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日产全球首创导航与刹车联动 风雅“导航协调系统”的工作原理

发布时间:2008-01-27 来源:中国自动化网 类型:行业资讯 人浏览
关键字:

导航仪

导  读:

日产汽车07年12月在局部改进的“风雅”上,全球首次实际应用了由导航仪来检测车辆前方弯道大小、并据此来调整车速的“导航协调系统”(参阅本站报道))(图1)。能够自动在进入弯道前减速,驶出弯道后加速,恢复到预先设定的车速。车速通过控制刹车辅助器的压力和发动机转速等来调整。

  此前,虽然有利用导航仪检测到的弯道的大小来变换档位的系统,但没有涉及对刹车的控制。因为导航的“信息系统”与刹车的“控制系统”所要求的可靠性存在很大差异,所以两个系统的联动非常困难。

  日产通过将信息系统的电子控制单元(ECU)和控制系统的ECU之间的信号交换采用单向方式,以及“大幅提高”导航仪位置信息的精确度,实现了两个系统的联动。

将导航仪视为传感器

  系统构成的要点是“将导航仪作为传感器来考虑”(日产汽车技术开发本部IT&ITS开发部先行开发组主管赤津洋介)。也就是说,以控制系统ECU为“主”、以信息系统ECU为“辅”,将两者之间的通信设定为只从导航仪向刹车控制ECU单向传输信息。提供的信息是否参与刹车控制,交由控制系统ECU来判断。这样一来,控制系统的可靠性就不会受到来自可靠性相对较低的信息系统的影响。

  控制系统ECU接收到的来自导航仪的信息包括弯道的大小和到弯道的距离信息等。通信过程使用车内LAN。控制系统ECU根据这些信息以及车速、人的感受来计算目标减速度。“为了输出使驾驶员感觉舒适的目标减速度指令值,与实验部的驾驶人员等共同进行了长时间的调整”(赤津)。

  这样计算出的目标减速值通过调整刹车辅助器的压力进行机械刹车以及调整发动机转速进行发动机刹车来实现。

  此次的系统还在提高导航仪地图信息精度方面下了功夫。地图信息是由众多的点信息构成。此次的导航仪通过大幅度增加点数,以及调整连接点与点的计算方法,提高了位置精度。另外,控制系统ECU还会监视导航仪上配备的GPS模块和陀螺仪等,当判断导航仪出现异常时,就会关闭导航协调控制功能。

  导航仪由Xanavi Informatics生产,控制系统由日立制作所制造。控制系统由组合了红外线激光器和ECU的模块,以及可电控的刹车辅助器等组成。模块设置在汽车前方的保险杠附近。

导航协调工作的三个条件

  导航协调系统定位于“ICC(智能巡航控制系统)”的功能之一。ICC系统的作用就是为了与前方车辆保持一定距离进行跟随行驶,或在前方没有车辆时保持预先设定的速度的功能。在距离测量方面,使用了欧姆龙的红外线激光器。可测量距离约120m。

  导航协调系统启动的前提位如下三个:(1)没有处于跟随前方车辆行驶的状态。(2)在导航仪上设定有目的地,正按已设定路线行驶。(3)设定车速在40km/h以上。

  ICC功能在操作刹车踏板后便被自动解除。未使用导航协调系统的ICC,以一定速度行驶时,即便进入弯道也不会减速,因此驾驶员有必要踩踏刹车踏板进行减速。这个时候ICC被自动解除。所以驶出弯道后,就需要重新设置ICC。导航协调系统的目的就是省去这些麻烦。

  之所以设定条件(1),是因为依据导航协调系统的目的,当处于与前方车辆保持一定的距离行驶时就无需导启动导航协调系统。因为如果前方车辆在弯道减速的话,自己的车也会自动减速。

  条件(2)是确保安全的必要条件。使用导航仪时,因地图信息陈旧,经常会出现行驶在导航仪显示不出来的道路上的情况。这种情况下,便不会启动自动刹车控制。

  条件(3)考虑到了ICC的使用环境。ICC主要设想用于在高速公路和收费道路上行驶时,而不是多为低速行驶的普通道路。

  “风雅”此次除配备了具有导航协调功能的ICC外,还配备了当车辆间距变小就会给油门踏板以反力、提醒驾驶员注意的“车距控制辅助系统(DCA)(参阅本站报道)”。在普通道路上低速行驶时,设想主要由DCA来辅助驾驶。

































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