智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)原理及應用全冊課件

智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)原理及應用智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知項目一項目二項目三項目四預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用自主控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用改善視野類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用項目一智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知智能網聯汽車技術基礎認知任務一任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知伴隨著國家的日益強大，我國的汽車工業(yè)也從零基礎發(fā)展至每年產銷近3000萬輛，連續(xù)九年蟬聯全球第一。目前，我國已成為世界第一汽車大國，創(chuàng)造了全球汽車發(fā)展史的奇跡。預計到2025年，我國汽車保有量將達到3億輛，千人保有量達到210輛。項目一智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知任務一智能網聯汽車技術基礎認知智能網聯汽車是新一輪科技革命背景下的新興產品，能夠有效改善交通擁堵，實現交通安全和節(jié)能減排，提高交通效率。與此同時，拉動汽車、電子、通信、服務和社會管理等行業(yè)協(xié)同發(fā)展，對促進汽車產業(yè)轉型升級具有重大戰(zhàn)略意義。第一節(jié)智能網聯汽車的定義智能網聯汽車傳感器V2X智能汽車智能網聯汽車，即ICV（IntelligentConnectedVehicle），是指智能汽車與車聯網的有機融合智能網聯汽車搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現代通信與網絡技術，實現車與人、車、路、后臺等智能信息交換共享，實現安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來駕駛的新一代汽車。車聯網控制器執(zhí)行器雷達攝像頭5G以太網CAN云平臺任務一智能網聯汽車技術基礎認知第一節(jié)智能網聯汽車的定義傳感器執(zhí)行器控制器傳統(tǒng)汽車智能汽車車聯網智能網聯汽車智能網聯汽車隨著傳感器、執(zhí)行器和控制器的技術發(fā)展，傳統(tǒng)汽車與之結合后演變成智能汽車。任務一智能網聯汽車技術基礎認知任務一所謂“智能汽車”，就是在普通車輛的基礎上增加了先進的傳感器(雷達、攝像)、控制器和執(zhí)行器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實現與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達目的地，最終實現替代人來操作的目的。第一節(jié)智能網聯汽車的定義智能網聯汽車技術基礎認知任務一智能網聯汽車技術基礎認知自動駕駛汽車是指將各種智能輔助系統(tǒng)加人汽車中，讓汽車能完成特定的“自動駕駛”動作，比如變道、超車等單一化的動作，也就是讓汽車變得智能化。但是自動駕駛汽車與智能汽車又有所區(qū)別，自動駕駛除了實現駕駛輔助的基本功能外，還允許駕駛人將注意力從交通路況和控制車輛的思想中解放出來做其他事情。但是駕駛人仍然需要坐在車里，在自動駕駛尚未啟動或者退出時控制車輛。第一節(jié)智能網聯汽車的定義任務一智能網聯汽車技術基礎認知無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車。無人駕駛汽車可以在限定的環(huán)境乃至開放環(huán)境下完成全部的駕駛任務，而不需要人為操控;無人駕駛汽車與智能汽車相比，具有更先進的環(huán)境感知系統(tǒng)、中央決策系統(tǒng)以及底層控制系統(tǒng)。無人駕駛汽車是汽車智能化和網聯化的終極發(fā)展目標，也是未來汽車發(fā)展的方向。第一節(jié)智能網聯汽車的定義任務一智能網聯汽車技術基礎認知第一節(jié)智能網聯汽車的分級智能網聯汽車智能化分級我國將智能網聯汽車智能化分為5個等級，1級為駕駛輔助(DriverAssistance,DA)，2級為部分自動駕駛(PariallyAutonomous,PA)，3級為有條件自動駕駛(ConditionalAutonomous,CA)，4級為高度自動駕駛(HighlyAutono-mous,HA)，5級為完全自動駕駛(FullyAutonomous,FA)，詳見表１-１。智能化等級越高，智能網聯汽車的自動化程度就越高。目前已經量產的汽車產品，智能化水平基本停留在1級和2級，部分實驗室階段的產品可達到3級和4級。任務一智能網聯汽車技術基礎認知智能網聯汽車網聯化分級智能網聯汽車網聯化分為3個等級，1級是網聯輔助信息交互，2級是網聯協(xié)同感知，3級是網聯協(xié)同決策與控制，詳見表1-2。網聯化等級越高，智能網聯汽車的網聯化程度就越高。目前，已經量產的汽車產品的網聯化水平最高停留在1級，部分實驗室階段的產品可達到2級。第一節(jié)智能網聯汽車的分級任務一智能網聯汽車技術基礎認知SAE對自動駕駛的分級2018年，美國汽車工程學會(SAE)對汽車自動駕駛進行分級修訂，詳見表1-3。自動駕駛系統(tǒng)通常是在L3~L5級，隨著層級的提高，對系統(tǒng)的要求也隨之提高。自動駕駛覆蓋L1~L5級整個階段，在L1級、L2級階段，汽車的自動駕駛系統(tǒng)只作為駕駛人的輔助，但能夠持續(xù)地承擔汽車橫向或者縱向某一方面的自主控制，完成感知、決策、控制、執(zhí)行這一完整過程。智能駕駛包括自動駕駛以及其他駕駛輔助技術，它們能夠在某一環(huán)節(jié)為駕駛人提供輔助甚至能夠代替駕駛人，優(yōu)化駕車體驗。第一節(jié)智能網聯汽車的分級第二節(jié)智能網聯汽車的發(fā)展概況(1)智能網聯汽車發(fā)展的總體思路1)近期推進以自主環(huán)境感知為主，推進網聯信息服務為輔的部分自動駕駛(即PA級)應用。2)中期重點形成網聯式環(huán)境感知能力，實現可在復雜工況下的半自動駕駛(即有條件駕駛CA級)。3)遠期推動可實現V2X協(xié)同控制，具備高度/完全自動駕駛功能的智能化技術，這是智能網聯汽車的發(fā)展目標、技術路徑和技術重點。任務一智能網聯汽車技術基礎認知第二節(jié)智能網聯汽車的發(fā)展概況(2)智能網聯汽車發(fā)展的目標1)用15年左右的時間使完全自動駕駛汽車具備商業(yè)化條件。2)以減少道路交通事故為優(yōu)先目標，從駕駛安全支持、自動駕駛以及道路交通數據應用3方面快速推進。智能網聯汽車技術基礎認知任務一任務一智能網聯汽車技術基礎認知基于網聯的車載智能信息服務系統(tǒng)(圖1-2)在現有遠程信息服務系統(tǒng)的基礎上，為駕駛和出行提供交通、資訊、車輛運行狀態(tài)及智能控制等信息服務，突出信息化和人機交互。第三節(jié)智能網聯汽車發(fā)展的重點產品任務一智能網聯汽車技術基礎認知駕駛輔助級智能汽車(圖1-3)基于車載傳感器實現智能駕駛輔助，可提醒駕駛人干預車輛，突出安全性和便利性，駕駛人仍需要對車輛保持應有的控制。第三節(jié)智能網聯汽車發(fā)展的重點產品任務一智能網聯汽車技術基礎認知部分或高度自動駕駛級智能汽車(圖1-4)乘用車突出舒適性、便利性、高效機動性和安全性，實現網聯信息的安全管理;商用車以網聯智能管理和編隊控制技術突破為主，提高運輸車輛的運行效率、經濟性、安全性和便利性。第三節(jié)智能網聯汽車發(fā)展的重點產品任務一智能網聯汽車技術基礎認知完全自動駕駛級智能汽車(圖1-5)基于多源信息融合、多網融合，利用人工智能、數據挖掘及自動控制技術，配合智能環(huán)境和輔助設施實現自主駕駛。第三節(jié)智能網聯汽車發(fā)展的重點產品項目一智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知智能網聯汽車技術基礎認知任務一任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)是利用環(huán)境感知技術采集汽車、駕駛人和周圍環(huán)境的動態(tài)數據并進行分析處理，通過提醒駕駛人或執(zhí)行器介人汽車操作，以實現駕駛安全性和舒適性的一系列技術的總稱，如圖1-6所示。第一節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知先進駕駛輔助系統(tǒng)按照環(huán)境感知系統(tǒng)的不同可以分為自主式和網聯式兩種。1.