智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù) 課件 項目六（任務(wù)3）高級駕駛輔助技術(shù)的主要應(yīng)用

任務(wù)3高級駕駛輔助技術(shù)的主要應(yīng)用01任務(wù)3高級駕駛輔助技術(shù)的主要應(yīng)用02任務(wù)引入任務(wù)引入在當今搭載AEB汽車主動安全上市車型中，出現(xiàn)了較多“故障率”引發(fā)用戶較多的抱怨。該“故障率”是指當確實遇到碰撞風險時，需要系統(tǒng)觸發(fā)安全制動，而系統(tǒng)未能及時作出反應(yīng)，也指當未出現(xiàn)碰撞風險時，不需要系統(tǒng)作出安全制動時，系統(tǒng)卻錯誤的作出制動剎車。那么，造成這種“故障率”的原因有哪些呢？03任務(wù)目標能夠熟悉高級駕駛輔助技術(shù)的應(yīng)用范圍能夠熟悉高級駕駛輔助技術(shù)的應(yīng)用范圍能夠熟悉ADAS系統(tǒng)的配置方案能夠理解高級駕駛輔助系統(tǒng)的特點知識鏈接常見ADAS技術(shù)：自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（ACC）碰撞避免系統(tǒng)（AEB或FCW）自動泊車系統(tǒng)車道保持輔助系統(tǒng)圖6-3-1常見ADAS技術(shù)05自適應(yīng)巡航概念自適應(yīng)巡航概念自適應(yīng)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，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(yīng)調(diào)整自身車速，與前方車輛保持安全距離，在設(shè)定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度，以適應(yīng)前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。圖6-3-2自適應(yīng)巡航控制狀態(tài)06自適應(yīng)巡航功能自適應(yīng)巡航功能（1）根據(jù)駕駛員設(shè)定的安全距離，能夠在直道、彎道以及上下坡時根據(jù)前車的運行狀況自動調(diào)整車速，并跟蹤前車行駛,以減輕駕駛者的疲勞。（2）通過系統(tǒng)軟件的升級，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)“停車/起步”功能，以應(yīng)對在城市中行駛時頻繁的停車和起步情況。（3）與自動巡航（也稱定速巡航）的區(qū)別在于，自動巡航只具有按照駕駛員設(shè)定的車速進行等速行駛的功能，自適應(yīng)巡航不僅具有該功能，還可以根據(jù)前車的運行狀況自動調(diào)整車速的功能。也就是說，自動巡航只是自適應(yīng)巡航的一部分。常規(guī)巡航控制模式在車內(nèi)開關(guān)如下圖所示。自適應(yīng)巡航功能圖6-3-3巡航開關(guān)車間距離控制模式如下圖所示。圖6-3-4行車間距離狀態(tài)07自適應(yīng)巡航系統(tǒng)工作策略自適應(yīng)巡航系統(tǒng)工作策略（1）Case1:前方?jīng)]有行駛車輛，按設(shè)定的車速勻速行駛。（2）Case2:前方有行駛車輛，前車速度大于本車速度，按設(shè)定的車速勻速行駛。（3）Case3:前車速度小于本車速度，進行主動減速，確保安全距離，當?shù)竭_目標值后，跟隨前車，同速行駛。（4）Case4:前車變更車道/本車變更車道且前方無車時進行加速，恢復(fù)設(shè)定的車速勻速行駛，若駕駛員干預(yù)，則自動退出ACC系統(tǒng)。如下圖所示。自適應(yīng)巡航系統(tǒng)工作策略圖6-3-8巡航控制策略08自適應(yīng)巡航功能的實現(xiàn)流程自適應(yīng)巡航功能的實現(xiàn)流程自適應(yīng)巡航功能的實現(xiàn)流程，如下圖所示。圖6-3-9巡航控制流程09AEB簡介AEB簡介自動制動輔助系統(tǒng)（AutonomousEmergencyBraking，AEB），又稱為自動緊急制動系統(tǒng)，主要由四個模塊構(gòu)成，包括測距模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、控制模塊和制動模塊。自動制動輔助系統(tǒng)采用毫米波雷達測出與前車或者障礙物的距離，然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測出的距離與警報距離、安全距離進行比較，小于警報距離時就進行警報提示，而小于安全距離時如果駕駛?cè)藳]有來得及踩制動踏板，AEB系統(tǒng)會主動干預(yù)使汽車自動制動，從而防止追尾事故的發(fā)生。