智能网联汽车技术第一章智能网联及传感器技术

1、1.1 智能网联汽车认知Wat蒸汽机Cournot蒸汽汽车Robert Anderson电动汽车奥托循环发动机第一台四行程发动机汽车Karl Benz第一个汽车专利Porsche第一台混合动力汽车Francis P.Houdina第一台无人驾驶汽车华为-北汽极狐自动驾驶电动汽车一.汽车发展史，是创新史、变革史二.汽车技术的发展过程三.智能网联汽车的诞生三.智能网联汽车的诞生汽车产业最伟大的革命电气化、智能化、网联化、共享化三.智能网联汽车的诞生世界汽车技术的发展趋势低碳化、信息化、智能化三.智能网联汽车的诞生智能网联汽车（Intelligent Connected Vehicle，ICV）：

2、搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现V2X智能信息交换共享，具务复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。中国汽车工程学会，2016年节能与新能源汽车技术路线图、2020年节能与新能源汽车技术路线图2.0四.自动驾驶技术分级五.车联网技术分级设备功能V2V车载终端避免或减少交通事故、车辆监督管理等V2I车载终端、路侧设备实时信息服务、车辆监控管理、不停车收费等V2P车载终端、用户设备避免或减少交通事故、信息服务等V2N车载终端、接入网/核心网、云平台车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、

3、信息娱乐服务等V2X具体分类五.车联网技术分级网联化等级等级名称等级定义典型信息传输需求典型场景车辆控制1网联辅助信息交互基于车-路、车-云通信，实现导航、道路状态、交通信号灯等辅助信息的获取以及车辆行驶与驾驶人操作等数据的上传地图、交通流量、交通标志、油耗、里程等静态信息传输实时性、可靠性要求较低交通信息提醒、车载信息娱乐服务、eCall等人2网联协同感知基于车-车、车-路、车-人、车-云通信，实时获取车辆周围交通环境信息，与车载传感器的感知信息融合，作为自车决策与控制系统的输入周边车辆/行人/非机动车位置、信号灯相位、道路预警等动态数字化信息传输实时性、可靠性要求较高道路湿滑提醒、紧急制动

4、预警、特殊车辆避让等人/自车3网联协同决策与控制基于车-车、车-路、车-人、车-云通信，实时并可靠获取车辆周边交通环境信息及车辆决策信息，车-车、车-路等各交通参与者之间信息进行交互融合，形成车-车、车-路等各交通参考者之间的协同决策与控制车-车、车-路、车-去的协同控制信息传输实时性、可靠性要求最高队列跟驰等人/自车/他车/云1.2 ADAS系统认知一.ADAS系统的功用先进驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance System，ADAS）：是利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置，监测驾驶员、车辆及其行驶环境并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方

5、式辅助驾驶员执行驾驶任务或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。一.ADAS系统的功用ADAS本质是辅助驾驶一.ADAS系统的功用ADAS系统组成二、ADAS系统与自动驾驶的关系二、ADAS系统与自动驾驶的关系C-NCAP主动安全路线三、ADAS系统定义与分类2019年7月，我国工业和信息化部公示了全国汽车标准化技术委员会推荐性国家标准道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义GB/T 39263-2020。标准参考了ISO、UN/WP.29、SAE等国际相关标准，除了包含传统概念上L1、L2的功能，还增加了预警、监测、环视、HUD、夜视、酒精闭锁、智能灯、加速踏板误操作、紧急转向辅助等

6、特色功能，非常全面的定义了辅助驾驶功能，领先全球。三、ADAS系统定义与分类信息辅助类21项、控制辅助类16项三、ADAS系统定义与分类1.信息辅助类（1）驾驶员疲劳监测（driver fatigue monitoring，DFM）：实时监测驾驶员状态并在确认其疲劳时发出提示信息。（2）驾驶员注意力监测（driver attention monitoring，DAM）：实时监测驾驶员状态并在其注意力分散时发出提示信息。（3）交通标志识别（traffic sign recognition，TSR）：自动识别车辆行驶路段的交通标志并发出提示信息。（4）智能限速提醒（intelligent spee

