浅谈汽车机电一体之人机交互

王少卿

【摘 要】随着汽车工业的不断发展，机电一体化经过不断的发展和创新，在推动汽车行业发展的同时，也推动着电子行业的发展，尤其是人机交互的应用。论文通过汽车机电一体化的发展概括，汽车机电一体化的主要内容及特点，机电一体化在汽车系统中的应用，人机交互在汽车机电一体化中的应用以及人机交互的技术原理五个方面具体阐述，希望对未来汽车行业的发展提供可参考性意见。

【Abstract】With the continuous development of the automotive industry， through continuous development and innovation，mechatronics has promoted the development of the automotive industry，and promoted the development of the electronics industry at the same time， especially the application of human-computer interaction.This paper elaborates on the following five aspects：the development of automobile electromechanical integration， the main contents and characteristics of the automobile electromechanical integration， application of mechatronics in automotive systems， human-computer interaction in automotive applications in electromechanical integration technology and the principle of human-computer interaction， hoping to provide some reference opinions for the future development of the automobile industry.

【关键词】汽车；机电一体化；人机交互

【Keywords】automobile；mechatronics； human-computer interaction

【中图分类号】U46 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0061-02

1 引言

所谓的机电一体化，就是指电子计算机应用与实践，使得计算机技术与机电进行有机的融合，从而产生一门新型的学科，即机电一体化，这门学科具有一定的交叉性，并在实践中得到各行各业的一致好评，在机械行业的发展中起到关键性作用。机电一体化的发展，提高了生产效率和机械的质量水平，在汽车上的应用使得汽車越来越智能化，汽车的质量也越来越好。尤其是人机交互中车载的多媒体影音娱乐、GPS导航、全图形化的数字仪表盘、无线通信等技术的应用，既可以从显示屏中了解到车辆的信息，还能控制汽车的配置。

2 汽车机电一体化的发展概括

汽车发展机电一体化的起步阶段是上世纪六七十年代，那时候的汽车作为代步工具，给人们的生活带来了极大的便利，这一时期的汽车主要是以机械为主，电子技术发展相对较缓慢。随着科技的发展，电子技术也在不断的发展中，其技术逐渐应用于汽车。到了上世纪的八九十年代，汽车的机电一体化逐渐走向成熟，在这个阶段中电子竞技在不断的成长，机电一体化的应用也逐渐增多。例如，这个时间段出现的汽车安全理念与节能理念，还出现了照明系统和变速装置等。再例如，防滑系统的应用，大大降低了雨天驾驶的意外发生，这都是电子技术在不断发展经过的历程。上世纪九十年代，是汽车技术重要的发展阶段，这个时期的电子技术已经成熟，从原来的发展阶段进入创新阶段，随着新电子技术的不断出现，电子技术的价钱也不再昂贵，可以广泛应用于汽车领域。例如，自动驾驶技术等。

3 汽车机电一体化的主要内容及特点

机电一体化可以说是一门跨学科的技术，主要涉及的有计算机技术、机械技术、电子技术以及液体气压技术等，这些学科的组合，构成了一门综合性较强的学科技术。以下主要介绍的是汽车机电一体化的主要内容及特点：

3.1 汽车机电一体化的内容

汽车机电一体化的内容主要分为五个部分：第一，应用在精密的技术上：在汽车实现机电一体化过程中，机械技术只是一门基础，将原来千千万万个由机械技术控制的功能转化成电子技术，相较于原来的机械技术，电子技术的数字与信号都更加精准及可控；第二，应用于信息的处理技术上：信息处理技术主要是将信息传递给处理器，然后利用控制系统对这些信息实行数字化的管理，从而达到管理具有的高效和高速的特性；第三，应用在传感器技术上：机电一体化的各种参数都是通过传感器来接收的，并且有信号检测器测量，最后将信息融入相应的处理装置；第四，应用于自动控制技术：该技术可以提高车辆的工作效率，主要作用机理是通过状态的自动调试、精确定位以及能耗的补偿来实现的；第五，应用驱动技术：控制系统在将命令传递给执行元件之后，执行元件迅速传递给执行机构，与此同时，将执行效果回传给控制系统[1]。整个内容的回传，都是通过机电一体化进行的。