自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)基于車載傳感器完成環(huán)境感知，依靠車載中央控制系統(tǒng)進行分析決策，技術相對成熟，多數已經裝備量產車型。自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)按照功能可以分為自主預警類、自主控制類和改善視野類等。2.網聯式先進駕駛輔助系統(tǒng)網聯式先進駕駛輔助系統(tǒng)是指依靠V2X通信技術對車輛周邊環(huán)境進行感知，并可對周圍車輛未來發(fā)生情況進行預測，進而對駕駛人進行駕駛操作輔助的系統(tǒng)，如圖1-7所示。通過現代通信與網聯技術，汽車、道路、行人等交通參與者都已經不再是獨立的個體，而是成為了智能交通系統(tǒng)中的信息環(huán)節(jié)。第二節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的類型任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知(1)自主預警類自主預警類是指系統(tǒng)可以自動監(jiān)測車輛可能發(fā)生的碰撞危險并進行提醒，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害，見表1-4。第二節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的類型任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知(2)自主控制類自主控制類是指系統(tǒng)可以自動監(jiān)測車輛可能發(fā)生的碰撞危險并發(fā)出提醒，必要時系統(tǒng)會主動介人，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害，見表1-5。第二節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的類型任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知(3)改善視野類改善視野類是指系統(tǒng)可以幫助提高在視野較差環(huán)境下的行車安全性，見表1-6。第二節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的類型任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知搭載有前向碰撞預警系統(tǒng)的車型較多，應用廣泛，并通常與輔助制動系統(tǒng)共同工作，以免在預警不及時或預警未被駕駛人采納的情況下發(fā)生追尾碰撞，提高行車的安全性和舒適性。吉利汽車已經在帝豪GL、帝豪GS、博越、博瑞部分車型中配置搭載前向碰撞預警系統(tǒng)，并稱之為城市預碰撞安全系統(tǒng)。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——前向碰撞預警系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知隨著技術的發(fā)展，車道偏離預警系統(tǒng)逐漸應用于更多車型，但是不同車型的開啟方式不同，有些可在行車全程自動開啟，有些需要手動開啟，有些則需要在車速達到一定條件后才能自動開啟，如圖1-9所示。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——車道偏離預警系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知肓區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)(圖1-10)可以避免行車安全隱患，提高車輛行駛安全性，許多汽車廠商都推出了各自的盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)，如奧迪A8、奧迪A4、沃爾沃S40、東風標致508/408等。不同汽車廠商的盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)各具特色，命名也不盡相同，其主要差異在于所用的環(huán)境感知傳感器不同，預警顯示單元的反應不同。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——肓區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知駕駛人疲勞預警系統(tǒng)可以推斷駕駛人疲勞狀態(tài)，比亞迪G6配備的疲勞駕駛預警系統(tǒng)基于駕駛人生理圖像反應，利用駕駛人的面部特征、哏部信號、頭部運動性等推斷駕駛人的疲勞狀態(tài)，進行提示報警或采取相應的輔助措施，如圖1-11所示。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知車道保持輔助系統(tǒng)目前已經在較多車型中裝配，不僅提高了行車的安全性，也使駕駛人養(yǎng)成了變道主動開啟轉向燈的習慣，如圖1-12所示。日系車中的LKAS的配置率較高如日產、豐田、本田等品牌。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——車道保持輔助系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知沃爾沃CWAB系統(tǒng)以攝像頭和雷達同時探測，雷達負責探測車輛前方150m內的范圍，攝像頭負責探測前方55m內的車輛動態(tài)。當與前車距離過近或者路中間有行人時，會通過類似于制動燈的警告燈亮起，提醒駕駛人注意。如果發(fā)出警示后碰撞的風險仍然在增加，制動支持功能會被激活。如果駕駛人沒有實施制動而系統(tǒng)預見碰撞即將發(fā)生，制動器將被激活，自動采取制動措施。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——自動制動輔助系統(tǒng)任務二智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知汽車自適應巡航控制(ACC)系統(tǒng)通過對汽車縱向運動進行自動控制，以減輕駕駛人的勞動強度，保障行車安全，并通過方便的方式為駕駛人提供輔助支持，如圖1-14所示。第三節(jié)先進駕駛輔助系統(tǒng)的應用——自適應巡航控制系統(tǒng)小結與回顧本項目重點在于基本概念的認知，包括智能網聯汽車的基本定義與技術分級、技術架構、發(fā)展趨勢，以及先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義、類型與相關應用。通過本項目的學習，學生能夠掌握智能網聯汽車的基本概念與技術分級，掌握先進駕駛輔助系統(tǒng)的基本概念與類型，了解智能網聯汽車的技術架構、發(fā)展趨勢、先進駕駛輔助系統(tǒng)的相關應用。項目一智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知謝謝聆聽！謝謝聆聽！謝謝聆聽！智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)原理及應用智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知項目一項目二項目三項目四預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用自主控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用改善視野類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前向碰撞預警系統(tǒng)的結構及組成前向碰撞預警系統(tǒng)由信息采集、電子控制和人機交互三個單元組成。前向碰撞預警系統(tǒng)組成及控制邏輯項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前向碰撞預警系統(tǒng)的特點前向碰撞預警（FCW）系統(tǒng)主要是利用車載傳感器（如視覺傳感器、毫米波雷達等）實時監(jiān)測前方車輛，判斷本車與前車之間的距離、相對速度及方位，當系統(tǒng)判斷存在潛在危險時，將對駕駛員進行警告，提醒駕駛員進行制動，保障行車安全。前向碰撞預警系統(tǒng)只能對前向的目標車輛或者障礙物采取動作，對于側向車輛和障礙物并沒有直接探測，需要結合其他安全輔助駕駛系統(tǒng)，才能滿足完全安全駕駛的要求。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前向碰撞預警系統(tǒng)的工作原理前碰撞預警系統(tǒng)工作過程主要分為三部分：1）前方車輛識別；2）前方車距的檢測；3）建立安全車距預警模型。