如下圖所示。10AEB系統(tǒng)構(gòu)成AEB系統(tǒng)構(gòu)成汽車AEB系統(tǒng)（自動緊急制動系統(tǒng)）是一種先進的駕駛輔助技術(shù)，旨在幫助減緩或避免碰撞。如下面圖所示，AEB系統(tǒng)主要由主動制動系統(tǒng)、ABS/ESC系統(tǒng)、電機控制器、車身控制模塊和EPS系統(tǒng)構(gòu)成。主動制動系統(tǒng)是AEB系統(tǒng)的核心組成部分之一。它包括傳感器和制動執(zhí)行器，用于監(jiān)測車輛前方的交通狀況，并在必要時主動執(zhí)行制動操作。主動制動系統(tǒng)涉及到雷達、攝像頭、激光雷達等傳感器來感知前方的障礙物，然后通過控制制動液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)緊急制動。ABS（防抱死制動系統(tǒng)）和ESC（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）是與AEB協(xié)同工作的系統(tǒng)。ABS系統(tǒng)通過防止車輪鎖死，保持車輛制動時的操控性，從而幫助AEB系統(tǒng)更有效地執(zhí)行緊急制動。ESC系統(tǒng)則在車輛失控時通過對車輛進行制動或加速來穩(wěn)定車輛。電機控制器是AEB系統(tǒng)中負責調(diào)整車輛動力系統(tǒng)的部分。當AEB系統(tǒng)判斷需要進行緊急制動時，電機控制器可能會調(diào)整發(fā)動機輸出功率，AEB系統(tǒng)構(gòu)成以幫助更有效地減緩車速。車身控制模塊監(jiān)測并控制車輛的動態(tài)行為，確保在執(zhí)行緊急制動時車輛保持平穩(wěn)，與ABS、ESC等系統(tǒng)協(xié)同工作，通過調(diào)整懸掛系統(tǒng)或其他參數(shù)來保持車輛的穩(wěn)定性。EPS（電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）在緊急制動時可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)向助力來幫助駕駛員更好地控制車輛，有助于避免潛在的失控情況，并提高緊急制動的效果。圖6-3-11AEB系統(tǒng)構(gòu)成11自動泊車的原理自動泊車的原理不同的自動泊車系統(tǒng)采用不同的方法來檢測汽車周圍的物體。有些在汽車前后保險杠四周裝上了感應(yīng)器，它們既可以充當發(fā)送器，也可以充當接收器。這些感應(yīng)器會發(fā)送信號，當信號碰到車身周邊的障礙物時會反射回來。然后車上的計算機會利用其接收信號所需的時間來確定障礙物的位置。其他一些系統(tǒng)則使用安裝在保險杠上的攝像頭或雷達來檢測障礙物。但最終結(jié)果都是一樣的：汽車會檢測到已停好的車輛、停車位的大小以及與路邊的距離，然后將車子駛?cè)胪＼囄?。自動泊車的原理圖6-3-12自動泊車系統(tǒng)原理12自動泊車兩種情況自動泊車兩種情況自動泊車兩種情況：平行泊車、垂直泊車，如下圖所示。圖6-3-13多類型自動泊車原理13自動泊車步驟自動泊車步驟現(xiàn)有的自動泊車汽車并不是全自動的，但這種車的確使順列式駐車更加容易。駕駛員仍然必須踩著制動踏板控制車速（汽車的怠速足以將車駛?cè)胪＼囄唬瑹o需踩加速踏板）。然后車上的計算機系統(tǒng)將接管方向盤。（1）汽車移動到前車旁邊時，系統(tǒng)會給駕駛員一個信號，告訴他應(yīng)該停車的時間。（2）駕駛員換倒擋，稍稍松開剎車，開始倒車。計算機通過動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)動車輪，將汽車完全倒入停車位。（3）當汽車向后倒得足夠遠時，系統(tǒng)會給駕駛員另一個信號，告訴他應(yīng)該停車并換為前進擋。汽車向前移動，將車輪調(diào)整到位。（4）最后系統(tǒng)再給駕駛員一個信號，告訴他車子已停好。14幾種自動泊車系統(tǒng)介紹Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹圖6-3-14自動泊車系統(tǒng)裝置①PLA系統(tǒng)傳感器探測范圍介紹。后保險桿上有4個PDC傳感器。中間2個探測范圍是160厘米。兩邊2個探測范圍是60厘米。前保險桿上有4個PDC傳感器和2個PLA傳感器。前面4個是PDC傳感器，中間2個探測范圍120厘米。外側(cè)2個PLA傳感器，探測范圍60厘米。前后PDC的連續(xù)報警區(qū)都是30厘米。Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹圖6-3-15PLA系統(tǒng)傳感器范圍②PLA系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如下表所示。