信息技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

車定新

摘 要：當(dāng)今社會進(jìn)入到信息化時代以來，各項(xiàng)信息技術(shù)也在社會各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并向著智能化、自動化的方向快速發(fā)展。汽車行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，汽車已經(jīng)進(jìn)入到千家萬戶，成為廣大群眾代步的交通工具，隨著人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，對汽車的智能化、自動化的需求也與日俱增。汽車行業(yè)順應(yīng)時代的發(fā)展需求，在制造和設(shè)計(jì)過程中大量采用了信息化技術(shù)，使得汽車技術(shù)更加智能化、人性化，從而滿足人們的各項(xiàng)需求。本文通過分析雷達(dá)技術(shù)、GPS定位技術(shù)等各項(xiàng)信息化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，來論證汽車智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢和方向。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù) 汽車制造 應(yīng)用

1 引言

隨著信息化時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等高新技術(shù)的在各行各業(yè)的應(yīng)用，使得人們對汽車的需求已經(jīng)從單一的代步工具向著更加智能化、自動化、人性化的方向發(fā)展。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，同時也是為了緊隨時代的潮流，與時俱進(jìn)，汽車行業(yè)在設(shè)計(jì)和制造中，開始廣泛應(yīng)用各種信息化技術(shù)，在滿足人們的需求的同時，也加速提高了汽車在智能化、自動化方向的發(fā)展。將信息化產(chǎn)品加載于汽車這個載體中，讓汽車更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，已經(jīng)成為了汽車行業(yè)發(fā)展的必須趨勢和方向。雷達(dá)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、自動控制技術(shù)等電子信息技術(shù)在汽車安全、導(dǎo)航、輔助駕駛等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也讓汽車行業(yè)看到了信息化技術(shù)在汽車制造應(yīng)用中的前景。

2 信息技術(shù)在汽車制造應(yīng)用中的構(gòu)成

信息技術(shù)，也稱為電子信息技術(shù)，是用于處理和管理各種信息所采用的技術(shù)總稱。它主要是通過通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)來開發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝及實(shí)施信息系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件，通常也被稱為信息和通信技術(shù)，其中主要包括了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感技術(shù)三個方面的主要內(nèi)容。

信息和通信技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用，主要就是基于移動通信網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)原理，在汽車制造及交通領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)汽車定位、移動通訊、自動報(bào)警以及駕駛者輕松獲取公共資源及實(shí)用信息的技術(shù)功能。在汽車制造及交通領(lǐng)域的應(yīng)用中，信息和通信技術(shù)主要包括了網(wǎng)絡(luò)通訊及導(dǎo)航系統(tǒng)、移動多媒體系統(tǒng)、車輛安全系統(tǒng)及智能交通系統(tǒng)等幾個方面。

3 信息技術(shù)在汽車制造中應(yīng)用的主要方面

3.1 網(wǎng)絡(luò)通訊及車輛導(dǎo)航系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用

3.1.1 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的應(yīng)用

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的當(dāng)今社會，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用是理所當(dāng)然的事情。而網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用，已經(jīng)使得汽車成為了真正的集移動信息娛樂與通訊于一體的中心。車載電腦技術(shù)的開發(fā)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、汽車音響、導(dǎo)航技術(shù)及自動語音識別技術(shù)，將汽車打造成為了一個集音響、影視、通訊于一體的信息網(wǎng)絡(luò)中心。而將手機(jī)無線上網(wǎng)技術(shù)移植于大容量車載電腦中，就可以逐漸實(shí)現(xiàn)汽車應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)，充分讓駕駛者在雙手掌控方向盤的同時，無需手動控制，就可在車輛內(nèi)完成接打電話、互聯(lián)網(wǎng)通訊、獲取文娛資訊、衛(wèi)星導(dǎo)航等一系列信息化通訊。駕駛者可以像在辦公室中一樣，通過汽車應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)，了解自己所想了解的一切信息。

3.1.2 汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)

汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的基礎(chǔ)上，發(fā)展而來技術(shù)，它的應(yīng)用范圍廣泛，涉及到了汽車的導(dǎo)航、測速、車輛防盜等多個方面。電子導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理，是一種能接收衛(wèi)星定位信號，并通過微機(jī)計(jì)算，而獲取車輛所在位置精確的經(jīng)度和緯度及測算出汽車行駛速度和方向，并能在顯示器顯示出來的一種設(shè)備或者裝置。汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)的GPS 導(dǎo)航功能相當(dāng)突出，其最重要的功能就是幫助汽車駕駛者，在錯綜復(fù)雜的交通道路網(wǎng)中及時且用時最短的到達(dá)目的地。電子導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)用多層引導(dǎo)式菜單，按照地區(qū)、城市、設(shè)施功能等分類選定目標(biāo)，導(dǎo)航系統(tǒng)立刻測算出用時最短或者過路費(fèi)最低的行車路線，并可通過圖文的形式展示在二維或三維電子地圖上。隨著汽車的起動，代表實(shí)時位置的地圖標(biāo)志會自動沿著已設(shè)定的路線行進(jìn)。當(dāng)在預(yù)定路線遇到前方道路發(fā)生擁堵或其他意外情況需改變行車路線時，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)會自動復(fù)位，并于數(shù)秒后自動設(shè)置新的行車路線，重新恢復(fù)導(dǎo)航功能。

汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)的GPS功能之所以如此強(qiáng)大，其根本原因在于GPS導(dǎo)航。汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)中的GPS信號接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)送的信號，并可根據(jù)衛(wèi)星信號迅速計(jì)算出地面接收機(jī)的當(dāng)前位置。如果地面接收機(jī)同時收到4顆以上的衛(wèi)星信號，就能根據(jù)衛(wèi)星的精確位置及發(fā)送信號的時候，通過計(jì)算求得當(dāng)前所在的位置。汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)同時通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器、地磁傳感器和偏航傳感器等三種傳感器獲取數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確確定汽車的速度和位置。

3.2 移動多媒體系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用

移動多媒體技術(shù)在汽車中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在車載播放系統(tǒng)的多樣性運(yùn)用，車載播放系統(tǒng)經(jīng)歷了從最初的車載磁帶播放機(jī)、車載CD播放機(jī)、車載VCD播放機(jī)、車載音響等不同的發(fā)展階段，這些傳統(tǒng)多媒體硬件使用方法單一，更新?lián)Q代困難，很難滿足消費(fèi)者的需求。而隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，電子信息化產(chǎn)品的技術(shù)不斷完善，為了滿足眾多消費(fèi)者對汽車駕駛舒適感的追求，催生了車載電腦的誕生，并成為了車載移動多媒體系統(tǒng)的主流平臺。這種集成平臺的出現(xiàn)，避免了之前要在平臺硬盤中安裝諸多程序?qū)е抡加每臻g過多的難題，而且自帶自動更新、自由增加或減少使用系統(tǒng)的功能，更加方便、實(shí)用，給駕駛者帶來了更舒適的駕駛感受和更多的駕駛樂趣，同時更加完善了車載電腦的使用功能。

3.3 車輛安全系統(tǒng)的應(yīng)用

雷達(dá)系統(tǒng)在車輛安全系統(tǒng)中的應(yīng)用是車輛安全系統(tǒng)的重要組成部分，是保障車輛安全行駛必不可少的安全系統(tǒng)。具體應(yīng)用有如下幾個方面：

3.3.1 利用超聲波進(jìn)行距離測距

這項(xiàng)運(yùn)用的原理是利用率超聲波的探測原理，具體表現(xiàn)在車輛倒車時，通過數(shù)據(jù)顯示器明確現(xiàn)實(shí)汽車尾部和障礙物之間的距離，提示司機(jī)倒車時注意的安全距離，也就是所謂的倒車?yán)走_(dá)。通過超聲波測距，當(dāng)汽車與障礙物之間的距離小于安全距離時，系統(tǒng)會發(fā)出預(yù)警，提示司機(jī)及時剎車。超聲波一般指頻率在20kHz以上的機(jī)械波，具有穿透性較強(qiáng)、衰減小、反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。超聲波測距系統(tǒng)一般由超聲波發(fā)射器、超聲波接收器和信號處理裝置三部分構(gòu)成。超聲波測距系統(tǒng)具有原理簡單，成本低、制作方便等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯，尤其是在汽車在高速行駛過程中，超聲波傳輸速度會受到天氣等因素的較大影響，導(dǎo)致在不同氣候條件下超聲波的傳導(dǎo)速度不一致，因此有著明顯的局限性。除此之外，受到汽車與障礙物之間距離的影響也是其缺點(diǎn)之一，二者之間距離如果相對較遠(yuǎn)，會出現(xiàn)超聲波反射波過弱，從而使得靈敏度下降。因此超聲波測距的應(yīng)用距離最好為4～5米，所以適用于汽車倒車防撞系統(tǒng)上。

