智能網(wǎng)聯(lián)汽車 課件 項(xiàng)目六 任務(wù)一 認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛與輔助技術(shù)（ADAS）；項(xiàng)目六 任務(wù)二 認(rèn)知視野類ADAS技術(shù)

項(xiàng)目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)導(dǎo)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)（ADAS）具有更快捷的主動(dòng)安全技術(shù)信息處理，使駕駛員能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的危險(xiǎn)，以引起注意并提高安全意識(shí)。認(rèn)知智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛與輔助技術(shù)（ADAS）Annualworksummary1目錄01教學(xué)目標(biāo)02教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)0103能解釋環(huán)境感知的應(yīng)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(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道技術(shù)不斷進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣。知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容02

先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（AdvancedDriverAssistanceSystems，簡(jiǎn)稱ADAS），又稱為高級(jí)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(cè)駕駛?cè)恕④囕v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?wù)或主動(dòng)避免/減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。一、先進(jìn)駕駛與輔助技術(shù)的概念什么是車聯(lián)網(wǎng)二、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)在ADAS中，通常融合多個(gè)傳感器信息實(shí)時(shí)感知周邊環(huán)境，為車輛計(jì)算系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的路況數(shù)據(jù)、障礙物和道路標(biāo)線等相關(guān)信息。軟件系統(tǒng)根據(jù)傳感器的輸入實(shí)時(shí)構(gòu)建汽車周圍環(huán)境的空間模型或計(jì)算行駛的危險(xiǎn)級(jí)別。接著，將輸出提供給駕駛?cè)嘶蛑付ㄏ到y(tǒng)應(yīng)如何預(yù)警或主動(dòng)干預(yù)車輛控制。如圖6-1-1所示，為ADAS在汽車上的應(yīng)用以及不同類型傳感器在ADAS中的應(yīng)用范圍。我國汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)制度三、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的工作原理先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的原理很簡(jiǎn)單，通過安裝在車上的各式各樣傳感器(毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航)。在汽車行駛過程中隨時(shí)來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn)或主動(dòng)采取措施預(yù)防危險(xiǎn)，如圖6-1-2所示。四、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的工作過程先進(jìn)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(dá)、超聲波雷達(dá)、紅外雷達(dá)、激光雷達(dá)、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(jī)械運(yùn)動(dòng)變成電子參數(shù)(電壓、電阻及電流)。2、信息分析與指令下達(dá)電子控制單元(ECU)會(huì)在針對(duì)傳感器所收集到的信息進(jìn)行分析處理，然后再向控制的執(zhí)行裝置下達(dá)動(dòng)作指令。3、執(zhí)行動(dòng)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(huì)依據(jù)ECU輸出的訊號(hào)，來執(zhí)行各種反應(yīng)動(dòng)作，讓汽車安全行駛于道路上，五、先進(jìn)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(kuò)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(cè)系統(tǒng)和自適應(yīng)照明系統(tǒng)等。自適應(yīng)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(dòng)進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動(dòng)，在垂直方向上與車高聯(lián)動(dòng)進(jìn)行上下擺動(dòng)的燈光隨動(dòng)系統(tǒng)，如圖6-1-3所示。五、先進(jìn)駕駛與輔助技術(shù)類型02預(yù)警類ADAS預(yù)警類ADAS是指自動(dòng)監(jiān)測(cè)車輛可能發(fā)生的危險(xiǎn)并提醒駕駛?cè)耍瑥亩乐拱l(fā)生危險(xiǎn)或減輕事故傷害的駕駛輔助系統(tǒng)，包括：車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)和盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)通過安裝在內(nèi)視鏡附近的攝像頭檢測(cè)前方車道線，并計(jì)算出本車與車道線的實(shí)時(shí)距離，從而判斷車輛是否偏離車道。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛在無換道意圖即將偏離本車車道時(shí)，通過報(bào)警或振動(dòng)等方式提醒駕駛?cè)耍鐖D6-1-4所示。五、先進(jìn)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(dòng)監(jiān)測(cè)車輛可能發(fā)生的危險(xiǎn)并提醒，必要時(shí)系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)介入車，通過控制車輛的橫、縱向運(yùn)動(dòng)防止發(fā)生危險(xiǎn)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(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)和換道輔助系統(tǒng)等。自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)利用車載傳感器（如雷達(dá)、攝像頭等）探測(cè)本車前方的車輛、行人及其他障礙物，并檢測(cè)本車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其與前方障礙物之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度等信息，實(shí)時(shí)判斷是否存在碰撞危險(xiǎn)，如圖6-1-5所示。如存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，首先發(fā)出預(yù)警信息提醒駕駛?cè)诉M(jìn)行制動(dòng)操作以回避碰撞，若駕駛?cè)宋茨芗皶r(shí)對(duì)警告信息做出響應(yīng)，系統(tǒng)將在緊急情況下通過自動(dòng)制動(dòng)來減輕碰撞的程度。五、先進(jìn)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(chǔ)，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(cè)系統(tǒng)、分神駕駛檢測(cè)系統(tǒng)等。駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(huì)立即啟動(dòng)，如圖6-1-6所示。謝謝項(xiàng)目六智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)導(dǎo)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(dá)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?huì)由于視野不佳導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。視野改善類ADAS通過雷達(dá)、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(kuò)大駕駛?cè)说囊曇胺秶瑥亩岣唏{駛?cè)艘曇拜^差環(huán)境下的環(huán)境感知能力。認(rèn)知視野類ADAS技術(shù)Annualworksummary2目錄01教學(xué)目標(biāo)02教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)0103能解釋環(huán)境感知的應(yīng)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(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道技術(shù)不斷進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣。知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容02

目前應(yīng)用較多的改善視野類ADAS，包括汽車自適應(yīng)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(yīng)前照明系統(tǒng)01汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)概念汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)（AFS）是可以根據(jù)不同的道路行駛條件自動(dòng)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?yàn)閻毫犹鞖?、黑夜、能見度低等情況下汽車轉(zhuǎn)向時(shí)視野不明區(qū)域所帶來的危險(xiǎn)，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(yīng)前照明系統(tǒng)02車輛自適應(yīng)照明系統(tǒng)的組成汽車自適應(yīng)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(yīng)前照明系統(tǒng)03車輛自適應(yīng)照明系統(tǒng)的原理車輛通過光照強(qiáng)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(cè)到的信號(hào)傳遞給控制ECU進(jìn)行處理，對(duì)運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷來控制前照燈轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。車輛的燈光自動(dòng)開啟控制可采用閾值控制法，如果當(dāng)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(jī)控制一般使用PID控制方法進(jìn)行控制，通過當(dāng)前車燈的實(shí)際位置和實(shí)際角度與預(yù)設(shè)位置和預(yù)設(shè)角度的差值進(jìn)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(yīng)前照明系統(tǒng)03車輛自適應(yīng)照明系統(tǒng)的原理汽車自適應(yīng)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(dòng)調(diào)節(jié)前照明系統(tǒng)的工作模式，可實(shí)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(shí)，搭載在風(fēng)擋玻璃上的車載攝像頭可識(shí)別對(duì)向車輛和物體，如果檢測(cè)到存在車輛或物體時(shí)，車燈照射的區(qū)域會(huì)漸變式自動(dòng)熄滅與點(diǎn)亮。這樣設(shè)計(jì)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)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(shí)，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(gè)超廣角魚眼攝像頭、人機(jī)交互界面和系統(tǒng)主機(jī)等組成