表6-3-1PLA技術(shù)參數(shù)③PLA系統(tǒng)操作說明如下圖所示。Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹圖6-3-16（1）PLA系統(tǒng)操作備注：系統(tǒng)默認靠右邊停車，駕駛員如果打左轉(zhuǎn)向燈，車輛將自動尋找左側(cè)的停車位。Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹圖6-3-16（2）PLA系統(tǒng)操作備注：停車位長度超過車輛長度1.4m時，無需4、5兩歩，可一次自動倒入車位。Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹④PLA系統(tǒng)注意事項：車輛發(fā)動后，首次前進車速要求≥10km/h,之后按下再PLA開關(guān)，才能激活PLA系統(tǒng)。ESP處于打開狀態(tài)，而且無故障報警。關(guān)閉EPB和AUTOHOLD功能。前進車速≤30km/h，系統(tǒng)才開始尋找停車位。車速超過45km/h，系統(tǒng)自動關(guān)閉。如果在車速大于30km/h，而且小于40km/h，按下PLA開關(guān)，則只有當車速小于30km/h，系統(tǒng)才會自動開啟。系統(tǒng)默認向右尋找停車位，如果要向左停車，需要在按下PLA開關(guān)后，打開左轉(zhuǎn)向燈，系統(tǒng)自動搜索左邊的停車位置信息。同時儀表上會有相應(yīng)的提示。Tiguan途觀PLA自動泊車系統(tǒng)介紹在系統(tǒng)提示找到停車位，車輛停止，并保持至少1秒，然后再掛入倒檔。在系統(tǒng)掛入倒檔后，系統(tǒng)要求需要在3分鐘內(nèi)，完成自動泊車過程。泊車過程中，要求車速≤7km/h。自動泊車過程中，油門和剎車踏板由駕駛員控制，方向盤的轉(zhuǎn)動由PLA系統(tǒng)自動控制器，駕駛員不能干預(yù)。在多步自動泊車過程中，更據(jù)儀表上的提示符號，切換前進檔和倒車檔，而且更換檔位后，等方向盤自動轉(zhuǎn)向完成后，再松開剎車踏板，進行前后移動。PLA系統(tǒng)不能自動剎車，所以，聽到連續(xù)報警聲后，請立即制動。15LDWS簡介LDWS簡介車道偏離預(yù)警系統(tǒng)（Lanedeparturewarningsystem）,該系統(tǒng)提供智能的車道偏離預(yù)警，在無意識（駕駛員未打轉(zhuǎn)向燈）偏離原車道時，能在偏離車道0.5秒之前發(fā)出警報，為駕駛員提供更多的反應(yīng)時間，大大減少了因車道偏離引發(fā)的碰撞事故，此外，使用LDWS還能糾正駕駛員不打轉(zhuǎn)向燈的習慣，該系統(tǒng)其主要功能是輔助過度疲勞或長時間單調(diào)駕駛引發(fā)的注意力不集中等情況。LDWS簡介圖7-3-17車道偏離預(yù)警原理汽車偏離行駛軌道時有兩種可能：一種是駕駛員有意的變換車道行駛，那么此時發(fā)出的警告則為錯誤信息，有可能會影響到駕駛員的正常行駛；一種是駕駛員處于無意中狀態(tài)比如駕駛員注意力不集中或駕駛疲勞而引起的，此時的預(yù)警系統(tǒng)就會發(fā)揮其功能從而避免了事故的發(fā)生。一個車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會試圖控制車輛以防止可能發(fā)生的碰撞事故。美國國家公路交通安全管理局開展的“采用智能車輛道路系統(tǒng)對策的道路偏離避撞警告項目”研究將車輛偏離預(yù)警系統(tǒng)分為“縱向”和“橫向”車道偏離警告兩個主要功能。16車道偏離預(yù)警系統(tǒng)組成車道偏離預(yù)警系統(tǒng)組成車輛偏離預(yù)警系統(tǒng)按偏離方向分為“縱向”和“橫向”車道偏離警告兩個主要功能。其中，縱向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預(yù)防由于車速太快或方向失控引起的車道偏離碰撞；橫向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預(yù)防由于駕駛?cè)俗⒁饬Σ患幸约榜{駛?cè)朔艞夀D(zhuǎn)向操作而引起的車道偏離碰撞。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)商業(yè)化使用的產(chǎn)品都是基于視覺的系統(tǒng)，根據(jù)攝像頭安裝位置不同，可以將系統(tǒng)分為：側(cè)視系統(tǒng)——攝像頭安裝在車輛側(cè)面，斜指向車道；前視系統(tǒng)——攝像頭安裝在車輛前部，斜指向前方的車道。