智能网联汽车技术 课件 项目六（任务3）高级驾驶辅助技术的主要应用

任务3高级驾驶辅助技术的主要应用01任务3高级驾驶辅助技术的主要应用02任务引入任务引入在当今搭载AEB汽车主动安全上市车型中，出现了较多“故障率”引发用户较多的抱怨。该“故障率”是指当确实遇到碰撞风险时，需要系统触发安全制动，而系统未能及时作出反应，也指当未出现碰撞风险时，不需要系统作出安全制动时，系统却错误的作出制动刹车。那么，造成这种“故障率”的原因有哪些呢？03任务目标能够熟悉高级驾驶辅助技术的应用范围能够熟悉高级驾驶辅助技术的应用范围能够熟悉ADAS系统的配置方案能够理解高级驾驶辅助系统的特点知识链接常见ADAS技术：自适应巡航系统（ACC）碰撞避免系统（AEB或FCW）自动泊车系统车道保持辅助系统图6-3-1常见ADAS技术05自适应巡航概念自适应巡航概念自适应巡航控制系统（AdaptiveCruiseControl，ACC）通过安装在车辆前部的车距传感器（一般为毫米波雷达），持续扫描车辆前方道路，从而得知前车的车速与相对距离，行驶中会自动侦测车速，当与前车的距离越来越小时，会对应调整自身车速，与前方车辆保持安全距离，在设定的速度范围内自动调整行驶速度，以适应前方车辆和/或道路条件等引起的驾驶环境变化。图6-3-2自适应巡航控制状态06自适应巡航功能自适应巡航功能（1）根据驾驶员设定的安全距离，能够在直道、弯道以及上下坡时根据前车的运行状况自动调整车速，并跟踪前车行驶,以减轻驾驶者的疲劳。（2）通过系统软件的升级，自适应巡航控制系统可以实现“停车/起步”功能，以应对在城市中行驶时频繁的停车和起步情况。（3）与自动巡航（也称定速巡航）的区别在于，自动巡航只具有按照驾驶员设定的车速进行等速行驶的功能，自适应巡航不仅具有该功能，还可以根据前车的运行状况自动调整车速的功能。也就是说，自动巡航只是自适应巡航的一部分。常规巡航控制模式在车内开关如下图所示。自适应巡航功能图6-3-3巡航开关车间距离控制模式如下图所示。图6-3-4行车间距离状态07自适应巡航系统工作策略自适应巡航系统工作策略（1）Case1:前方没有行驶车辆，按设定的车速匀速行驶。（2）Case2:前方有行驶车辆，前车速度大于本车速度，按设定的车速匀速行驶。（3）Case3:前车速度小于本车速度，进行主动减速，确保安全距离，当到达目标值后，跟随前车，同速行驶。（4）Case4:前车变更车道/本车变更车道且前方无车时进行加速，恢复设定的车速匀速行驶，若驾驶员干预，则自动退出ACC系统。如下图所示。自适应巡航系统工作策略图6-3-8巡航控制策略08自适应巡航功能的实现流程自适应巡航功能的实现流程自适应巡航功能的实现流程，如下图所示。图6-3-9巡航控制流程09AEB简介AEB简介自动制动辅助系统（AutonomousEmergencyBraking，AEB），又称为自动紧急制动系统，主要由四个模块构成，包括测距模块、数据分析模块、控制模块和制动模块。自动制动辅助系统采用毫米波雷达测出与前车或者障碍物的距离，然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较，小于警报距离时就进行警报提示，而小于安全距离时如果驾驶人没有来得及踩制动踏板，AEB系统会主动干预使汽车自动制动，从而防止追尾事故的发生。如下图所示。10AEB系统构成AEB系统构成汽车AEB系统（自动紧急制动系统）是一种先进的驾驶辅助技术，旨在帮助减缓或避免碰撞。如下面图所示，AEB系统主要由主动制动系统、ABS/ESC系统、电机控制器、车身控制模块和EPS系统构成。主动制动系统是AEB系统的核心组成部分之一。它包括传感器和制动执行器，用于监测车辆前方的交通状况，并在必要时主动执行制动操作。主动制动系统涉及到雷达、摄像头、激光雷达等传感器来感知前方的障碍物，然后通过控制制动液压系统来实现紧急制动。ABS（防抱死制动系统）和ESC（电子稳定控制系统）是与AEB协同工作的系统。ABS系统通过防止车轮锁死，保持车辆制动时的操控性，从而帮助AEB系统更有效地执行紧急制动。ESC系统则在车辆失控时通过对车辆进行制动或加速来稳定车辆。电机控制器是AEB系统中负责调整车辆动力系统的部分。当AEB系统判断需要进行紧急制动时，电机控制器可能会调整发动机输出功率，AEB系统构成以帮助更有效地减缓车速。车身控制模块监测并控制车辆的动态行为，确保在执行紧急制动时车辆保持平稳，与ABS、ESC等系统协同工作，通过调整悬挂系统或其他参数来保持车辆的稳定性。EPS（电动助力转向系统）在紧急制动时可以通过调整转向助力来帮助驾驶员更好地控制车辆，有助于避免潜在的失控情况，并提高紧急制动的效果。图6-3-11AEB系统构成11自动泊车的原理自动泊车的原理不同的自动泊车系统采用不同的方法来检测汽车周围的物体。有些在汽车前后保险杠四周装上了感应器，它们既可以充当发送器，也可以充当接收器。这些感应器会发送信号，当信号碰到车身周边的障碍物时会反射回来。然后车上的计算机会利用其接收信号所需的时间来确定障碍物的位置。其他一些系统则使用安装在保险杠上的摄像头或雷达来检测障碍物。