3.3.2 利用激光進(jìn)行測距

激光測距系統(tǒng)是一種光子雷達(dá)系統(tǒng)，它的優(yōu)點(diǎn)在于測量時間短、測量距離遠(yuǎn)、測量精度高等，因此應(yīng)用的領(lǐng)域較為廣泛。目前在汽車上應(yīng)用的主要是非成象式激光雷達(dá)和成象式激光雷達(dá)兩種激光測距模式。

3.3.3 自動巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用

汽車自動巡航裝置主要是通過裝在汽車前方的雷達(dá)傳感器，幫助駕駛者保持適當(dāng)穩(wěn)定的車速，同時保持與前車的安全距離。

3.3.4 防碰撞預(yù)警系統(tǒng)

雷達(dá)系統(tǒng)在汽車安全應(yīng)用中，防碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)是其中最重要的一個組成部分，它是由防碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)、防側(cè)面碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)、防后部碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)、碰撞干預(yù)預(yù)警系統(tǒng)等幾個部分組成。

（1）防碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)。該預(yù)警探測系統(tǒng)主要采用76GHZ的微波雷達(dá)傳感器，探測距離150米以上，可根據(jù)所探測障礙物距離對司機(jī)發(fā)出警告提醒，其優(yōu)點(diǎn)在于可不受車輛行駛速度影響，自動工作，減少車輛與前方障礙物發(fā)生碰撞的危險。

（2）防側(cè)面碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)。該預(yù)警探測系統(tǒng)主要是預(yù)防車輛與左右兩邊的車輛或者行人發(fā)生碰撞及車輛盲區(qū)內(nèi)的安全。

（3）防后部碰撞預(yù)警探測系統(tǒng)。該預(yù)警探測系統(tǒng)主要是用來車輛停車或倒車過程中，通過微波雷達(dá)探測車后部與障礙物之間的距離，其工作范圍一般在5米以內(nèi)。

（4）碰撞干預(yù)預(yù)警系統(tǒng)。該預(yù)警探測系統(tǒng)主要是通過微波雷達(dá)探測到危險后，主動向駕駛者發(fā)出預(yù)警，如駕駛者未做出及時剎車等有效措施，系統(tǒng)會自動降低車輛行駛速度直至車輛停止行駛，該項(xiàng)預(yù)警系統(tǒng)主要為女性駕駛者提供了諸多的便利。

3.4 智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)（簡稱ITS）又稱智能運(yùn)輸系統(tǒng)，它是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)（信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、人工智能等）有效地綜合運(yùn)用于交通運(yùn)輸和車輛制造，加強(qiáng)車輛、道路、車輛駕駛者三者之間的聯(lián)系，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環(huán)境的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。其應(yīng)用范圍主要包括機(jī)場、車站客流疏導(dǎo)系統(tǒng)，城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)，高速公路智能調(diào)度系統(tǒng)，運(yùn)營車輛調(diào)度管理系統(tǒng)，機(jī)動車自動控制系統(tǒng)等。人們最常見的電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）即是該系統(tǒng)中的一項(xiàng)主要應(yīng)用。

4 結(jié)語

隨著信息化時代的到來，越來越多的信息技術(shù)已經(jīng)在汽車制造中得到了廣泛的應(yīng)用。包括我國在內(nèi)的世界知名汽車制造商在汽車制造和設(shè)計(jì)過程中，也在更多的運(yùn)用各項(xiàng)信息技術(shù)，其根本目的在于體現(xiàn)汽車行業(yè)以人為本的汽車制造理念，相信隨著更多成熟的信息化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，也會給人們在駕駛汽車時帶來更多的安全舒適的駕駛體驗(yàn)。

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