智能網(wǎng)聯(lián)汽車 課件 項目6 智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)

項目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)導入智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)（ADAS）具有更快捷的主動安全技術(shù)信息處理，使駕駛員能夠在盡可能短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的危險，以引起注意并提高安全意識。認知智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛與輔助技術(shù)（ADAS）Annualworksummary1目錄01教學目標02教學內(nèi)容教學目標0103能解釋環(huán)境感知的應用范圍01能描述環(huán)境感知系統(tǒng)概念和內(nèi)容02能描述環(huán)境感知系統(tǒng)組成01通過環(huán)境感知系統(tǒng)的學習，讓學生知道技術(shù)不斷進步，激發(fā)學生不斷學習的興趣。知識目標素質(zhì)目標教學內(nèi)容02

先進駕駛輔助系統(tǒng)（AdvancedDriverAssistanceSystems，簡稱ADAS），又稱為高級駕駛輔助系統(tǒng)，是指利用安裝在車輛上的傳感器、通信、決策及執(zhí)行等裝置，監(jiān)測駕駛?cè)?、車輛及其行駛環(huán)境并通過影像、燈光、聲音、觸覺提示/警告或控制等方式輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿栈蛑鲃颖苊?減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。一、先進駕駛與輔助技術(shù)的概念什么是車聯(lián)網(wǎng)二、先進駕駛輔助系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)在ADAS中，通常融合多個傳感器信息實時感知周邊環(huán)境，為車輛計算系統(tǒng)提供精準的路況數(shù)據(jù)、障礙物和道路標線等相關(guān)信息。軟件系統(tǒng)根據(jù)傳感器的輸入實時構(gòu)建汽車周圍環(huán)境的空間模型或計算行駛的危險級別。接著，將輸出提供給駕駛?cè)嘶蛑付ㄏ到y(tǒng)應如何預警或主動干預車輛控制。如圖6-1-1所示，為ADAS在汽車上的應用以及不同類型傳感器在ADAS中的應用范圍。我國汽車駕駛自動化分級制度三、先進駕駛輔助系統(tǒng)的工作原理先進駕駛輔助系統(tǒng)的原理很簡單，通過安裝在車上的各式各樣傳感器(毫米波雷達、激光雷達、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導航)。在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結(jié)合導航地圖數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)的運算與分析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險或主動采取措施預防危險，如圖6-1-2所示。四、先進駕駛輔助系統(tǒng)的工作過程先進駕駛輔助系統(tǒng)的工作過程也分為三步:1、信息采集不同的系統(tǒng)需要使用不同類型的車用傳感器，包含毫米波雷達、超聲波雷達、紅外雷達、激光雷達、CCDCMOS影像傳感器及輪速傳感器等，來收集整車的工作狀態(tài)及其參數(shù)變化情形，并將不斷變化的機械運動變成電子參數(shù)(電壓、電阻及電流)。2、信息分析與指令下達電子控制單元(ECU)會在針對傳感器所收集到的信息進行分析處理，然后再向控制的執(zhí)行裝置下達動作指令。3、執(zhí)行動作包含油門、剎車、燈光、聲響等系統(tǒng)都是屬于執(zhí)行器的范疇內(nèi)，會依據(jù)ECU輸出的訊號，來執(zhí)行各種反應動作，讓汽車安全行駛于道路上，五、先進駕駛與輔助技術(shù)類型01改善視野類ADAS改善視野類ADAS是指通過環(huán)境感知傳感器、V2X通信技術(shù)等擴大駕駛?cè)艘曇胺秶?，從而提高駕駛?cè)艘曇拜^差環(huán)境下行車安全的駕駛輔助系統(tǒng)，包括夜視輔助系統(tǒng)、全息影像監(jiān)測系統(tǒng)和自適應照明系統(tǒng)等。