FCW系統(tǒng)實現原理項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——77GHz毫米波雷達認知與工作原理毫米波雷達具備深度信息可以提供目標的距離，通過檢測其多普勒頻移可將目標的速度提取出來，更重要的是相比激光雷達，毫米波雷達成本更容易被接受。目前汽車安裝的雷達傳感器數量也在不斷增加，一般來說至少要1長(LRR)+4中短(SRR)共5個毫米波雷達，中短毫米波雷達主要以24GHz為主，而長程雷達必須是77Ghz。對于調頻連續(xù)波雷達（FMCW）系統(tǒng)，則主要包括收發(fā)天線、射頻前端、調制信號、信號處理模塊等。毫米波雷達通過接收信號和發(fā)射信號的相關處理實現對目標的探測距離、方位、相對速度。

FMCW汽車毫米波防碰撞雷達系統(tǒng)原理圖項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——障礙物距離信息獲取與處理前方車輛的識別。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——障礙物距離信息獲取與處理前方車距檢測?？梢圆捎贸暡▊鞲衅?、毫米波雷達、激光雷達、視覺傳感器等實現車距的實時檢測和識別。實際應用中，常用的是毫米波雷達和視覺方案。距離檢測傳感器在行車的過程中不斷獲取目標障礙物的距離信息，并傳輸給電子控制單元進行處理。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——障礙物距離信息獲取與處理安全車距預警模型。安全車距是指后方車輛為了避免與前方車輛發(fā)生意外碰撞而在行駛中與前車所保持的必要間隔距離。安全距離模型項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前向碰撞預警控制前向碰撞預警工作過程項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前碰撞預警系統(tǒng)的應用日本本田碰撞緩解制動系統(tǒng)。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用——前碰撞預警系統(tǒng)的應用上海通用前向碰撞預警系統(tǒng)。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警系統(tǒng)的認知車道偏離預警系統(tǒng)是一種通過報警的方式輔助駕駛員減少汽車因車道偏離而發(fā)生交通事故的系統(tǒng)。車道偏離預警系統(tǒng)由圖像處理芯片、控制器、傳感器等組成。車道偏離預警系統(tǒng)已經商業(yè)化使用的產品都是基于視覺的系統(tǒng)，根據攝像頭安裝位置不同，可以將系統(tǒng)分為：側視系統(tǒng)和前視系統(tǒng)。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——視覺傳感器的認知與工作原理視覺傳感器在智能網聯汽車上的應用是以攝像頭方式出現的，車載攝像頭主要由支架、保護膜、前殼、鏡片、濾光片、CMOS、PCBA、攝像頭模組、信息傳輸、DSP和連接器、封裝材料等組成。攝像頭一般分為單目攝像頭、雙目攝像頭、三目攝像頭和環(huán)視攝像頭。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道信息獲取與處理車道偏離預警系統(tǒng)主要由信息采集單元、電子控制單元和人機交互單元等組成項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警控制邏輯車道偏離系統(tǒng)主要是由裝置在前風擋玻璃后的傳感攝像頭檢測前路兩邊的分道線，并且回傳至行車電腦進行數據分析，當車輛在沒有打開轉向燈的條件下就發(fā)生車道偏移時，電腦會認定此情況屬于駕駛員無意識下的行為，從而開啟車道偏離提示。而當駕駛員打開轉向燈準備正常并線超車時，該系統(tǒng)將不啟動，不會干預和影響正常的駕駛操作。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警控制邏輯車道偏離預警系統(tǒng)預警算法是一種通過傳感器檢測車道線，并結合汽車位置信息和狀態(tài)信息得到汽車與車道線間相對位置關系并對偏離狀態(tài)進行判斷的控制算法。車道偏離預警系統(tǒng)預警算法主要有：汽車當前位置算法（CCP）、汽車跨道時間算法（TLC）、預瞄偏移量差異算法（FOD）、瞬時側向位移算法、橫向速度算法、邊緣分布函數算法、預瞄軌跡偏離算法和路邊振動帶算法等，其中CCP算法、TLC算法和FOD算法應用較為廣泛項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警控制邏輯CCP算法：根據汽車在所行駛的車道中的當前位置信息來判斷偏離車道的程度，即通過車道線檢測算法計算出汽車外側與車道線的距離信息來判斷是否預警。

項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警控制邏輯TLC算法：根據汽車當前狀態(tài)，預測未來汽車軌跡，計算出汽車跨越兩側車道線所需時間，利用該時間與設置的閾值進行對比，判斷出汽車的偏離狀態(tài)。

項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警控制邏輯FOD算法：在實際車道標線處向外擴展一條虛擬車道標線，該虛擬標線是根據駕駛員在自然轉向時的偏離習慣而設計的，目的是降低誤報率。駕駛員每有這種偏離習慣，則可將虛擬車道標線與真實車道標線重合。

