主动安全技术应用发展与应用

1、主动安全技术应用发展与应用主动安全技术发展与应用主动安全概况和市场现状车联网与主动安全系统前景展望：主动安全与智能化汽车主动安全设计技术培训主动安全概况和市场现状车联网与主动安全系统前景展望：主动安全与智能化汽车一、主动安全系统定义（一）主动安全系统定义 动力 造型 安全 节能安全危险碰撞主动安全被动安全若安全得不到保障，损害最大驾驶辅助驾驶提醒碰撞避免与缓解事故减轻 主动安全技术是通过传感器检测驾驶员、车辆以及周围行驶环境信息，对驾驶员进行提醒或对车辆控制进行干预，实现避免或减轻碰撞的技术，如前碰撞预警、车道偏离预警等 舒适（二）主动安全系统在安全体系中的体现不同于被动安全事故发生后才可认知

2、，顾客可全过程中感知主动安全技术中级系统决策技术控制技术信息融合高级系统车辆定位路径规划人工智能2012 主动干预 自适应巡航控制 车道保持辅助 自动紧急刹车 2015初级系统传感技术图像处理感知技术主动信息 前碰撞预警 车道偏离预警 盲区检测 疲劳检测 智能汽车 智能驾驶时间技术复杂度智能程度 趋势一：全方位提供驾驶辅助(高速+城市+停车，白天+夜晚，纵向+横向) 趋势二：车载安全系统与人车路网一体化的智能交通系统相结合 趋势三：主动安全技术发展从事故避免缓解到零事故逐步推进未来汽车行业竞争的焦点！2020自适应巡航控制/前碰撞预警自动泊车盲区检测夜视车道偏离预警自动紧急刹车车道保持辅助智能

3、驾驶（三）技术发展趋势零事故和智能化长安一汽长城上汽吉利比亚迪福特大众自动泊车APA-翼虎迈腾盲区检测BSD睿骋-翼虎奥迪A6L夜视NV-思锐-高速自适应巡航控制ACC-红旗H7-帝豪EC8-翼虎奥迪A6L全速自适应巡航控制FSRA-奥迪A8车道偏离预警LDW-红旗H7-帝豪EC8思锐翼虎奥迪A6L车道保持辅助LKA-红旗H7-翼虎奥迪A6L全景辅助AVM睿骋-帝豪EC8思锐-疲劳检测FDS-G6-前碰撞预警FCW-翼虎大众CC低速自动紧急刹车AEB-City-红旗H7-帝豪EC8-翼虎奥迪A6L高速自动紧急刹车AEB-Interurban-行人识别AEB-Pedestrian-（四）市场竞争

4、分析二、主动安全系统介绍定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义 前碰撞预警FCW系统通过雷达或摄像头等车载传感器感知车辆前方行驶环境，当本车与前方目标存在碰撞危险时，通过视觉、听觉或触觉等警告驾驶员采取适当的避撞措施。FCW只提供对驾驶员的警告，不涉及车辆纵向运动控制只提供对驾驶员的警告，不涉及车辆纵向运动控制前碰撞预警前碰撞预警FCW可与其他系统共用雷达或摄像头等传感器，实现硬件系统共用，降低搭载成本。可与其他系统共用雷达或摄像头等传感器，实现硬件系统共用，降低搭载成本。二、主动安全系统介绍定速巡航（一）驾驶提醒 适用范围前碰撞预警多用于针对前方移动车辆的碰撞预警（追尾）其工作范围基于所用的传感器

5、基于雷达的前碰撞预警FCW系统通过雷达适用于移动的车辆，在相对高速的情况下性能出色基于摄像头的FCW适用于中低速情况，对移动、静止的车辆，甚至行人等都可以发出预警信息定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义LDW只提供对驾驶员的警告，不涉及车辆横向运动控制只提供对驾驶员的警告，不涉及车辆横向运动控制车道偏离预警车道偏离预警LDW系统可与前碰撞预警系统可与前碰撞预警FCW系统共用前视摄像头。通过硬件系统共用，单套产品上可节约将近一半的费用。系统共用前视摄像头。通过硬件系统共用，单套产品上可节约将近一半的费用。 车道偏离预警LDW系统运用图像识别技术，辅助提醒驾驶者当车辆无意识偏移时(即当驾驶员由于精神不