自適應前照明系統(tǒng)通過感知道路狀況、行駛信息等，調(diào)節(jié)不同照明模式，使近光燈光軸在水平方向上與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角聯(lián)動進行左右轉(zhuǎn)動，在垂直方向上與車高聯(lián)動進行上下擺動的燈光隨動系統(tǒng)，如圖6-1-3所示。五、先進駕駛與輔助技術(shù)類型02預警類ADAS預警類ADAS是指自動監(jiān)測車輛可能發(fā)生的危險并提醒駕駛?cè)耍瑥亩乐拱l(fā)生危險或減輕事故傷害的駕駛輔助系統(tǒng)，包括：車道偏離預警系統(tǒng)、前向碰撞預警系統(tǒng)和盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)等。車道偏離預警系統(tǒng)通過安裝在內(nèi)視鏡附近的攝像頭檢測前方車道線，并計算出本車與車道線的實時距離，從而判斷車輛是否偏離車道。當發(fā)現(xiàn)車輛在無換道意圖即將偏離本車車道時，通過報警或振動等方式提醒駕駛?cè)?，如圖6-1-4所示。五、先進駕駛與輔助技術(shù)類型03自主控制類ADAS自主控制類ADAS是指自動監(jiān)測車輛可能發(fā)生的危險并提醒，必要時系統(tǒng)會主動介入車，通過控制車輛的橫、縱向運動防止發(fā)生危險或減輕事故傷害的駕駛輔助系統(tǒng)，包括：車道保持輔助系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)和換道輔助系統(tǒng)等。自動緊急制動系統(tǒng)利用車載傳感器（如雷達、攝像頭等）探測本車前方的車輛、行人及其他障礙物，并檢測本車運動狀態(tài)及其與前方障礙物之間的相對距離、相對速度等信息，實時判斷是否存在碰撞危險，如圖6-1-5所示。如存在碰撞危險時，首先發(fā)出預警信息提醒駕駛?cè)诉M行制動操作以回避碰撞，若駕駛?cè)宋茨芗皶r對警告信息做出響應，系統(tǒng)將在緊急情況下通過自動制動來減輕碰撞的程度。五、先進駕駛與輔助技術(shù)類型04其他類型ADAS以上三類ADAS系統(tǒng)主要是以車外環(huán)境感知為基礎，以提高行車安全性為目的的駕駛輔助系統(tǒng)。除了上述三類ADAS外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車還有其他類型的ADAS，比如：用于監(jiān)視駕駛?cè)司駹顟B(tài)的疲勞檢測系統(tǒng)、分神駕駛檢測系統(tǒng)等。駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過攝像頭、紅外照明確定駕駛員目光的方向、雙眼的閉合程度以及頭部的位置和角度。系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析駕駛員的狀態(tài)，一旦駕駛?cè)顺霈F(xiàn)注意力不集中或疲勞駕駛的情況，安全輔助系統(tǒng)會立即啟動，如圖6-1-6所示。謝謝項目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)導入在行車過程中，駕駛?cè)艘揽恳曈X獲取環(huán)境信息的比例高達90%以上，因此視覺是駕駛?cè)双@取環(huán)境信息的最主要來源。但由于駕駛盲區(qū)、光線和天氣等的影響，駕駛?cè)送鶗捎谝曇安患褜е陆煌ㄊ鹿实陌l(fā)生。視野改善類ADAS通過雷達、攝像頭等環(huán)境感知傳感器獲取行車環(huán)境信息，并將這些信息通過圖像和語音等方式傳遞給駕駛?cè)?，用以擴大駕駛?cè)说囊曇胺秶?，從而提高駕駛?cè)艘曇拜^差環(huán)境下的環(huán)境感知能力。認知視野類ADAS技術(shù)Annualworksummary2目錄01教學目標02教學內(nèi)容教學目標0103能解釋環(huán)境感知的應用范圍01描述環(huán)境感知系統(tǒng)概念和內(nèi)容02能描述環(huán)境感知系統(tǒng)組成01通過環(huán)境感知系統(tǒng)的學習，讓學生知道技術(shù)不斷進步，激發(fā)學生不斷學習的興趣。知識目標素質(zhì)目標教學內(nèi)容02

目前應用較多的改善視野類ADAS，包括汽車自適應前照明系統(tǒng)、汽車夜視輔助系統(tǒng)、汽車平視顯示系統(tǒng)和全景泊車系統(tǒng)等，如表6-2-1所示。一、視野類ADAS的類型、功能智聯(lián)網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)體系二、汽車自適應前照明系統(tǒng)01汽車自適應前照明系統(tǒng)概念汽車自適應前照明系統(tǒng)（AFS）是可以根據(jù)不同的道路行駛條件自動改變多種照明類型的一種照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以消除因為惡劣天氣、黑夜、能見度低等情況下汽車轉(zhuǎn)向時視野不明區(qū)域所帶來的危險，為駕駛員提供更加安全可靠的照明視野，其區(qū)別如圖6-2-1a、b所示所示。