項目七-先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)應用技術

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術概論》單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用項目七先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）應用技術單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用單元十抬頭顯示系統(tǒng)（HUD）結構原理與應用單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解前方碰撞預警系統(tǒng)基本概念2.了解前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理3.了解前方碰撞預警系統(tǒng)實車應用情況單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用一、前方碰撞預警系統(tǒng)的定義及發(fā)展歷程前方碰撞預警系統(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，檢測自車與目標之間的距離并警示駕駛員的一種系統(tǒng)。單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用二、前方碰撞預警系統(tǒng)的組成單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用三、前方碰撞預警系統(tǒng)的原理及分類1.用于城市路況的汽車前方碰撞預警系統(tǒng)2.用于高速公路路況的汽車前方碰撞預警系統(tǒng)3.用于行人保護的汽車前方碰撞預警系統(tǒng)單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用四、前方碰撞預警系統(tǒng)的實車應用以起亞集團凱酷汽車的前方碰撞預警系統(tǒng)為例。分為車對車、車對自行車、車對人和交叉路口四種工況。中國新車評價規(guī)程C-NCAP在2021年新規(guī)中對于前方碰撞預警系統(tǒng)中也加入了自行車防撞。凱酷使用的方案是攝像頭和毫米波雷達集成判斷的解決方案，車載攝像頭使用單目攝像頭，探測距離約為55m。該攝像頭的主要作用是識別前方不同的物體并做出判斷，攝像頭的探測角約為50°，毫米波雷達可探測前方約50m范圍的障礙物。單元一前方碰撞預警系統(tǒng)結構原理與應用隨著多傳感器融合技術的發(fā)展、控制單元計算能力的提升以及執(zhí)行機構的優(yōu)化，前方碰撞預警系統(tǒng)正在朝著多先進傳感器融合、高精度判斷、精確控制的方向發(fā)展，進一步提高車輛的主動安全性能，從而減少車輛碰撞的可能性。單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解車道偏離預警系統(tǒng)基本概念2.了解車道偏離預警系統(tǒng)結構原理3.了解車道偏離預警系統(tǒng)實車應用情況單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用一、車道偏離預警系統(tǒng)的定義車道偏離預警系統(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)出警告或通過轉向盤振動的方式提示駕駛員單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用二、車道偏離預警系統(tǒng)的組成單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用三、車道偏離預警系統(tǒng)工作原理通常由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，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)字段內尋找邊緣就能發(fā)現(xiàn)車道標志線。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動報警電路，讓駕駛員立即糾正行車路線。單元二車道偏離預警系統(tǒng)結構原理與應用四、車道偏離預警系統(tǒng)的實車應用以Volvo公司的XC60車道偏離預警系統(tǒng)為例。單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解自適應巡航系統(tǒng)基本概念2.了解自適應巡航系統(tǒng)結構原理3.了解自適應巡航系統(tǒng)實車應用情況單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用一、自適應巡航系統(tǒng)的定義汽車自適應巡航系統(tǒng)ACC，是在原有定速巡航基礎上發(fā)展起來一種新型的智能巡航系統(tǒng)。單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用二、自適應巡航系統(tǒng)的組成單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用三、自適應巡航系統(tǒng)工作原理自適應巡航系統(tǒng)的定速控制和車輛間距控制系統(tǒng)可以進行狀態(tài)選擇。自適應巡航系統(tǒng)對靜止目標沒有跟蹤功能，對于動態(tài)目標應具有探測距離、目標識別、跟蹤等功能。單元三自適應巡航系統(tǒng)結構原理與應用四、自適應巡航系統(tǒng)的實車應用以奧迪A6L自適應巡航系統(tǒng)為例。