項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警系統(tǒng)的應用（1）新一代奔馳S級轎車全新S級的升級內容主要集中安全性能，搭載的車道保持警示系統(tǒng)會在時速大于60公里的情況下自動激活，并通過安裝于前風擋后面的多功能攝像頭，判斷駕駛員是否主動駕車并線。當系統(tǒng)發(fā)現駕駛員無意中駛離車道時，方向盤就會震動，提示駕駛員警惕危險。而當駕駛員在并線之前啟動轉向信號燈，并且主動駕車駛離車道時，車道保持警示系統(tǒng)則.不會發(fā)出報警信號。（2）雅科仕在安全配置方面，配備了車輛穩(wěn)定管理系統(tǒng)VSM，集成車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)、電子駐車系統(tǒng)(EPB)、智能巡航系統(tǒng)(SCC)以及預警安全帶系統(tǒng)(PSB)等多種配置于一身，此外還配備了車道偏離預警系統(tǒng)以及9安全氣囊。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用——車道偏離預警系統(tǒng)的應用（3）一汽大眾CC在車速超過65km/h時，通過FAS按鍵激活轉向柱的開關啟動系統(tǒng)，帶有在線控制器的攝像模塊評估是否偏移行駛車道，通過組合儀表內的控制燈進行狀態(tài)顯示，如果駕駛員遇到駛出車道情況未及時反應，系統(tǒng)通過修正力矩進行轉向干預。（4）凱美瑞按下車道偏離預警系統(tǒng)(LDA)開關，LDA指示燈點亮，多信息顯示屏.上顯示“LDA已啟動，有轉向輔助”信息，即表示LDA系統(tǒng)已經激活。第八代凱美瑞.上配備的車道偏離預警系統(tǒng)包括三項輔助功能，分別為車道偏離警示功能、轉向控制功能、車輛搖擺警告功能。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用——盲區(qū)檢測系統(tǒng)的認知盲區(qū)監(jiān)測（BSD）系統(tǒng)也稱汽車并線輔助（LCA）系統(tǒng)，是通過攝像頭、毫米波雷達等車載傳感器檢測視野盲區(qū)內有無來車，在左右兩個后視鏡內或其他地方提醒駕駛員后方安全范圍內有無來車，提高行車安全性。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用——24GHz毫米波雷達認知與工作原理24GHz汽車毫米波雷達方案主要由24GHz射頻收發(fā)芯片、控制單元和CAN總線接口組成，其中24GHz射頻收發(fā)芯片實現毫米波信號的生成、發(fā)射和接收，控制單元利用算法實現測距和測速的功能，CAN總線接口負責和汽車其他部件通信項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用——障礙物信息獲取與處理盲區(qū)檢測系統(tǒng)主要由信息采集單元、電子控制單元、預警顯示單元。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用——盲區(qū)檢測系統(tǒng)控制邏輯在汽車后保檢杠內安裝兩個24GHz毫米波雷達，在車輛行駛速度大于10km/h自動啟動，實時向左右3米后方8米范圍發(fā)出探測微波信號，系統(tǒng)對反射回的微波信號進行分析處理，獲取車輛信息。當探測到盲區(qū)內有車輛靠近時，指示燈閃爍，若駕駛員打了轉向燈準備變道，那么系統(tǒng)就會發(fā)出語音警報聲。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用——盲區(qū)檢測系統(tǒng)的應用（1）本田艾力紳當車輛在行駛中、在本車后方出現其他車輛時，系統(tǒng)將自動點亮該方向的車外后視鏡上的指示標志以作提醒。若駕駛者打開該方向信號燈，則車外后視鏡上的指示標志閃爍同時伴有警告音，以再次提醒駕駛者注意車況。（2）奔馳主動式盲點輔助系統(tǒng)奔馳主動式盲點輔助系統(tǒng)可主動監(jiān)測車輛左右的盲區(qū)范圍，提升行車安全。在車輛時速超過30公里時，主動式盲點輔助系統(tǒng)開始啟動，當盲區(qū)有車輛時，會對駕駛員進行提醒。如果司機未作出回應，盲點輔助將改變司機的路程通過制動改變車輛路線，將車從危險區(qū)域移動出來。此路線校正制動干預的程度受限于與駕駛員相互配合的程度。駕駛員可通過方向盤或油門踏板直接終止干預措施。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用前向碰撞預警系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四車道偏離預警系統(tǒng)的原理及應用盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的認知駕駛員疲勞預警系統(tǒng)(DriverFatigueMonitorSystem)是指駕駛員精神狀態(tài)下滑或進入淺層睡眠時，系統(tǒng)會依據駕駛員精神狀態(tài)指數分別給出語音提示、振動提醒、電脈沖警示等，警告駕駛員已經進入疲勞狀態(tài)，需要休息。其作用就是監(jiān)視駕駛員自身的疲勞狀態(tài)，減少駕駛員疲勞駕駛的潛在危害。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的認知駕駛員疲勞檢測方法主要有以下幾種：

基于駕駛員生理信號的檢測方法：腦電、心電、肌電、脈搏、呼吸信號等來判斷駕駛員疲勞狀態(tài)。

基于駕駛員生理反應特征的檢測方法：眼睛特征、視線方向、嘴部狀態(tài)、頭部位置等來判斷駕駛員疲勞狀態(tài)。

基于汽車行駛狀態(tài)的檢測方法：方向盤、行駛速度、車道偏離等來判斷駕駛員疲勞狀態(tài)。

基于多特征信息融合的檢測方法：依據信息融合技術，將多種方法相結合是理想的檢測方法。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的工作原理駕駛員疲勞預警系統(tǒng)主要由信息采集單元、電子控制單元、預警顯示單元3部分組成。信息采集單元：主要利用傳感器采集駕駛員信息和汽車行駛信息，駕駛員信息包括駕駛員的面部特征、眼部信號、頭部運動性等;汽車行駛信息包括轉向盤轉角、行駛速度、行駛軌跡等，這些信息的采集取決于系統(tǒng)的設計。電子控制單元：ECU接收信息采集單元傳送的信號，進行運算分析，判斷駕駛員疲勞狀態(tài);如果經計算分析發(fā)現駕駛員處于一定的疲勞狀態(tài)，則向預警顯示單元發(fā)出信號。預警顯示單元：根據ECU傳遞的信息，通過語音提示、震動提醒、電脈沖警示等方式對駕駛員疲勞進行預警。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人面部表情信息獲取與處理視頻圖像的預處理包括視頻圖像子區(qū)域的分割以及視頻圖像的歸一化處理。前者指從視頻圖像中分割出與人臉最相關的子區(qū)域；后者包括圖像的灰度均衡和尺度歸一。圖像預處理的好壞直接影響視頻圖像特征提取的效果和計算量。疲勞駕駛視頻圖像的幾何規(guī)范化處理首先對人臉作水平積分投影，利用投影曲線各極小值之間存在的位置關系，建立判斷規(guī)則，確定人臉的眼睛，嘴，鼻孔和眉毛的水平位置以及各器官之間的垂直距離;再根據人臉的眼睛，嘴的水平位置和垂直距離確定出眼區(qū),嘴區(qū),將這些區(qū)域分割出來組成特征三角形生成面部處理區(qū)域，最后進行特征提取。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警控制邏輯對駕駛員的疲勞狀況進行檢測和判斷，得到疲勞級別，針對不同的疲勞級別發(fā)出不同的警報信號項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的應用1.國內預防疲勞駕駛的產品:（1）掛耳朵式疲勞預警器，功能非常簡單，低頭就報警，然而考慮到打瞌睡不一定就低頭，且瞌睡導致的低頭特征出現的比較晚，駕駛員也不喜歡在開車時佩戴一個附加物，所以該類產品實用性較差。（2）手表式和眼鏡式，手表式利用脈搏的跳動來估測人是否疲勞，沒有權威的科學依據，且不能解決突然睡著的問題，眼鏡式則是強迫帶一幅厚重的眼鏡來判斷眨眼頻率，基本上許多人都不適應，其實眨眼頻率和疲勞沒有直接關系。（3）方向盤觸摸式，利用在方向盤上安裝一些傳感器來感知駕駛員是否握住方向盤，但在方向盤上安裝傳感器會使方向盤操作不方便，該方法的準確性較低。（4）圖像識別式，利用圖像傳感器捕捉駕駛員面部，通過面部特征識別，判斷駕駛員疲勞程度。項目二預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的原理及應用——駕駛人疲勞預警系統(tǒng)的應用2.國外預防疲勞駕駛的產品（1）美國ATTENTION公司的DD850，已經通過美國交通運輸部在全美進行推廣，曾經參與安家廷煤礦的疲勞駕駛預警系統(tǒng)的招標。（2）美國DSS公司的疲勞檢測和分析系統(tǒng)。（3）奔馳、沃而沃的高端系列產品（200萬以上）有瞌睡提醒裝置。