二、汽車自適應前照明系統(tǒng)02車輛自適應照明系統(tǒng)的組成汽車自適應前照明系統(tǒng)主要由環(huán)境感知單元、控制單元、執(zhí)行單元構(gòu)成，如圖6-2-2所示所示。二、汽車自適應前照明系統(tǒng)03車輛自適應照明系統(tǒng)的原理車輛通過光照強度傳感器不斷感知環(huán)境的亮度，汽車車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給控制ECU進行處理，對運算處理后的數(shù)據(jù)進行綜合判斷來控制前照燈轉(zhuǎn)過相應的角度。車輛的燈光自動開啟控制可采用閾值控制法，如果當前環(huán)境的亮度小于開啟閾值，那么車輛前照燈將不開啟；反之開啟。車燈的電機控制一般使用PID控制方法進行控制，通過當前車燈的實際位置和實際角度與預設位置和預設角度的差值進行算法調(diào)控。智聯(lián)網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)二、汽車自適應前照明系統(tǒng)03車輛自適應照明系統(tǒng)的原理汽車自適應前照明系統(tǒng)通過傳感器等感知車輛行駛狀態(tài)信息，自動調(diào)節(jié)前照明系統(tǒng)的工作模式，可實現(xiàn)城市道路照明、高速公路公路照明、轉(zhuǎn)彎道路照明及陰雨天氣照明等不同照明模式的調(diào)節(jié)，保障車輛不同條件下的照明效果。在車輛行駛時，搭載在風擋玻璃上的車載攝像頭可識別對向車輛和物體，如果檢測到存在車輛或物體時，車燈照射的區(qū)域會漸變式自動熄滅與點亮。這樣設計可以既保證駕駛員的安全性，又可以提高駕駛員的駕駛感受，如圖6-2-3所示。中國車聯(lián)網(wǎng)的競爭優(yōu)勢三、汽車全景泊車系統(tǒng)01汽車全景泊車系統(tǒng)概念全景泊車系統(tǒng)又稱為“全息影像停車輔助系統(tǒng)”、“汽車環(huán)視系統(tǒng)”或“360度全景可視泊車系統(tǒng)”，是在停車過程時，通過車輛顯示屏幕觀看四周攝像頭圖像，幫助駕駛員了解車輛周邊視線盲區(qū)，使停車更直觀方便。三、汽車全景泊車系統(tǒng)02汽車全景泊車系統(tǒng)組成全景泊車系統(tǒng)主要由安裝在車身前后左右的四個超廣角魚眼攝像頭、人機交互界面和系統(tǒng)主機等組成，如圖6-2-4所示。三、汽車全景泊車系統(tǒng)02全景泊車系統(tǒng)工作原理全景泊車系統(tǒng)的四個超廣角魚眼攝像頭同時采集車輛四周的影像，經(jīng)過圖像處理單元畸變還原→視角轉(zhuǎn)化→圖像拼接→圖像增強，最終形成一幅車輛四周無縫隙的360度全景俯視圖。在顯示全景圖的同時，也可以顯示任何一方的單視圖，并配合標尺線準確地定位障礙物的位置和距離，如圖6-2-5所示。謝謝項目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)導入由于駕駛?cè)说闹饔^因素導致的交通事故占比最高，若在交通事故發(fā)生前的1.5s給駕駛?cè)税l(fā)出預警，可避免90%的碰撞事故，大大降低交通事故發(fā)生率。預警類ADAS就是通過雷達、攝像頭等環(huán)境感知傳感器實時監(jiān)測行車環(huán)境信息，并在車輛可能發(fā)生危險時發(fā)出警告信息，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害。認知預警類ADAS技術(shù)Annualworksummary3目錄01教學目標02教學內(nèi)容教學目標0103能解釋環(huán)境感知的應用范圍01能描述環(huán)境感知系統(tǒng)概念和內(nèi)容02能描述環(huán)境感知系統(tǒng)組成01通過環(huán)境感知系統(tǒng)的學習，讓學生知道技術(shù)不斷進步，激發(fā)學生不斷學習的興趣。知識目標素質(zhì)目標教學內(nèi)容02