但最终结果都是一样的：汽车会检测到已停好的车辆、停车位的大小以及与路边的距离，然后将车子驶入停车位。自动泊车的原理图6-3-12自动泊车系统原理12自动泊车两种情况自动泊车两种情况自动泊车两种情况：平行泊车、垂直泊车，如下图所示。图6-3-13多类型自动泊车原理13自动泊车步骤自动泊车步骤现有的自动泊车汽车并不是全自动的，但这种车的确使顺列式驻车更加容易。驾驶员仍然必须踩着制动踏板控制车速（汽车的怠速足以将车驶入停车位，无需踩加速踏板）。然后车上的计算机系统将接管方向盘。（1）汽车移动到前车旁边时，系统会给驾驶员一个信号，告诉他应该停车的时间。（2）驾驶员换倒挡，稍稍松开刹车，开始倒车。计算机通过动力转向系统转动车轮，将汽车完全倒入停车位。（3）当汽车向后倒得足够远时，系统会给驾驶员另一个信号，告诉他应该停车并换为前进挡。汽车向前移动，将车轮调整到位。（4）最后系统再给驾驶员一个信号，告诉他车子已停好。14几种自动泊车系统介绍Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍图6-3-14自动泊车系统装置①PLA系统传感器探测范围介绍。后保险杆上有4个PDC传感器。中间2个探测范围是160厘米。两边2个探测范围是60厘米。前保险杆上有4个PDC传感器和2个PLA传感器。前面4个是PDC传感器，中间2个探测范围120厘米。外侧2个PLA传感器，探测范围60厘米。前后PDC的连续报警区都是30厘米。Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍图6-3-15PLA系统传感器范围②PLA系统技术参数如下表所示。表6-3-1PLA技术参数③PLA系统操作说明如下图所示。Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍图6-3-16（1）PLA系统操作备注：系统默认靠右边停车，驾驶员如果打左转向灯，车辆将自动寻找左侧的停车位。Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍图6-3-16（2）PLA系统操作备注：停车位长度超过车辆长度1.4m时，无需4、5两歩，可一次自动倒入车位。Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍④PLA系统注意事项：车辆发动后，首次前进车速要求≥10km/h,之后按下再PLA开关，才能激活PLA系统。ESP处于打开状态，而且无故障报警。关闭EPB和AUTOHOLD功能。前进车速≤30km/h，系统才开始寻找停车位。车速超过45km/h，系统自动关闭。如果在车速大于30km/h，而且小于40km/h，按下PLA开关，则只有当车速小于30km/h，系统才会自动开启。系统默认向右寻找停车位，如果要向左停车，需要在按下PLA开关后，打开左转向灯，系统自动搜索左边的停车位置信息。同时仪表上会有相应的提示。Tiguan途观PLA自动泊车系统介绍在系统提示找到停车位，车辆停止，并保持至少1秒，然后再挂入倒档。在系统挂入倒档后，系统要求需要在3分钟内，完成自动泊车过程。泊车过程中，要求车速≤7km/h。自动泊车过程中，油门和刹车踏板由驾驶员控制，方向盘的转动由PLA系统自动控制器，驾驶员不能干预。在多步自动泊车过程中，更据仪表上的提示符号，切换前进档和倒车档，而且更换档位后，等方向盘自动转向完成后，再松开刹车踏板，进行前后移动。PLA系统不能自动刹车，所以，听到连续报警声后，请立即制动。15LDWS简介LDWS简介车道偏离预警系统（Lanedeparturewarningsystem）,该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。LDWS简介图7-3-17车道偏离预警原理汽车偏离行驶轨道时有两种可能：一种是驾驶员有意的变换车道行驶，那么此时发出的警告则为错误信息，有可能会影响到驾驶员的正常行驶；一种是驾驶员处于无意中状态比如驾驶员注意力不集中或驾驶疲劳而引起的，此时的预警系统就会发挥其功能从而避免了事故的发生。一个车道偏离预警系统不会试图控制车辆以防止可能发生的碰撞事故。美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要功能。16车道偏离预警系统组成车道偏离预警系统组成车辆偏离预警系统按偏离方向分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要功能。其中，纵向车道偏离警告系统主要用于预防由于车速太快或方向失控引起的车道偏离碰撞；横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶人注意力不集中以及驾驶人放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞。车道偏离预警系统已经商业化使用的产品都是基于视觉的系统，根据摄像头安装位置不同，可以将系统分为：侧视系统——摄像头安装在车辆侧面，斜指向车道；前视系统——摄像头安装在车辆前部，斜指向前方的车道。