《智能交通系统概论》课件-第十章 ADAS与智能网联汽车的应用

第十章ADAS与智能网联汽车的应用学习目标1掌握ADAS的含义2熟悉ADAS预警类辅助驾驶系统的组成和主要功能3熟悉ADAS控制类辅助驾驶系统的组成和主要功能高级驾驶辅助系统01高级驾驶辅助系统及应用1.ADAS的含义请回答：什么是ADAS？ADAS的标准化定义是什么？高级驾驶辅助系统及应用先进驾驶辅助系统（AdvancedDriverAssistanceSystem），简称ADAS，是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。高级驾驶辅助系统及应用ADAS主要由三大系统组成：负责环境辨识的环境感知系统，负责计算分析的中央决策系统和负责执行控制的底层控制系统。其中，负责感应的传感器主要包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、夜视仪等；负责分析的主要是芯片和算法，算法是由ADAS向无人驾驶进步的突破口，核心是基于视觉的计算机图形识别技术；执行主要是由有制动、转向灯功能的硬件负责。早期的ADAS技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。ADAS系统包含了许多不同的辅助驾驶技术，例如自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB/CMbB）/交通标志识别（TSR/TSI）、盲点检测（BSD/BLIS）、变道辅助（LCA/LCMA）、车道偏离预警（LDW）等。总的来说，ADAS就是通过信息辅助加上控制辅助，来帮助驾驶员完成车辆的控制。高级驾驶辅助系统及应用2.ADAS系统的分类从对驾驶员辅助的方式角度，ADAS系统可以分为预警类辅助驾驶系统和控制类辅助驾驶系统两个部分。高级驾驶辅助系统及应用2.ADAS系统的分类在预警类辅助驾驶系统中，车辆识别是一个先决条件，通常使用后视摄像头、前视摄像头、雷达等传感器来实现。1）后视摄像头如图所示，后视摄像头系统有助于驾驶员找到车后的物体或人，从而在确保安全地倒车、停车动作。摄像头通过非屏蔽双纹线实现高速以太网连和视频压缩，在本地分析视频内容，以便进行物体和行人检测，并支持全面的本地图像处理和图形覆盖创建，以此来测量物体距离并触发制动干预。高级驾驶辅助系统及应用2）前视摄像头。

如图所示，高级驾驶辅助系统中的摄像头系统可以分析视频内容，以提供车道偏离警告（LDW)、自动车道保持辅助（LKA)、远光/近光控制和交通标志识别（TSR)等功能。前视摄像头能够监控图像信息，如前面物体的大小和形状。主要用于监控其他道路使用者、交通信号和道路标志。高级驾驶辅助系统及应用3）传感器。在ADAS系统中，使用了大量的传感器，这些传感器主要包括短程、中程、远程监测传感器等。如图2-3所示，工作频率为40kHz的短程超声波雷达传感器，主要用于停车辅助功能。不同传感器所感知到的环境数据可以相互融合，以增加预警系统的探测与识别功能，例如，将摄像头和电子地图的信息结合起来，可以提高交通识别系统的识别率。高级驾驶辅助系统及应用（2）控制类辅助驾驶系统组成：GPS和CCD摄像头检测模块、通信模块和控制模块。工作原理：GPS和CCD摄像头检测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号，获取车辆的经纬度坐标、速度、时间等信息，并利用安装在车辆前后的CCD摄像头实时观察道路两侧的情况。通信模块可以在相互靠近的车辆之间实时传输检测到的相关信息和驾驶信息，控制模块可以在发生事故时主动控制，从而避免发生事故。高级驾驶辅助系统及应用1）GPS模块和CCD摄像头检测模块。GPS模块如图所示，在汽车行驶过程中，因为在汽车前车窗有一个盲点，驾驶员在转弯时会产生一个视距的盲区。为了减少视距盲区，驾驶辅助系统利用GPS和CCD摄像头检测模块获取车辆的驾驶数据，包括车辆的位置和速度、接近距离等。为了反映车辆之间的距离信息，将地理信息系统（GIS)中的道路信息集成到GPS定位数据系统中，形成一个融合的GPS信息系统。高级驾驶辅助系统及应用2）通信模块。驾驶辅助系统依靠车辆之间的状态信息进行相互通信和监控驾驶状态，从而保护驾驶安全，包括调整驾驶状态和避免恶性碰撞。目前，现有的系统可以向驾驶员发出危险情况的警告，但不能自行制定预防措施，系统弥补了这一缺陷。使用即时网络传输的信息主要有两种，是哪两种？高级驾驶辅助系统及应用1）GPS和CCD摄像头获取的状态信息的定时传输，以及车内的一些传感器，如：车辆位置、行驶速度、制动力矩等，这些状态信息每秒大约传输5~50次。2）危险情况警告信息。与定期发送的信息不同，这些警告信息能来自通信范围内的通信车辆。由于节点距离较远，因此需要多跳传输，只有在发生危险情况时才会发送此信息。3）控制模块。车辆控制器如右图所示，是车辆控制的核心，控制器根据输入信号判断车辆的当前状态，经过一定的控制逻辑和控制算法，确定各子系统当前控制信号的大小。高级驾驶辅助系统及应用以特斯拉为例特斯拉