目前應用較多的預警類ADAS，包括前向防撞預警系統(tǒng)、車道偏離預警系統(tǒng)和盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)等，如表6-3-1所示。一、預警類ADAS的類型、功能二、前方防碰撞系統(tǒng)01前方防碰撞系統(tǒng)概念前方防碰撞系統(tǒng)（FCW）是通過攝像頭、雷達等傳感器實時感知車輛前方的物體，并檢測車輛與目標之間的距離并警示駕駛員的一種系統(tǒng)，如圖6-3-1所示。二、前方防碰撞系統(tǒng)02前方防碰撞輔助系統(tǒng)的組成前方防碰撞輔助系統(tǒng)主要由環(huán)境感知單元、控制單元和執(zhí)行單元構(gòu)成，其組如圖6-3-2所示。二、前方防碰撞系統(tǒng)03前方防碰撞輔助系統(tǒng)的原理汽車前方防碰撞輔助系統(tǒng)的工作原理是：利用攝像頭識別出前方物體，并通過毫米波雷達感測與前車或前方障礙物的距離，通過電子控制單元對物體進行識別并對距離進行測算，同時判斷當前的工況。如果觀測距離小于報警距離，那么車輛就會進行報警提示，如果觀測距離小于安全距離，車輛就會啟動自動制動。二、汽車自適應前照明系統(tǒng)02車輛自適應照明系統(tǒng)的組成汽車自適應前照明系統(tǒng)主要由環(huán)境感知單元、控制單元、執(zhí)行單元構(gòu)成，如圖6-2-2所示所示。二、汽車自適應前照明系統(tǒng)03車輛自適應照明系統(tǒng)的原理車輛通過光照強度傳感器不斷感知環(huán)境的亮度，汽車車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給控制ECU進行處理，對運算處理后的數(shù)據(jù)進行綜合判斷來控制前照燈轉(zhuǎn)過相應的角度。車輛的燈光自動開啟控制可采用閾值控制法，如果當前環(huán)境的亮度小于開啟閾值，那么車輛前照燈將不開啟；反之開啟。車燈的電機控制一般使用PID控制方法進行控制，通過當前車燈的實際位置和實際角度與預設位置和預設角度的差值進行算法調(diào)控。三、車道偏離預警系統(tǒng)01車道偏離預警系統(tǒng)概念車道偏離預警系統(tǒng)（LDW）使用攝像頭作為視覺傳感器檢測車道線，計算車輛在車道中的位置信息及運動信息，判斷車輛當前是否偏離車道。如果車輛偏離車道且駕駛員沒有進行糾正時，系統(tǒng)會發(fā)出警告或通過方向盤振動的方式提示駕駛員，如圖6-3-3所示。三、車道偏離預警系統(tǒng)02車道偏離預警系統(tǒng)組成車道偏離預警系統(tǒng)主要由環(huán)境感知單元、電子控制單元、執(zhí)行單元組成，如圖6-3-4所示。三、車道偏離預警系統(tǒng)03車道偏離預警系統(tǒng)原理通常一個或多個圖像傳感器提供道路的多幀圖像，這些傳感器連接至處理器的多個視頻端口。數(shù)據(jù)進入系統(tǒng)后，它被實時地變換成可處理的格式，在處理器內(nèi)部，首先進行預處理，過濾掉圖像捕獲期間混入的噪聲。然后探測車輛相對于車道標志線的位置，道路圖像的輸入信息流被變換為一系列畫出道路表面輪廓的線條，在數(shù)據(jù)字段內(nèi)尋找邊緣就能發(fā)現(xiàn)車道標志線，這些邊實際上形成了車輛向前行駛應保持的邊界。處理器則要時刻跟蹤這些標志線，以確定行車路線是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)車輛無意間偏離車行道，處理器做出判斷后輸出一個信號驅(qū)動報警電路，讓駕駛員立即糾正行車路線。報警形式可以是蜂鳴器或喇叭，也可以用語言提示，還有用振動座椅或方向盤來提醒駕駛員，如圖6-3-5所示。三、車道偏離預警系統(tǒng)03車道偏離預警系統(tǒng)原理LDW系統(tǒng)還要考慮到汽車正常使用的制動裝置和轉(zhuǎn)向裝置。這些裝置會影響LDW的工作，使系統(tǒng)復雜化。因此在慢速行駛或制動、正常轉(zhuǎn)向時，LDW系統(tǒng)是不工作的，如圖6-3-6所示。LDW系統(tǒng)系統(tǒng)在行駛速度高于一定車速時才可以啟動，可檢測當前車輛是否壓線或即將偏離車道。如果檢測到車輛偏離或壓線時，儀表盤會顯示紅色的報警標志，并發(fā)出報警聲音提示駕駛員，同時，方向盤會振動來提醒駕駛員。如果車輛打轉(zhuǎn)向燈或駕駛員有轉(zhuǎn)向、加速、加速時該系統(tǒng)認為駕駛員在控制車輛，系統(tǒng)不工作，如圖6-3-7所示。四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)01車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)概念車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)（BCA）通過安裝在左右后視鏡或其它位置的傳感器感知后方道路信息。如果后方有車輛、行人、自行車及其它移動物體靠近時，盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)就會通過聲光報警器提醒駕駛員或在緊急情況下進行制動，如圖6-3-8所示。四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)02車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的組成車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)一般由感知單元、電子控制單元和執(zhí)行單元等組成，其如圖6-3-9所示。