6、佳、粗心、疲劳驾驶、路况变化、进出隧道时视力未即当驾驶员由于精神不佳、粗心、疲劳驾驶、路况变化、进出隧道时视力未恢复的情况下，没有打转向灯而进行变道行驶恢复的情况下，没有打转向灯而进行变道行驶)发出警示。定速巡航（一）驾驶提醒 适用范围车道偏离报警适用于在高速公路；避免在高速上由于偏离车道产生的危险；报警方式可用声音、闪灯、振动等方式；一般设定的启动速度为每小时60公里以上。车速越高误报的可能性越小；一个附加的好处是可以培养驾驶员的良好驾驶习惯。定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义 盲区检测中的盲区盲区指在驾驶员不通过转身/转头等动作，仅通过后视镜所不能观察到的侧后方一定范围内的区域。 盲区检测盲

7、区检测指通过车身毫米波雷达或超声波雷达等实时探测盲区中的其他车辆，在驾驶员换道时，若盲区中存在其他车辆，则以声音和图像的报警方式提醒驾驶员。系统类型系统类型预警区域预警区域功能功能型型预警区域绿色部分预警区域绿色部分（车辆任何部位处于B线之前G线右侧，完全在C线之后F线左侧）邻道盲区报警邻道盲区报警型型预警区域黄色部分预警区域黄色部分（目标车辆完全位于B线之后F线左侧 ，部分或者全部位于G线右侧 ）后方接近车辆报后方接近车辆报警警型型和和区域区域换道辅助报警换道辅助报警定速巡航（一）驾驶提醒适用范围根据使用的传感器，其适用范围不同超声波雷达：适用于相对速度较低的城市工况毫米波雷达：适用于城市和

8、相对速度较高的高速工况。1.部分盲区检测雷达可以和泊车辅助系统公用硬件功能扩展根据使用的传感器性能，可以利用同一传感器实现多个功能。毫米波雷达可以实现多个功能，包括换道辅助，侧向来车警告1.部分盲区检测雷达可以和泊车辅助系统公用硬件定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义 全景辅助指通过安装在车身前后左右的四个广角摄像头，同时采集车辆四周的影像，经过图像处理单元矫正和拼接后，形成一幅车辆四周的360度全景俯度全景俯视图视图，并实时传送到中控台的显示设备上。可降低泊车入库、通过复杂路面时发生刮蹭、碰撞和陷落等事故几率。定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义基于任何物体都会散发热量，不同温度的物体散发的热量不同

9、，夜视系统通过红外线成像技术红外线成像技术，收集人类、动物和行驶的车辆信息，将其转变成可视的图像，把本来在夜间看不清的物体清楚的呈现在眼前，增加夜间行车的安全性。 近光灯和夜视照明近光灯照明安装在挡风玻璃后的摄像头近红外光源近红外光源显示器定速巡航（一）驾驶提醒 功能定义基于图像视觉：基于图像视觉：通过视觉传感器对人的眼睑眼球的几何特征和动作特征、眼睛的凝视角度及其动态变化、头部位置和方向的变化等进行实时检测和测量进行疲劳评估 1.基于驾驶特性：基于驾驶特性：通过记录和解析驾驶员转动方向盘、踩刹车等行为特征，判别驾驶员是否疲劳。但是这种方式受驾驶员驾驶习惯影响较大 定速巡航（二）驾驶辅助通过雷

10、达或激光雷达等车载传感器感知本车前方交通场景，选择前方有效目标，通过控制发动机及制动器等维持与前方有效目标合适的安全距离ACC按工作速度范围可分为高速ACC和全速ACC高速高速ACC:高速情况下实现自动跟车，一般适用车速大于40km/h。全速全速ACC:全速范围内自动跟随前车加速减速甚至停止，具备起-停功能。 功能定义定速巡航（二）驾驶辅助高速高速ACC:主要应用场景是在高速公路或城市快速路上。低于设定车速或在ACC工作范围之外，系统将控制权交回给驾驶员。全速全速ACC:全速范围内自动跟随前车加速减速甚至停止，具备起-停功能。也称为ACC + Stop & Go 适用范围ACC功能描述

11、前方同车道一定距离内没有车辆：按照设定速度行驶前方同车道内近距离有车辆且低于本车设定速度：跟随前方车辆保持安全距离，同速行驶前方车辆离开：恢复设定速度行驶（二）驾驶辅助高速ACC适用工况设定工况：高速公路；车辆相对稀少；车速每小时60公里及以上；天气状况良好；道路状况正常；1.前方车辆紧急制动，加速度超出ACC允许的最大加速度时系统警告并退出；（二）驾驶辅助ACC硬件系统构成前视毫米波雷达 77GHz；ECU控制单元；可接受ACC指令的动力/传动系统和制动系统；HMI（二）驾驶辅助ACC控制系统构成本车状态（车辆动力学模型）路径预测目标选择/危险目标判定ACC控制逻辑：根据前车速度和本车速度，