（4）豐田的13代皇冠在日本銷售的產品有瞌睡報警系統(tǒng)，但在中國沒有標配。謝謝聆聽！謝謝聆聽！謝謝聆聽！智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)原理及應用智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知項目二項目四預警類ADAS的原理及應用自主控制類ADAS的原理及應用改善視野類ADAS原理及應用項目三項目一項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)就是為了減少以上情形發(fā)生而設計出來的。情境導入：當一個司機已經在高速上持續(xù)駕駛了多個小時，疲倦感隨之而來，他隨便打個哈欠的功夫，方向盤也會隨之左右擺動，導致車也跟著擺動起來，這時一輛它右后方的小轎車來不及躲閃，就撞了上去，從而引發(fā)一場交通安全事故。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的認知定義：

車道保持輔助系統(tǒng)，即LKAS（LaneKeepingAssistanceSystems），是一種能夠主動檢測汽車行駛時的橫向偏移，對轉向和制動系統(tǒng)進行協(xié)調控制，實現主動對車道偏離現象進行糾正，使汽車保持在預定的車道上行駛，從而減輕駕駛人負擔，減少交通事故的發(fā)生。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的認知組成：車道保持輔助系統(tǒng)主要由信息采集單元、電子控制單元和執(zhí)行單元等組成。任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的工作原理車道保持系統(tǒng)基本結構分為:識別、分析、決策系統(tǒng)和控制執(zhí)行系統(tǒng)。識別、分析、決策系統(tǒng)項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持系統(tǒng)基本結構分為:識別、分析、決策系統(tǒng)和控制執(zhí)行系統(tǒng)。2.控制執(zhí)行系統(tǒng)項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的工作原理項目三車道保持輔助系統(tǒng)的應用1.大眾CC轎車LKAS系統(tǒng)功能

車道保持功能激活條件：車速≥65km/h，且車道寬度在2.8~4.4m之間；攝像頭視野清晰；攝像頭必須能夠識別出道路邊界。自主控制類ADAS的原理及應用任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的工作原理項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)的應用

任務一車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用——車道保持輔助系統(tǒng)的工作原理

1.奧迪汽車LKAS系統(tǒng)

當車速超過65km/h，車道保持輔助系統(tǒng)自動起動。項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務三任務四自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用任務二項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用情境導入：研究顯示駕駛人若在事故發(fā)生前３ｓ內集中精力并對車輛采取正確的駕駛操作則可以避免８０％以上的事故發(fā)生；有相關調查指出在嚴重的交通事故中約有８５％的駕駛人沒有采取制動措施或是沒有采取完全制動，無法利用車輛全部的制動性能，進一步導致事故發(fā)生。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動制動輔助系統(tǒng)的認知定義汽車自動制動輔助（AutomaticBrakingAssistance，AEB）系統(tǒng)也稱為自動制動輔助系統(tǒng)，它可以預知潛在的碰撞危險并及時通知駕駛人，而且在必要的情況下，還會自動控制制動踏板完成制動操作，以避免或減輕碰撞傷害，項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動制動輔助系統(tǒng)的認知類型城市專用AEB系統(tǒng)高速公路專用AEB系統(tǒng)行人保護專用AEB系統(tǒng)圖3-13行人保護專用AEB系統(tǒng)項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動制動輔助系統(tǒng)的組成項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務二

自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動制動輔助系統(tǒng)的應用舉例：沃爾沃CWAB系統(tǒng)，主動完全制動系統(tǒng)即碰撞警示系統(tǒng)，它是目前世界五大主流預碰撞安全系統(tǒng)之一，由沃爾沃公司于2009年研發(fā)成功，目前已應用于沃爾沃XC60、沃爾沃S60和沃爾沃V60三款車型上。以攝像頭、雷達同時偵測，雷達負責偵測車輛前方150米內的范圍，攝影鏡頭則負責前方55米內的車輛動態(tài)。項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務二任務四自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用任務三項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用情境導入：假設車前的道路空閑時，車速為80km/h，在遇到60km/h的慢車時，為了保證不與前車碰撞，自適應巡航控制系統(tǒng)就自動進行制動，將車速降低到60km/h，維持到一定安全距離。通過控制汽車的加速踏板和制動踏板，對車輛進行速度控制，使本車與前車保持合適的安全間距。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用——自適應巡航控制系統(tǒng)的認知定義 車自適應巡航控制（ACC）系統(tǒng)是在汽車行駛過程中，安裝在汽車前部的車距傳感器持續(xù)掃描汽車前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。 當前汽車（主車）與前方車輛之間的距離小于或大于安全車距時，ACC控制單元通過與制動系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調動作，改變制動力矩和發(fā)動機輸出功率，對汽車行駛速度進行控制，以使當前汽車與前方車輛始終保持安全車距行駛，避免追尾事故發(fā)生，同時提高通行效率。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用——自適應巡航控制系統(tǒng)的認知組成項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用——自適應巡航控制系統(tǒng)的工作原理燃油汽車ACC系統(tǒng)的工作原理項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用——自適應巡航控制系統(tǒng)的工作模式汽車ACC系統(tǒng)工作模式主要有定速巡航、減速控制、跟隨控制、加速控制、停車控制和起動控制等圖中假設當前汽車設定車速為100km/h，目標車輛行駛速度為80km/h。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務三

自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用——自適應巡航控制系統(tǒng)的應用舉例：沃爾沃汽車ACC系統(tǒng)通過設置在前風擋玻璃的攝像頭以及隱藏在前格柵內的雷達來監(jiān)測前方路況，在速度超過30km/h時，按下轉向盤上的起動鍵，就可以激活ACC系統(tǒng)。當前面有車時，車輛自動跟著前車行駛，但不會超過設定的速度；如果前方沒有車輛，就按設定的速度行駛。項目三自主控制類ADAS的原理及應用車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二任務二任務三自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用任務四項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用情境導入：

對于新手司機而言，每次倒車時更是可以用瞻前顧后，膽戰(zhàn)心驚來形容。有了自動泊車輔助系統(tǒng)之后，完全解放雙手。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的認知定義 自動泊車輔助系統(tǒng)(AＰＡ)是利用車載傳感器探測有效泊車空間，并輔助控制車輛完成泊車操作的一種汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的認知組成

自動泊車輔助系統(tǒng)主要由感知單元、中央控制器、轉向執(zhí)行機構和人-機交互系統(tǒng)組成。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的工作原理和工作步驟工作原理

激活系統(tǒng)PＡ系統(tǒng)可由人工進行開啟或者根據車速自動啟動自動泊車輔助系統(tǒng)；車位檢測

通過車載雷達傳感器和視覺傳感器識別出目標車位；路徑規(guī)劃

根據所獲取的環(huán)境信息中央控制器對汽車和環(huán)境建模計算出一條能使汽車安全泊入車位的路徑；路徑跟蹤

通過轉角、節(jié)氣門和制動的協(xié)調控制?使汽車跟蹤預先規(guī)劃的泊車路徑，實現輕松泊車入位。自動泊車輔助系統(tǒng)的工作步驟項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的工作原理和工作步驟工作步驟

項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的應用奔馳自動泊車輔助系統(tǒng)