單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解車道保持輔助系統(tǒng)基本概念2.了解車道保持輔助系統(tǒng)結構原理3.了解車道保持輔助系統(tǒng)實車應用情況單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用一、車道保持輔助系統(tǒng)的定義車道保持輔助系統(tǒng)LKA，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)會對車輛的轉向進行微調，使車輛駛回原車道行駛。單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用二、車道保持輔助系統(tǒng)的組成單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用三、車道保持輔助系統(tǒng)的原理利用視覺傳感器采集道路圖像，利用車速傳感器采集車速信號，利用轉向盤轉角傳感器采集轉向信號。如果識別出兩側的車道邊界線，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)轉向盤轉角傳感器計算車輛接近車道邊界線的角度。當車輛行駛可能偏離車道線時，系統(tǒng)發(fā)出報警提示。如果檢測到車輛偏離車道線后，電子控制單元控制轉向盤轉向，并施加操作力使車輛回到正常軌道。如果打開轉向燈進行主動變線行駛，則系統(tǒng)不會做出任何提示。單元四車道保持輔助系統(tǒng)結構原理與應用四、車道保持輔助系統(tǒng)的實車應用以奧迪A8車型的車道保持輔助系統(tǒng)為例。單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)基本概念2.了解車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理3.了解車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)實車應用情況單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用一、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的定義車輛盲區(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。單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用二、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的組成單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用三、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)是通過攝像頭、毫米波雷達等傳感器，來檢測后方的車輛、自行車等，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，會發(fā)出警報，后視鏡上顯示碰撞危險圖標并閃爍提示，部分車型還可以進行緊急制動。單元五車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)結構原理與應用四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的實車應用以現(xiàn)代起亞汽車公司凱酷車型的車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)為例。單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解自適應前照燈系統(tǒng)基本概念2.了解自適應前照燈系統(tǒng)結構原理3.了解自適應前照燈系統(tǒng)實車應用情況單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用一、自適應前照燈系統(tǒng)的定義汽車自適應前照燈系統(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。單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用二、自適應前照燈系統(tǒng)的組成單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用三、自適應前照燈系統(tǒng)的工作原理車輛通過光照強度傳感器不斷感知環(huán)境的亮度，汽車車速傳感器和轉向盤轉角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給控制ECU，ECU根據(jù)傳感器檢測到的信號進行處理，對運算處理后的數(shù)據(jù)進行綜合判斷來輸出前照燈轉角，并控制前照燈轉過相應的角度。單元六自適應前照燈系統(tǒng)結構原理與應用四、自適應前照燈系統(tǒng)的實車應用以馬自達阿特茲的自適應照明系統(tǒng)為例。單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解自動泊車輔助系統(tǒng)基本概念2.了解自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理3.了解自動泊車輔助系統(tǒng)實車應用情況單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用一、自動泊車輔助系統(tǒng)的定義自動泊車輔助系統(tǒng)APA，是利用安裝在車輛上的傳感器感知周邊環(huán)境，對車輛可停泊的有效區(qū)域進行計算與泊車的一種系統(tǒng)。