四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)03車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的是通過安裝車輛后視鏡或其它位置的傳感器（主要為攝像頭、毫米波雷達等）來檢測后方的車輛、自行車等，如圖6-3-10所示。四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)03車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理電子控制單元對感知單元的數(shù)據(jù)進行計算及判斷，如果檢測到盲區(qū)中有車輛或者自行車，聲光報警器會發(fā)出警報，后視鏡上顯示碰撞危險圖標并閃爍提示，如圖6-3-11所示。四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)03車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理電子控制單元對感知單元的數(shù)據(jù)進行計算及判斷，如果檢測到盲區(qū)中有車輛或者自行車，聲光報警器會發(fā)出警報，后視鏡上顯示碰撞危險圖標并閃爍提示，如圖6-3-11所示。部分車型還可以進行緊急制動。車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)主要由安裝在左右兩個后視鏡上面的毫米波雷達完成。毫米波雷達可以感知后方來到的車輛、自行車等移動物體，電子控制單元可以計算移動物體和當前車輛的相對速度，如果相對速度大于系統(tǒng)設定的閾值，則此時車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)啟動，車輛外后視鏡指示燈常亮。若此時駕駛員試圖變更車道到危險車道，此時車輛外后視鏡指示燈會閃爍，警報蜂鳴器發(fā)出報警聲音提示駕駛員有碰撞危險。謝謝項目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助技術(shù)導入自主控制類ADAS是指通過雷達、視覺等環(huán)境感知傳感器實時檢測行車環(huán)境信息，并在車輛可能發(fā)生危險時發(fā)出警告信息，并在必要時會主動介入車輛的橫縱向運動控制，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害。有些自動控制類ADAS是在預警類ADAS的基礎上進行設計開發(fā)的，比如車道保持輔助系統(tǒng)包含車道偏離預警和車道保持輔助功能。圖8-4-1所示為目前應用較多的自主控制類ADAS，包括車道保持輔助系統(tǒng)、自動制動輔助系統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)和自動泊車輔助系統(tǒng)等。認知自主類ADAS技術(shù)Annualworksummary4目錄01教學目標02教學內(nèi)容教學目標0103能解釋環(huán)境感知的應用范圍01能描述環(huán)境感知系統(tǒng)概念和內(nèi)容02能描述環(huán)境感知系統(tǒng)組成01通過環(huán)境感知系統(tǒng)的學習，讓學生知道技術(shù)不斷進步，激發(fā)學生不斷學習的興趣。知識目標素質(zhì)目標教學內(nèi)容02

目前應用較多的自主控制類ADAS，包括車道保持輔助系統(tǒng)、自動制動輔助系統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)和自動泊車輔助系統(tǒng)等，如表6-4-1所示。一、自主控制類ADAS的類型、功能二、車道保持輔助系統(tǒng)01車道保持輔助系統(tǒng)概念車道保持輔助LKA（LaneKeepingAssist）用于輔助駕駛員將車輛保持在車道線內(nèi)行駛，屬于智能駕駛輔助系統(tǒng)中的一種。是一項在車道偏離預警LDW（LaneDepartureWarning）功能上發(fā)展而來的橫向運動控制ADAS功能。車道保持輔助系統(tǒng)通過前視攝像頭實時監(jiān)測車輛與車道線的相對位置，持續(xù)或在必要情況下介入車輛橫向運動控制，使車輛保持在原車道內(nèi)行駛，如圖6-4-1所示。二、車道保持輔助系統(tǒng)01車道保持輔助系統(tǒng)概念此系統(tǒng)有兩種功能可供選擇：車道偏離輔助修正功能和車道保持功能。目前該系統(tǒng)主要應用于結(jié)構(gòu)化的道路上，如在高速公路和路面條件較好(車道線清晰)的公路上行駛時，當車速達到65km/h或以上才開始啟動運行，如圖6-4-2所示。