1）車速要低于36km/h2）打轉向燈（以給系統(tǒng)提示要停車在哪個方向）3）停車區(qū)域要長于車身的1.2~1.3m4）車輛必須離開障礙物（例如停車區(qū)域前后的車）距離在1.5米之內。5）停車區(qū)域必須是想路邊臨時停車那種，一排車在一側，一字排開，象停車場那種每部車豎直并列排放的，不能實現該功能。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的應用奧迪A6L自動泊車輔助系統(tǒng)

首先通過探測雷達,尋找合適的停車位；其次,如果車位合適,啟動自動泊車系統(tǒng),倒入車位；最后停車入位，調整車身姿態(tài)。項目三自主控制類ADAS的原理及應用任務四

自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用——自動泊車輔助系統(tǒng)的應用大眾邁騰自動泊車輔助系統(tǒng)自動倒車輔助系統(tǒng)會運用超聲波傳感器掃描道路兩側，通過比較停車空間和車身長度來尋找合適的停車位，發(fā)現適合的位置后，聲音的緊密程度會自動提示，系統(tǒng)會自動引導車輛進入駐停區(qū)域，掛上倒車檔，自動倒車，輔助系統(tǒng)會自動控制轉向操作，此時只需控制加速踏板和制動踏板即可將車停進停車位 項目三自主控制類ADAS的原理及應用項目總結本項目重點在于自主控制類ADAS的原理及應用，包括車道保持輔助系統(tǒng)的原理及應用、自動制動輔助系統(tǒng)的原理及應用、自適應巡航控制系統(tǒng)的原理及應用、自動泊車輔助系統(tǒng)的原理及應用。通過本項目的學習，學生重點掌握自主控制類ADAS的定義、組成、原理，了解自主控制類ADAS的工作模式、作用及相關應用。

謝謝聆聽！謝謝聆聽！謝謝聆聽！智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)原理及應用智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)認知項目一項目二項目三項目四預警類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用自主控制類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用改善視野類先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用任務一任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用任務四全景泊車系統(tǒng)的原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用情景導入隨著城市建設的不斷發(fā)展，道路交通環(huán)境也變得越來越復雜，為了在夜間照明不良的環(huán)境下為駕駛人提供優(yōu)良的駕駛視野，需要汽車的燈光照明系統(tǒng)能夠根據駕駛環(huán)境和駕駛人視野需求的變化，實現自適應照明的功能，有效降低交通事故發(fā)生概率。由此需求產生的自適應前照燈系統(tǒng)（AdaptiveFront-lightingSystem，AFS）可以根據不同駕駛環(huán)境下對燈光照明的需求，對照明模式進行切換，通過燈光照明角度變化和某一區(qū)域燈光強度調節(jié)實現照明效果優(yōu)化。項目四改善視野類ADAS原理及應用一、自適應前照明系統(tǒng)的工作原理根據天氣情況、環(huán)境光線、路面情況、車身姿態(tài)及其他車輛行駛信息，通過調整前照燈燈組的光線角度和局部光線強弱，從而改變光型的照明范圍，減少視野盲區(qū)，為駕駛人提供更合理、更可靠、更清晰的照明視野范圍，保證行車安全。通過采集車身高度傳感器、方向盤轉角傳感器，光線傳感器、雨量傳感器和輪速傳感器等信號，并綜合毫米波雷達和轉向燈的信號，經過自適應前照明系統(tǒng)控制單元的邏輯判斷，依據控制算法識別車輛使用場景，確定燈光調節(jié)的方案，最終對照明燈組進行控制。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.1自適應前照明系統(tǒng)1.光線傳感器、車身傾角傳感器認知及原理光線傳感器一般位于中控臺中靠近前擋風玻璃處，該位置與駕駛者所處的光照條件最接近，能更準確的獲取駕駛者實際的光線環(huán)境。光線傳感器是利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，由投光器和受光器組成，利用投光器中的透鏡將光線聚焦，聚焦后的光線傳輸到受光器的透鏡，再至接收感應器，接收感應器將收到的光線訊號轉變成電信號，此電信號可由自適應前照明系統(tǒng)控制單元采集，并進行后續(xù)功能控制。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.1自適應前照明系統(tǒng)1.光線傳感器、車身傾角傳感器認知及原理車身高度傳感器是（英文ChassisHeightSensor，又叫軸高傳感器，車姿傳感器，懸架高度傳感器等），是汽車上用于測量車身前后懸架姿態(tài)變化必不可少的零部件。目前汽車的懸架控制系統(tǒng)（如主動懸架系統(tǒng)、懸架阻尼控制系統(tǒng)、空氣懸架系統(tǒng)等）和自適應前照明系統(tǒng)普遍采用車身高度傳感器來測量汽車行駛姿態(tài)的變化。車身高度傳感器由二連桿和角度傳感器組成，二連桿的兩端分別固定在不同的懸架部件上，當車身高度發(fā)生變化時，懸架部件的相對位置會發(fā)生變化，二連桿的角度也將發(fā)生變化，通過角度傳感器輸出信號的變化，間接換算出車身高度的變化，此電信號可由自適應前照明系統(tǒng)控制單元采集，并進行后續(xù)功能控制。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.1自適應前照明系統(tǒng)1.光線傳感器、車身傾角傳感器認知及原理另一種測量方法是基于電渦流測距原理，將電渦流傳感器固定在某一懸架部件上，測量出懸架部件間的相對位置變化，間接換算出車身高度的變化。但由于測量技術復雜和成本較高，暫未普遍采用。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.1自適應前照明系統(tǒng)2.自適應前照明系統(tǒng)信號獲取與處理

自適應前照明系統(tǒng)控制單元通過CAN總線實時獲取整車相關傳感器采集的數據信號，包括車身高度傳感器、方向盤轉角傳感器、光線傳感器、雨量傳感器和輪速傳感器，毫米波雷達和轉向燈等信號，對于自動駕駛級別較高的車輛還可以采集多功能攝像頭和激光雷達的信號，經過算法識別出汽車實時的工況，對照明系統(tǒng)進行模式調整。自適應前照明系統(tǒng)信號流程圖如下圖。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.1自適應前照明系統(tǒng)3.照明光型調節(jié)原理照明系統(tǒng)光型的調節(jié)主要有光照角度調節(jié)、光照亮度調節(jié)和遠近光開閉調節(jié)三種方式，通過這三種調節(jié)方式的組合獲取不同的照明光型。光照角度調節(jié)是通過調整照明燈組的反射面角度來調節(jié)光束的發(fā)射方向，可以實現照明方向在垂直方向和水平反向的調節(jié)，如圖所示。光照亮度調節(jié)和遠近光開閉調節(jié)是通過調整電壓和開關狀態(tài)實現。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略