單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用二、自動泊車輔助系統(tǒng)的組成單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用三、自動泊車輔助系統(tǒng)的原理自動泊車輔助系統(tǒng)工作原理是通過攝像頭和超聲波雷達感知車輛周圍的環(huán)境，對周邊環(huán)境進行分析，確定可以停泊的車位并獲取車位的尺寸、位置等信息，使用泊車輔助算法計算泊車路徑，自動轉向操縱汽車泊車。單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用四、自動泊車輔助系統(tǒng)的實車應用1.半自動泊車輔助系統(tǒng)以長城哈弗H6為例。單元七自動泊車輔助系統(tǒng)結構原理與應用2.全自動泊車輔助系統(tǒng)以小鵬G3車型為例。單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解交通標志識別系統(tǒng)基本概念2.了解交通標志識別系統(tǒng)結構原理3.了解交通標志識別系統(tǒng)實車應用情況單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用一、交通標志識別系統(tǒng)的定義及發(fā)展交通標志識別系統(tǒng)TSR，是指通過安裝在車輛上的多用途攝像頭掃描交通標志，并將交通標志顯示在車內儀表盤或抬頭顯示器上，輔助駕駛員識別當前限速及附加信息的一種系統(tǒng)。當前較為先進的技術是通過識別交通標志（主要是限速標志）進行車輛自動限速的自適應巡航系統(tǒng)。單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用二、基于交通標志識別的自適應巡航系統(tǒng)的組成單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用三、基于交通標志識別的自適應巡航系統(tǒng)的實車應用以起亞汽車公司的凱酷車型為例。單元八交通標志識別系統(tǒng)結構原理與應用四、交通標志識別系統(tǒng)的前瞻技術介紹交通標志識別技術是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)無人駕駛的一項重要技術。當前交通標志的檢測方法主要有兩種，一種是基于顏色特征和圖形特征組合的識別技術，另一種是基于深度學習的識別技術。現(xiàn)在已量產(chǎn)的車型大多使用顏色特征和圖像特征組合的識別技術。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用學習目標1.了解智能座艙系統(tǒng)基本概念2.了解智能座艙系統(tǒng)結構原理3.了解智能座艙系統(tǒng)實車應用情況單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用一、智能座艙系統(tǒng)的定義智能座艙是指配備了智能化和網(wǎng)聯(lián)化的車載產(chǎn)品，從而可以與人、路、車本身進行智能交互的座艙，是人車關系從工具向伙伴遞進的重要紐帶和關鍵節(jié)點。智能座艙通過對數(shù)據(jù)的采集，上傳到云端進行處理和計算，從而對資源進行最有效的適配，增加座艙內的安全性、娛樂性和實用性。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用二、智能座艙系統(tǒng)的功能常見的智能座艙系統(tǒng)配置包括HUD抬頭顯示、語音控制、AR技術、車載AI等。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用三、車載互聯(lián)網(wǎng)絡技術汽車和手機的互聯(lián)是當下最大的趨勢，通過手機app或云端操作來實現(xiàn)汽車和手機的互聯(lián)。用戶可以通過手機提前啟動車內的一些功能，比如空調、座椅加熱、車窗開啟或關閉等。如果當車輛外借時，用戶還可以通過手機設置成訪客模式，車載系統(tǒng)就會進入訪客界面，這樣不僅可以保證用戶隱私，還可以保證借車的駕駛員運用到完整的車機交互系統(tǒng)。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用以起亞汽車的凱酷車型為例。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用四、多屏智能聯(lián)動技術電子儀表盤的大規(guī)模使用是汽車未來發(fā)展的一種必然趨勢。多屏聯(lián)動也是建立在電子儀表盤的基礎之上（比如電子儀表+12.3寸中控屏+虛擬中控按鍵+流媒體后視鏡+AR技術下的HUD顯示+智能手機）。單元九智能座艙系統(tǒng)結構原理與應用五、用戶自定義駕駛座艙智能座艙的出現(xiàn)給駕駛員和乘客提供了一個更好的環(huán)境體驗，這將滿足用戶定制的需求，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇座椅的排布和樣式，配有AI學習功能的駕駛艙在深度學習后可以讀懂駕駛員的用車意圖和習慣。單元十抬頭顯示系統(tǒng)（HUD）結構原理與應用學習目標1.了解抬頭顯示系統(tǒng)HUD基本概念2.了解抬頭顯示系統(tǒng)HUD結構原理3.了解抬頭顯示系統(tǒng)HUD實車應用情況單元十抬頭顯示系統(tǒng)（HUD）結構原理與應用一、抬頭顯示系統(tǒng)的定義抬頭顯示簡稱HUD，又叫做平行顯示系統(tǒng)。是指以駕駛員為中心，盲操作、多功能儀表盤。利用光學反射原理，將汽車駕駛輔助信息、導航信息、檢查控制信息以及其它信息等以投影