該系統(tǒng)主要應用于結(jié)構(gòu)化的道路上，如高速公路和路面條件較好（車道線清晰）的公路上行駛。當車速達到65km/h或以上才開始運行。二、車道保持輔助系統(tǒng)02車道保持輔助系統(tǒng)組成車道保持輔助系統(tǒng)主要由環(huán)境感知單元、電子控制單元和執(zhí)行單元組成，其組成如圖6-4-3所示。二、車道保持輔助系統(tǒng)03車道保持輔助系統(tǒng)原理車道保持輔助系統(tǒng)是利用攝像頭等傳感器感知并計算車輛在車道中的位置信息及運動信息，利用車輛的轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)對車輛進行控制，防止車輛偏離車道而發(fā)生事故。車道保持輔助系統(tǒng)會對車輛的轉(zhuǎn)向進行微調(diào)，使車輛駛回原車道行駛。車道保持輔助系統(tǒng)利用車輛行駛時借助一個攝像頭識別行駛車道的標識線將車輛保持在車道上提供支持采集道路圖像，利用車速傳感器采集車速信號，利用轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集轉(zhuǎn)向信號。如果識別出兩側(cè)的車道邊界線，控制單元會計算車道寬度和曲率，同時計算車輛處于當前車道的位置，并根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器計算車輛接近車道邊界線的角度。根據(jù)綜合計算的數(shù)值和車輛當前位置確定警報提醒，如所示。二、車道保持輔助系統(tǒng)03車道保持輔助系統(tǒng)原理如果車輛接近識別到的標記線并可能脫離行駛車道，那么會通過方向盤的振動，或者是聲音來提請駕駛員注意，并輕微轉(zhuǎn)動方向盤修正行駛方向，使車輛處于正確的車道上，若方向盤長時間檢測到無人主動干預，則發(fā)出報警，用來提醒駕駛?cè)藛T，如所示。如果駕駛員打開轉(zhuǎn)向燈，正常進行變線行駛，那么系統(tǒng)不會做出任何提示。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)01汽車自動制動輔助系統(tǒng)概念汽車自動制動輔助（AEB）系統(tǒng)是一種可以防止汽車發(fā)生碰撞的一種智能裝置系統(tǒng)。它能夠自動發(fā)現(xiàn)可能與汽車發(fā)生碰撞的車輛、行人或其他障礙物體，發(fā)出警報或同時采取制動或規(guī)避等措施，以避免碰撞的發(fā)生，如圖6-4-6所示。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)02汽車自動制動輔助系統(tǒng)組成念汽車AEB系統(tǒng)主要由行車環(huán)境信息采集單元、電子控制單元和執(zhí)行單元等組成，如圖6-4-7所示三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)03汽車自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理汽車AEB系統(tǒng)采用測距傳感器測出與前車或障礙物的距離，然后利用電子控制單元將測出的距離與報警距離、安全距離等進行比較，小于報警距離時就進行報警提示，而小于安全距離時，即使在駕駛員沒來得及踩制動踏板的情況下，AEB系統(tǒng)也會啟動，使汽車自動制動，從而為安全出行保駕護航，其工作一般分為四個階段。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)03汽車自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理⑴聲音與警告燈警告當?shù)退侔踩到y(tǒng)檢查到有碰撞的可能時，先點亮儀表上的警告燈。儀表點亮。如果駕駛沒有響應，距離更近，儀表點亮，并有報警聲音提醒，如圖6-4-所示。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)03汽車自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理⑵輕微制動當駕駛員沒有采取措施繼續(xù)前行時，低速安全系統(tǒng)，會采用輕微的制動，建立預備制動壓力。但此時駕駛員只會有輕微的顛簸感，如圖6-4-9所示。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)03汽車自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理⑶增大制動力如果駕駛員仍沒有采取措施繼續(xù)前行時，低速安全系統(tǒng)，會繼續(xù)增大的制動力，使其能夠達到目標減速度，如圖6-4-10所示。