自適應前照明系統(tǒng)根據車輛的不同行駛工況來調節(jié)照明模式，基于典型行駛場景對照明效果的需求，消除駕駛員在夜間、雨雪天氣、市區(qū)行駛、高速公路行駛場景下視野盲區(qū)。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略1.基礎照明模式：汽車的車身姿態(tài)會由于車輛配重的變化而存在差異，如空載、半載和滿載狀態(tài)下，光線的照明高度存在差異；前部配重和后部配重狀態(tài)下，車輛會有俯仰變化，光線的照明角度存在差異。此時需要調整燈光照明角度，優(yōu)化照明效果。當車輛上坡或下坡時，將加大車輛俯仰的程度，對燈光照明的影響程度更大。依據車身高度傳感器采集出的車輛俯仰角度，計算出光線的照明角度所需調節(jié)的角度，由自適應前照明系統(tǒng)控制單元驅動垂向控制電機調節(jié)燈組的照明角度。項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用2.彎道照明模式：當汽車在彎道內行駛時，車輛是按照弧線行駛，但照明光線的方向為弧線的切線方向，影響光照效果導致駕駛車無法看到實際行車方向的路面情況，此時需要調整燈光照明角度，優(yōu)化照明效果。依據方向盤轉角傳感器、輪速傳感器、多功能攝像頭和導航定位采集出的數據信息，推算出車輛的轉彎半徑，依據轉彎半徑得出照明光線所需調節(jié)的角度，由自適應前照明系統(tǒng)控制單元驅動水平控制電機調節(jié)燈組的角度。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用3.城市道路照明模式：城市道路行車的路況比較復雜，特點是車速較低、車流量和人流量大、十字路口多，外界照明條件好，駕駛者重點需要獲取較近距離內的路況信息，對遠處路況信息的需求較少，此工況下應盡量調低燈光照明角度，在滿足駕駛者對近處燈光照明的需求，還可以減輕對面車輛的眩光效果，進一步提高行車安全性。依據輪速傳感器、多功能攝像頭和導航定位采集出的車輛數據信息，推算出車輛處于城市行駛工況，自適應前照明系統(tǒng)控制單元設置為城市道路照明模式。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用4.高速公路照明模式：高速公路行車的路況較城市路況簡單，特點是車速快和路面狀況好，駕駛者重點需要獲取較遠距離以外的路況信息，對近處路況信息的需求較小，此工況下應盡量調高燈光照明角度，滿足駕駛者對遠處燈光照明的需求依據車輪速傳感器、多功能攝像頭和導航定位采集出的車輛數據信息，推算出車輛處于高速公路行駛模工況，自適應前照明系統(tǒng)控制單元設置為高速公路照明模式。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用5.鄉(xiāng)村公路照明模式：鄉(xiāng)村公路行車的路況比較復雜，特點是車速較低、車流量和人流量較小，與城市道路相似，但外界照明條件不好且交通構成因素較復雜易出現突發(fā)情況，駕駛者重點需要獲取較近距離且寬范圍內的路況信息，對遠處路況信息的需求較少，此工況下應調低燈光照明角度，在滿足駕駛者對近處燈光照明的需求，還需要增大光照亮度來補充環(huán)境照明強度的不足，進一步提高行車安全性。依據車輪速傳感器、多功能攝像頭和導航定位采集出的車輛數據信息，推算出車輛處于鄉(xiāng)村公路行駛模工況，自適應前照明系統(tǒng)控制單元設置為鄉(xiāng)村公路照明模式。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用6.雨天照明模式：雨天環(huán)境下路面上會形成水膜，水膜會加強光線在地面上的反射，產生眩光效果，影響駕駛者視野，工況下應調節(jié)燈光照明角度，如為矩陣式LED燈組則可以通過調節(jié)燈組亮滅比例實現，在滿足駕駛者對燈光照明的需求，還能夠減輕對向來車的炫目影響，進一步提高行車安全性。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用7.其他照明模式：由于車輛行駛路況較復雜，相關模式無法一一列舉，還包括有無炫目遠光效果，泊車照明效果等。二、自適應前照明系統(tǒng)控制策略項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用比亞迪漢EV車型標配了自適應前照明系統(tǒng)，使這項實用配置得到更廣泛的應用。1.自適應前照明系統(tǒng)開關自適應前照明系統(tǒng)開關的位置位于燈光組合開關中，如圖所示三、自適應前照明系統(tǒng)案例分析項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用2.自適應前照明系統(tǒng)實際效果（1）高速公路照明模式切換成城市道路照明模式當自適應前照明系統(tǒng)識別出有對向來車，將遠光燈切換成近光燈以降低對向來車的炫目效果。三、自適應前照明系統(tǒng)案例分析項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用2.自適應前照明系統(tǒng)實際效果當自適應前照明系統(tǒng)識別出會車結束后，將近光燈切換成遠光燈以保證更好的照明效果。三、自適應前照明系統(tǒng)案例分析項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用2.自適應前照明系統(tǒng)實際效果（2）基礎照明模式切換成彎道照明模式當自適應前照明系統(tǒng)識別出車輛處于轉彎工況時，將基礎照明模式切換成彎道照明模式。

三、自適應前照明系統(tǒng)案例分析項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用2.自適應前照明系統(tǒng)實際效果當自適應前照明系統(tǒng)識別出車輛處于直行工況時，將彎道照明模式切換成基礎照明模式。