12、通过动力学模型计算相应的发动机扭矩、制动加速度；输入：雷达信号，车速，轮速，横摆角速度输出：发动机扭矩（节气门开度）,制动系统控制（主缸压力、加速度）（二）驾驶辅助ACC雷达毫米波雷达，利用多普勒效应，同时输出距离和速度两个独立变量；频率：7677GHz；探测距离 150200米；FOV：7.515；误差 0.52米；更新频率 50ms/100ms；输出： 864个目标，目标序号，位置(x,y or r, ), 速度, 危险目标；输入：车速，yao rate；（二）驾驶辅助ACC雷达近期的毫米波雷达已经发展到了中长距离双模式，克服了ACC雷达FOV比较小的确定，为扩大前置毫米波雷达的用途提供了

13、手段；中距离雷达的探测距离在6080米，FOV在4560；雷达同时提供在FOV内的目标数据；通常ACC与雷达共用一个控制器；（二）驾驶辅助ACC + Stop& GoACC + stop & Go 是ACC的扩展；可跟随前车直到停止；可根据驾驶员的指示重新启动； 重启ACC的策略； 油门踏板的开度和ACC设定速度的关系； 油门踏板和重启信号的关系； 关闭ACC的策略；控制系统和执行机构要求比较高； 制动系统频繁工作；对制动系统的要求；相关法律问题；（二）驾驶辅助定速巡航（二）驾驶辅助当驾驶员在无意识的情况下，使车辆非正常偏离车道，系统能纠正车辆行驶轨迹纠正车辆行驶轨迹，使车辆保

14、持在原车道保持在原车道内行驶。 功能定义定速巡航（二）驾驶辅助LKA适用于在车道线比较规范的高速路上。车道保持辅助可以在车辆逐步偏离出车道线时首先提醒，具有车道偏离警告的功能，同时在相反方向提供辅助力矩，协助驾驶员返还原车道；进一步在驾驶员偏离车道时帮助驾驶员将车辆转回行车道内。可能产生的问题：如果驾驶员过分依赖车道保持辅助，可能会产生无法预计的后果。 翼虎：如果驾驶员双手离开方向盘，LKA系统提醒并退出 适用范围定速巡航（二）驾驶辅助 功能定义以超声波雷达为主要传感器通过模式识别技术检测泊车位检测泊车位和确定车辆位置确定车辆位置，根据驾驶员是否控制车速和档位，有如下两种模式：半自动泊车半自动

15、泊车：当检测到泊车位后，系统自动控制转向，驾驶者只需按照提示操控刹车和档位即可轻松实现泊车全自动泊车全自动泊车：当检测到泊车位后，系统自动控制转向、刹车和档位，即可全自动完成泊车 成本分析定速巡航（二）驾驶辅助AFS能够根据行驶路况和车辆状态的变化来自动调节大灯的自动调节大灯的偏转偏转，优化灯光的照度，以达到最好的照明效果，提前照亮“未到达”的区域(如弯道)，从而增加驾驶的安全性和舒适性。 功能定义普通灯光定速巡航（三）碰撞避免与缓解 城市专用AEB系统可以监测前方路况与车辆移动情况。主要利用安装在前风挡位置激光雷达激光雷达去探测车前路况，如果探测到潜在的风险，它将采取预制动措施预制动措施，从

16、而车辆将有更迅捷的响应。如果在反应时间内未接到驾驶员的指令，该系统将会自动制动自动制动或采取其他方式避免事故。而在任何时间点内，如果驾驶员采取了紧急制动或猛打转向盘等措施，该系统将停止根据使用工况的不同，根据使用工况的不同，AEB主要分为：低速自动紧急刹车主要分为：低速自动紧急刹车AEB-City、高速自动紧急刹车、高速自动紧急刹车AEB-Interurban和行人和行人识别识别AEB-Pedestrian 功能定义定速巡航（三）碰撞避免与缓解 此系统在更高车速下(50km/h以上)工作，以毫米波雷达毫米波雷达探测前方的车辆（通常能达到200m），通过报警报警来提醒驾驶员潜在的危险。如果在反应

17、时间内，驾驶员没有任何反应，第二次警示系统将启动（比如突然的制动），此时制动器将调至预制动状态。如果驾驶员依然没有反应，那么该系统将会自动实施制动自动实施制动。 功能定义定速巡航（三）碰撞避免与缓解 通过车上前风挡玻璃后方的一个前置摄像头前置摄像头实时监控车辆前方信息，通过图像处理技术，辨别出行人的图形和特征，再通过计算相对运动的路径，以确定是否有撞击的危险。如存在危险，系统将发出报警信息，并在安全距离内，触发制动系统采用全制动把车停下来。 功能定义定速巡航（三）碰撞避免与缓解功能定义 通过电机带动安全带卷轴进行收紧或释放安全带织带，在危险发生前将人提前拉紧固定到座位上，给人提供至少10cm的