三、汽車自動制動輔助系統(tǒng)03汽車自動制動輔助系統(tǒng)的工作原理⑷自動全制動如果駕駛員仍沒有采取措施繼續(xù)前行時，而且無法通過轉(zhuǎn)動方向盤來避免碰撞，低速安全系統(tǒng)，會采用最大制動力的方法來達到避免碰撞或降低碰撞力度的目的，如圖6-4-11所示。四、自適應巡航控制系統(tǒng)01自適應巡航控制系統(tǒng)概念自適應巡航控制系統(tǒng)（AdaptiveCruiseControl，ACC）通過安裝在車輛前部的車距傳感器（一般為毫米波雷達），持續(xù)掃描車輛前方道路，如圖6-4-12所示，從而得知前車的車速與相對距離，行駛中會自動偵測車速，當與前車的距離越來越小時，會對應調(diào)整自身車速，與前方車輛保持安全距離，在設定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度，以適應前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。四、自適應巡航控制系統(tǒng)01自適應巡航控制系統(tǒng)概念自適應巡航控制系統(tǒng)可以對于前方車輛進行識別，從而實現(xiàn)“前車慢我就慢，前車快我就快”的智能跟車效果。自適應巡航控制系統(tǒng)工作狀態(tài)下，當雷達偵測到前方有慢車時，開始減速將車速調(diào)節(jié)至與前方車輛相同，并保持安全距離。當前方車輛離開后，將車速回到預先設定的車速，如圖6-4-13所示。四、自適應巡航控制系統(tǒng)02自適應巡航控制系統(tǒng)組成汽車自適應巡航系統(tǒng)主要由4部分構(gòu)成，分別是環(huán)境感知單元、控制單元、執(zhí)行單元、人機交互單元，其組成如圖6-4-14所示。四、自適應巡航控制系統(tǒng)03自適應巡航控制系統(tǒng)工作原理汽車行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當車輛前方無障礙物時，車輛按設定的速度巡航行駛；當行駛車道的前方有其他前行車輛時，自適應巡航控制系統(tǒng)ECU將根據(jù)本車和前車之間的相對距離及相對速度等信息，通過與ABS、發(fā)動機控制系統(tǒng)、自動變速器控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，對車輛縱向速度進行控制，使本車與前車始終保持安全距離行駛。四、自適應巡航控制系統(tǒng)03自適應巡航控制系統(tǒng)工作原理自適應巡航控制系統(tǒng)的工作示意圖如圖6-4-15所示，共有,4種典型的操作，即巡航控制、減速控制、跟隨控制和加速控制。圖中假設當前車輛設定車速為100km/h，目標車輛行駛速度為80km/h。四、自適應巡航控制系統(tǒng)03自適應巡航控制系統(tǒng)工作原理⑴當前方無車輛時，主車將處于普通的巡航駕駛狀態(tài)，按照駕駛?cè)嗽O定的車速行駛（100km/h），駕駛?cè)酥恍枰M行方向的控制，此時車輛處于勻速狀態(tài)，如圖6-4-15（a）所示。⑵當車輛前方出現(xiàn)目標車輛時，如果目標車輛的速度（80km/h）小于主車時，主車將自動開始進行減速控制（100km/h降到80km/h），確保兩車的距離為所設定的安全距離，此時車輛處于減速狀態(tài)，如圖6-4-15（b）所示。⑶當兩車之間的距離等于安全車距后，采取跟隨控制，即與目標車輛以相同的車速行駛（80km/h），此時車輛處于跟隨狀態(tài)，如圖6-4-15（c）所示，。⑷當前方的目標車輛發(fā)生移線，或主車移線行駛使得主車前方又無行駛車輛時，自適應巡航控制系統(tǒng)將對主車進行加速控制，使主車恢復至設定的行駛速度（100km/h），此時車輛處于加速狀態(tài)，如圖6-4-15（d）所示。四、自適應巡航控制系統(tǒng)04自適應巡航控制系統(tǒng)作用自適應巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于25km/h時才會起作用，而當車速降低到25km/h以下時，就需要駕駛?cè)诉M行人工控制。通過系統(tǒng)軟件的升級，自適應巡航控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)“停車/起步”功能，以應對在城市中行駛時頻繁的停車和起步情況。自適應巡航控制系統(tǒng)的這種擴展功能，可以使汽車在非常低的車速時也能與前車保持設定的距離。當前方車輛起步后，自適應巡航控制系統(tǒng)會提醒駕駛?cè)?，駕駛?cè)送ㄟ^踩加速踏板或按下按鈕發(fā)出信號，車輛就可以起步行駛，自適應巡航控制系統(tǒng)還可以使車輛的編隊行駛更加輕松。