三、自適應前照明系統(tǒng)案例分析項目四改善視野類ADAS原理及應用任務一自適應前照明系統(tǒng)的原理及應用任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用情景導入在照明狀態(tài)不良且復雜的行駛環(huán)境中，僅采用提高照明亮度和自適應前照明系統(tǒng)，無法完全消除其給駕駛者帶來的困擾，尤其是行人衣著顏色與環(huán)境相近的情況下。夜視系統(tǒng)（NightVisionDevice，NVD）利用紅外線成像技術，形成前方環(huán)境的熱敏圖像，可以有效的輔助駕駛員在黑夜中看清道路、行人和障礙物等，甚至可以排除煙霧和雨雪等干擾，幫助駕駛員提早察覺危險，有效減少交通事故的發(fā)生。思考：夜視系統(tǒng)解決了哪種需求？照明不良環(huán)境下的行車需求項目四改善視野類ADAS原理及應用任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用情景導入相比于近光燈照射范圍，夜視系統(tǒng)由于不受可見光照射范圍的影響，其可視范圍要比近光燈更廣，提高駕駛安全性。項目四改善視野類ADAS原理及應用一、夜視系統(tǒng)的工作原理夜視系統(tǒng)的原理是將人們肉眼看不見的紅外線轉化成為可見光，從而幫助人們看清周邊環(huán)境。自然界任何物體在絕對零度(-273°C)以上的物體都會以紅外線的形式向周圍環(huán)境中輻射能量，但人類肉眼無法看到，只有當物體的溫度達到500°C以上時，才會輻射出可見光，如燒紅的鐵和發(fā)光的燈絲。夜晚由于可見光較暗，導致無法看清，但所有物體仍在輻射紅外線，由于人和周邊物體的溫度不同，輻射的紅外線波長也不同，利用這一特性即可對周邊環(huán)境進行熱成像。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用一、夜視系統(tǒng)的工作原理夜視系統(tǒng)分為主動式夜視系統(tǒng)和被動式夜視系統(tǒng)，兩者的主要差別在于是否具有紅外線發(fā)射單元，有紅外線發(fā)射單元即為主動式夜視系統(tǒng)。主動式夜視系統(tǒng)通過采集紅外線發(fā)射單元發(fā)射出的紅外線反射波，將熱成像信息以圖像的形式展現給駕駛者，其熱成像分別率高，且圖像較清晰、可靠，由于不依靠物體的熱源，即使不發(fā)熱的物體，也可以做到清晰可見，而被動式夜視系統(tǒng)只是接收物體本身的紅外線輻射，導致大部分物體均無法有效識別。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用一、夜視系統(tǒng)的工作原理紅外線攝像頭結構原理紅外線攝像頭通常由感光芯片、DSP（DigitalSignalProcessing，數字信號處理）芯片、紅外線鏡頭、紅外光發(fā)射器、攝像頭外殼和線纜等主要部件組成。感光芯片是一個紅外線攝像頭的“眼睛”，將紅外光轉化成電子信號，感光芯片的好壞直接決定著攝像機成像質量，特別是紅外攝像機在夜晚光線不足的情況下，顯得尤為重要。感光芯片分為CCD（ChargeCoupledDevice,電荷耦合元件）和CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,金屬氧化物半導體元件）兩種。在相同像素下CCD的成像的通透性、明銳度很好，色彩還原、曝光準確，而CMOS較差。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用一、夜視系統(tǒng)的工作原理紅外線攝像頭結構原理DSP芯片是一個紅外線攝像頭的“大腦”，它不僅控制紅外線信號的采集，還對信號進行頻譜分析、數字濾波和智能分析等，DSP功能的強弱直接影響著圖像質量。紅外線鏡頭，采用了特殊的光學玻璃材料，同時兼顧了可見光和紅外光線的透過率，提升紅外攝像頭的成像效果。紅外光發(fā)射器是一個紅外線攝像頭的光照裝置，由紅外燈發(fā)射出紅外光并投射到物體上，反射回的紅外線經由紅外線攝像頭采集成像。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用二、夜視系統(tǒng)控制策略夜視系統(tǒng)依據采集到的紅外線圖像信息，識別車輛前方是否有行人、動物或車輛等交通參與方，結合車輛行駛數據對風險進行綜合判斷，最終進行提示或者緊急制動干預。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用二、夜視系統(tǒng)案例分享奔馳的夜視系統(tǒng)叫“NightViewAssistPlus”，是夜視系統(tǒng)中比較先進的之一，采用主動式紅外線攝像頭方案，以奔馳的夜視系統(tǒng)為例進行簡單介紹。

夜視系統(tǒng)結構組成（1）紅外線發(fā)射裝置奔馳的紅外線發(fā)射裝置布置在大燈總成內側燈頭中，進行紅外線的發(fā)射。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用二、夜視系統(tǒng)案例分享（2）紅外線攝像頭紅外線接收攝像頭布置在室內燈總成的底座中，用來識別紅外線反射波，將識別后的數據轉換成影像顯示在儀表顯示屏上任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用二、夜視系統(tǒng)案例分享2.夜視系統(tǒng)的使用（1）標定前檢查夜視系統(tǒng)需在光線較暗的環(huán)境下才能使用，必須保證大燈是開啟狀態(tài)，然后打開儀表臺左邊的夜視系統(tǒng)功能開關即可開啟功能。任務二夜視系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用抬頭顯示系統(tǒng)的定義抬頭顯示系統(tǒng)（HUD，HeadUpDisplay）最先采用在戰(zhàn)斗機上，將飛行信息實時投射在飛行員前方的玻璃面板上，幫助飛行員在視線不離開飛行路徑的前提下了解飛機的飛行狀態(tài)，提高飛行質量和飛行安全。任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用抬頭顯示系統(tǒng)的內容隨著汽車功能越來越多，儀表和中控顯示屏中涵蓋的信息越來越多，導致駕駛人經常需要將視線轉移來獲取信息，增加了行車危險性，抬頭顯示系統(tǒng)可進一步改善此問題，有效減少交通事故的發(fā)生。抬頭顯示系統(tǒng)是利用光學反射原理，將汽車行駛信息、導航信息和ADAS信息等以投影的方式顯示在前擋風玻璃上或反光片上，使駕駛者無需轉移目光即可獲取車輛信息，縮短駕駛者視線轉移出駕駛方向的時間，有助于降低交通事故的發(fā)生概率。任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用抬頭顯示系統(tǒng)的工作原理抬頭顯示系統(tǒng)是利用光學反射原理，將汽車行駛信息、導航信息和ADAS信息等以投影的方式顯示在前擋風玻璃上或反光片上，使駕駛者無需轉移目光即可獲取車輛信息，縮短駕駛者視線轉移出駕駛方向的時間，有助于降低交通事故的發(fā)生概率。抬頭顯示系統(tǒng)分為組合型抬頭顯示系統(tǒng)（C-HUD，CombinerHUD）和前擋風玻璃型抬頭顯示系統(tǒng)（W-HUD，WindshieldHUD），兩者的主要差別在于成像器不同，C-HUD自帶成像器，具有結構簡單、體積小、成本低和顯示內容少等特點；而W-HUD利用前擋風玻璃作為成像器，需在前擋風玻璃上增加防止“疊影”的楔形膜夾層，具有視場角大，顯示內容多，體積大和成本高等特點。任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用抬頭顯示系統(tǒng)由圖像源、光學系統(tǒng)和成像器組成。紅外發(fā)射器用來發(fā)射紅外線光束，圖像源一般采用液晶顯示屏，用來形成最原始的圖像；光學系統(tǒng)通過多鏡面反射將圖像源中的圖像信息投射出去，并且可以調節(jié)投射圖像的大小、焦點、位置和糾偏等功能；成像器一般在前擋風玻璃上或單獨反射屏，在不遮擋駕駛人視線的前提下，將投影信息和前方路況融合在一起。抬頭顯示系統(tǒng)的組成任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用當投影介質中無楔形鍍膜時，投影介質的兩個反射面的反射光1和反射光2近似為平行光，在人眼中會形成兩個虛像，最終導致疊影現象。當投影介質中有楔形鍍膜時，投影介質的兩個反射面的反射光1和反射光2將交于一點，在人眼中會形成一個虛像，成像清晰。楔形鍍膜原理任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用二、抬頭顯示系統(tǒng)控制策略抬頭顯示系統(tǒng)通過CAN總線傳輸，收集需顯示的信息，并將車輛行駛信息、駕輔信息和多媒體信息等顯示在成像器上。任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用隨著技術和市場的不斷發(fā)展，HUD技術從飛機應用到車載應用，從C-HUD到W-HUD，現在已經有越來越多的汽車裝備此項配置。隨著近些年AR（AugmentedReality，增強現實）技術的興起，AR技術與HUD技術深度融合后，產生了新一代的HUD形態(tài)，即AR-HUD，HUD中顯示的內容可以融合實際的路況場景進行顯示，更加形象生動，代表了HUD的未來發(fā)展方向。任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應用智能領航限距功能信息顯示將限距信息與實車場景結合，更直觀清晰的提示駕駛者車輛行駛狀態(tài)任務三抬頭顯示系統(tǒng)的原理及應用項目四改善視野類ADAS原理及應