18、极限安全缓冲距离，提高人身安全。目前国内上市车型中，主要应用爆炸式安全带主要功能：主要功能：当处理器检测到碰撞时，点燃火药，爆炸气体推动活塞齿条，齿条与卷收器卷轴啮合，拉紧织带。缺陷：缺陷：仅能使用一次，再次需要更换整套安全带优势：优势：可多次使用主动安全带爆炸式安全带主动安全技术发展与应用主动安全概况和市场现状车联网与主动安全系统前景展望：主动安全与智能化汽车2.车联网与主动安全主动安全通过传感器获得外部信息如果通过车联网传递，信息可以更精确、及时 主动安全系统性能可以大幅提高及时性准确性 成本减低应用广泛2.车联网与主动安全车载通讯称为DSRC(Direct Short Range Com

19、munication)；美国、欧盟、日本目前采用的是IEEE802.11p (2010.7),也称为WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)作为DSCR的基础；WAVE是802.11协议的扩展，具有更先进的切换机制(handoff scheme)、移动操作、增强安全、识别(identification)、对等网络(peer-to-peer)认证；DSRC：传输距离4-600米；接入时间短；低延时；高速移动；身份认证；安全；中国目前的DSRC标准已经用于ETC等不停车收费，但在车车通讯方面正在制定；车车/车路信息传递并不能完全替代现有的

20、传感器（障碍物，动物）2.车联网与主动安全三网融合：车内网，车际网（车-车、车-路，人-车），互联网；在安全信息方面，车与车，车与道路，车与行人之间利用WAVE进行信息传递（假设行人带有装有WAVE模块的手机）（实时性）；在娱乐，交通信息等非方面，车与Internet可用LTE（3G）进行连接；将车内网与车际网、互联网通过不同的网路按照实时性、带宽的要求进行连接以实现需要的功能；2.车联网与主动安全共性技术（与汽车相关的）发动机控制（增扭、降扭）；制动系统控制（减速、停车）；转向系统控制（保持车道、自动泊车）；ACC策略（保持车距、退出策略等）；LKA策略（反向力矩、纠偏）；自动泊车策略（进入

21、、驶出车位）；避撞策略（制动）节油策略2.车联网与主动安全应用列队避撞（前向、侧向、后方）前方路况（前车的经历）交叉路口安全（车-车，车-人）交通管理（节油、节时、红绿灯、限速）缴费（路桥费、罚款）方向引导（导航、交通拥挤，加油充电）预定车位防盗、远程控制、监控，事故报告、分析（Telematics）远程系统更新、升级2.车联网与主动安全例：利用车-车通讯实现ACC目标车通过WAVE信号输出位置，速度，加速度，横摆角速度，方向盘转角，动力系统相关信息（加速踏板、节气门、发动机扭矩），制动系统相关信息（制动踏板位置）等信号；后车通过WAVE接受到前车信息，可以及时调整本车状态，到达和前车一致的状

22、态，实现ACC；没有人类的介入，与人类的反映时间无关，没有人为操作的延迟。所有的延迟仅仅是系统的响应时间；所需的传感器仅仅是WAVE通讯设备；列队行驶在欧洲已经在进行道路试验，主要是在运货卡车上；美国也在底特律地区进行3000辆车的大规模试验；主动安全技术发展与应用主动安全概况和市场现状车联网与主动安全系统前景展望：主动安全与智能化汽车3.主动安全与智能汽车展望DARPA Grand challenge 2004年第一届 沙漠环境，规定路线，没车完成。卡内基-梅隆跑到最远（赛程的5%）；2005年第二届 沙漠环境，规定路线，斯坦福第一； 2007年第三届 城市环境，规定路线，卡内基-梅隆第一；谷歌已经有无人驾驶智能汽车 近10辆车的车队；车队共安全行驶30万英里；12年8月已获得驾驶许可证；每辆车所用的传感器在50万美元以上；3.主动安全与智能汽车展望DARPA Grand challenge规则 全自动，只能用本车传感器和公用GPS信号。不准遥控；车辆必须通过指定点。 赛前24小时给定比赛路线的GPS坐标； 在规定时间内完成；第一，二届沙漠道路； 按照规定路线行驶，不得偏离2米；第三届 城市道路，需要与其他车辆公用道路；服从交