四、自適應巡航控制系統(tǒng)04自適應巡航控制系統(tǒng)作用自適應巡航控制系統(tǒng)控制單元可以設定自動跟蹤的車輛，當本車跟隨前車行駛時，自適應巡航控制系統(tǒng)控制單元可以將車速調(diào)整為與前車相同，同時保持穩(wěn)定的車距，而且車距是可調(diào)的，如圖6-4-16所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)01自動泊車輔助系統(tǒng)概念自動泊車輔助系統(tǒng)是利用車載傳感器識別有效的泊車空間，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)，如下圖所示。相比于傳統(tǒng)的電子輔助功能，比如倒車雷達、倒車影像顯示等，智能泊車輔助系統(tǒng)智能化程度更高，減輕了駕駛員的操作負擔，有效降低了泊車的事故率，其工作如圖6-4-17所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)02智能泊車的系統(tǒng)組成智能泊車輔助系統(tǒng)主要由信息檢測單元、電子控制單元、執(zhí)行單元和人機交互系統(tǒng)等組成。如圖6-4-18所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)03智能泊車輔助系統(tǒng)的工作原理汽車進入停車區(qū)域后緩慢行駛，人工開啟智能泊車系統(tǒng)或者根據(jù)車速自動開啟智能泊車系統(tǒng)。通過車載傳感器獲取環(huán)境信息，然后識別出車位。列如超聲波雷達識別車位空間，攝像頭識別車位線等。根據(jù)所獲取的車位信息，控制單元對汽車和環(huán)境建模，計算出一條能是車安全泊入車位的路徑。通過方向盤轉(zhuǎn)角、油門和制動的協(xié)調(diào)控制，使汽車跟蹤預先規(guī)劃的泊車路徑，實現(xiàn)泊車入庫，智能泊車輔助系統(tǒng)的運行過程，如圖6-4-19所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)04半自動泊車輔助系統(tǒng)半自動泊車輔助系統(tǒng)是由駕駛員將該系統(tǒng)激活后，首先是尋找停車空位。如果找到合適的停車空位，到達了合適的初始位置后，掛入倒檔，泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)就接管了轉(zhuǎn)向過程，駕駛員只需要操縱油門踏板及制動器踏板，泊車時仍有聲音警告信號來提醒駕駛員可能發(fā)生的碰撞。使用泊車輔助倒入停車空位時，每次開始停車前，都必須重新激活泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)只有當車速低于30km/h時，泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)才能激活。啟動智能泊車輔助，如圖6-4-所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)04半自動泊車輔助系統(tǒng)半自動泊車輔助系統(tǒng)是由駕駛員將該系統(tǒng)激活后，首先是尋找停車空位。如果找到合適的停車空位，到達了合適的初始位置后，掛入倒檔，泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)就接管了轉(zhuǎn)向過程，駕駛員只需要操縱油門踏板及制動器踏板，泊車時仍有聲音警告信號來提醒駕駛員可能發(fā)生的碰撞。使用泊車輔助倒入停車空位時，每次開始停車前，都必須重新激活泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)只有當車速低于30km/h時，泊車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)才能激活。啟動智能泊車輔助，如圖6-4-所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)04半自動泊車輔助系統(tǒng)泊車輔助系統(tǒng)尋找道路左右兩側(cè)的空車位，駕駛員信息系統(tǒng)顯示已經(jīng)找到了一個足夠大的空車位，如圖6-4-21所示。五、自動泊車輔助系統(tǒng)04半自動泊車輔助系統(tǒng)泊車中，車輛以一定的角度倒入停車位，駕駛員需要保持車速在7km/h以下。如果超出了這個速度值，系統(tǒng)將終止程序。車輛利用超聲波傳感器的距離數(shù)據(jù)和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的數(shù)據(jù)，泊車輔助檢查車輛的位置，并與停車位比較，調(diào)整智能泊車輔助控制單元內(nèi)存儲的路徑，確定何時回正車輪，從而確保車輛能進入停車位。入位后，如果車身達到了和道路平行，但是車輛和后方目標物的距離過小，停車距離控制系統(tǒng)就會發(fā)出聲音報警。如果車輛并沒有與路肩石或者墻面完全平