3.2 汽车机电一体化的特点

汽车机电一体化的特点有很多，具有代表性的是以下四点：

第一，有着很高的安全性能，在设备的报警、保护和监测方面有一定的应用，可以在瞬间启动保护功能来防止事故的发生；

第二，具有生产性高的特点，在机械的加工精度方面，应用数字化可以很好地得到提高；

第三，具有提升使用功能的作用：在这方面，可以用数字加工以及程序编辑的方式对机械的使用功能进行提升；

第四，应用广泛：机电一体化在智能功能、补偿功能、保护功能以及监控功能等方面都有着广泛的应用，在适应应变的同时，适用性也得到普及[2]。

4 机电一体化在汽车系统中的应用

机电一体化在汽车系统中的应用相对较广泛，但主要的应用为以下三个部分：

第一，实现变速器的自动化。主要的应用原理是通过电子传感器对信号进行接收，通过监测系统的处理，按照速度档次进行分析，通过液压系统來进行自动化的换挡。变速器应用自动化，提高了系统效率的同时，减少了能量的损失。

第二，促进制动设备的发展。对于一辆汽车来说，如果没有制动设备，驾驶员连基础的安全保障都没有，一旦制动系统发生故障，带给驾驶员的伤害则是巨大的。因此，制动系统的安全性是车辆驾驶员安全的保障，必须受到重视。汽车的制动装置最开始是放在汽车的后轮上，随着科技的不断发展，后轮上的制动系统已经不能满足人们的需求，而且，伴随着后轮制动系统出现的安全隐患，将前轮也加入制动系统已经是必然的趋势。汽车制动系统中应用机电一体化主要分为三个模块，分别是中央控制单元、车轮制动模块以及电子踏板[3]。

第三，在汽车的发动机中应用机电一体化。机电一体化在发动机中的应用可以说意义巨大，发动机是汽车的核心部件，主要对于机电一体化的应用是在点火方面进行控制，通过改变喷射量来控制发动机，在将这些信息传送给信号模拟系统时，该系统做出相应的反应，并转化为数字进行对发动机的控制。

5 人机交互在汽车机电一体化中的应用

人机交互系统，顾名思义，就是研究人与计算机之间通过相互通信，使计算机在最大程度上完成人们交给的信息管理，服务和处理等功能，从而达到计算机成为人们工作和学习中的助手，这是一门技术科学。人机交互系统在很多领域都有着广泛的应用，尤其是现如今汽车行业正处在飞速发展的阶段，在汽车的机电一体化中实现人机交互已经是科技发展中必然要走的路。人机交互系统可以通过旋钮或多功能按键等方式来进行操作，从汽车的显示屏上了解车辆的信息，并对这些信息加以管理，以此来控制汽车的各种配置功能。例如，查看油耗、调整悬挂，设置音响、续航里程、导航等。在汽车机电一体化中应用人机交互主要的优点就是能轻松方便的查看有关车辆的信息，并对汽车的各项功能操作进行设置。

6 人机交互的技术原理

人机交互的技术原理为通信、车辆导航、移动办公、远程故障诊断、安防辅助驾驶和多媒体娱乐等功能[3]。这些电子系统可以通过网络技术形成车载的网络系统，传统的汽车仪表功能将会被新的车载信息系统代替，这个新系统主要包括车载的多媒体影音娱乐、GPS导航、全图形化的数字仪表盘、无线通信、智能交通、整车状态显示等，尤其是对未来的车载信息平台而言，将会是环境、车与人的充分交互，集所有的高端技术为一体，形成综合性较强的信息显示系统。

7 结语

综上所述，随着机电一体化的发展以及在汽车领域的广泛应用，其主要的节能性、安全性以及智能性都在不断地得到提升，与此同时，电子技术在汽车中的应用也产生更多的分支系统，具有代表性的要数人机交互，这不仅使汽车的功能得到完善，更加推动着机电一体的发展。

【参考文献】

【1】解丹婷.试分析智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（09）：21.

【2】潘云忠，侯彦博.“双元制”机电一体化工毕业考试对专业课程实施的借鉴意义[J].黑龙江科技信息，2016（34）：98.

【3】戚海永.理实一体模式下高职机电一体化技术专业实践教学体系的研究[J].职业技术，2015（02）：39-41.