导航和GPS导航1、磁道钉导航系统、磁道钉导航系统l硬件组成：道路系统和车载系统l

19、道路系统主要由磁道钉组成，产生导航磁场信号l车载系统构成图l车载传感器的设计基本原则：l能够检测磁场信号l能够排除其他磁场的干扰l具有可重复性l便于安装l一般在车辆的前保险杠上安装5个传感器l道路位置横向偏差感知l磁传感器为一基于法拉第电磁感应原理设计的探测线圈，当线圈中耦合的磁通量发生变化时，线圈中产生感应电压。lu为电磁感应电压l为磁通量lN为线圈匝数2.视觉导航系统视觉导航系统l理想视觉应该能够获取前方道路的三维信息，包括道路参数和障碍信息。l双目或多目视觉系统需要计算量大，一般采用单目系统来完成道路的识别与跟踪。l视觉感知识别包括：l摄像机的定标和图像获取l图像预处理（滤波处理，边缘增

20、强，二值化）l道路边界识别（直线道路模型，道路边界的识别）车辆自动驾驶系统的控制原理车辆自动驾驶系统的控制原理l1、横向控制传感器获取信号滤波A/D转换数据处理数据处理信号采集系统步进电机转向汽车状态l影响车辆行驶特性的主要因素有：l1）载荷影响汽车的质心位置、质量，横摆惯性矩随负荷的变化而变化。l2）行驶系和转向系的影响，是对固有转向最重要的影响l驱动型式的影响l车辆横向控制方法lPID控制l模糊控制，用于避障控制，将驾驶动作模糊化为几种情况l神经网络控制。德国的Neusser设计了针对侧向控制的神经网络控制器l2、纵向控制l是在行车方向上的控制，即车速以及本车与前后车或障碍物距离的自动控制。l传统方法一般是建立发动机和运动过程的近似线性模型，再设计控制器。效果较差l基于智能的方法得到广泛应用，效果较好