7、d limit information，ISLI）：自动获取车辆当前条件下所应遵守的限速信息并实时监测车辆行驶速度，当车辆行驶速度不符合或即将超出限速范围的情况下适时发出警告信息。（5）弯道速度预警（curve speed warning，CSW）：对车辆状态和前方弯道进行监测，当行驶速度超过通过弯道的安全车速时发出警告信息。三、ADAS系统定义与分类1.信息辅助类（6）抬头显示（head-up display，HUD）：将信息显示在驾驶员正常驾驶时的视野范围内，使驾驶员不必低头就可以看到相应的信息。（7）全景影像监测（around view monitoring，AVM）：向驾驶员提供车辆周

8、围360度范围内环境的实时影像信息。（8）夜视（night vision，NV）：在夜间或其它弱光行驶环境中为驾驶员提供视觉辅助或警告信息。（9）前向车距监测（forward distance monitoring，FDM）：实时监测本车与前方车辆车距，并以空间或时间距离显示车距信息。（10）前向碰撞预警（forward collision warning，FCW）：实时监测车辆前方行驶环境，并在可能发生前向碰撞危险时发出警告信息。三、ADAS系统定义与分类1.信息辅助类（11）后向碰撞预警（rear collision warning，RCW）：实时监测车辆后方环境，并在可能受到后方碰撞时发

9、出警告信息。（12）车道偏离预警（lane departure warning，LDW）：实时监测车辆在本车道的行驶状态，并在出现非驾驶意愿的车道偏离时发出警告信息。（13）变道碰撞预警（lane changing warning，LCW）：在车辆变道过程中，实时监测相邻车道，并在车辆侧/后方出现可能与本车发生碰撞危险的其它道路使用者时发出警告信息。（14）盲区监测（blind spot detection，BSD）：实时监测驾驶员视野盲区，并在其盲区内出现其它道路使用者时发出提示或警告信息。（15）侧面盲区监测（side blind spot detection，SBSD）：实时监测驾驶员视

10、野的侧/后方盲区，并在其盲区内出现其它道路使用者时发出提示或警告信息。三、ADAS系统定义与分类1.信息辅助类（16）转向盲区监测（steering blind spot detection，STBSD）：在车辆转向过程中，实时监测驾驶员转向盲区，并在其盲区内出现其它道路使用者时发出警告信息。（17）后方交通穿行提示（rear crossing traffic alert，RCTA）：在车辆倒车时，实时监测车辆后部横向接近的其它道路使用者，并在可能发生碰撞危险时发出警告信息。（18）前方交通穿行提示（front crossing traffic alert，FCTA）：在车辆低速前进时，实时监

11、测车辆前部横向接近的其它道路使用者，并在可能发生碰撞危险时发出警告信息。（19）车门开启预警（door open warning，DOW）：在停车状态即将开启车门时，监测车辆侧后方的其它道路使用者，并在可能因车门开启而发生碰撞危险时发出警告信息。（20）倒车环境辅助（reversing condition assist，RCA）：在车辆倒车时，实时监测车辆后部环境，并为驾驶员提供影像或警告信息。（21）低速行车环境辅助（maneuvering aid for low speed operation，MALSO）：在车辆泊车或低速通过狭窄通道时,探测其周围障碍物，并当车辆靠近障碍物时发出警告信息

12、。三、ADAS系统定义与分类2.控制辅助类（1）自动紧急制动（advanced emergency braking，AEB）：实时监测车辆前方行驶环境,并在可能发生碰撞危险时自动启动车辆制动系统使车辆减速，以避免碰撞或减轻碰撞后果。（2）紧急制动辅助（emergency braking assist，EBA）：实时监测车辆前方行驶环境，在可能发生碰撞危险时提前采取措施以减少制动响应时间并在驾驶员采取制动操作时辅助增加制动压力，以避免碰撞或减轻碰撞后果。（3）自动紧急转向（automatic emergency steering，AES）：实时监测车辆前方和侧方行驶环境，在可能发生碰撞危险时自动

13、控制车辆转向，以避免碰撞或减轻碰撞后果。（4）紧急转向辅助（emergency steering assist，ESA）：实时监测车辆前方和侧方行驶环境，在可能发生碰撞危险且驾驶员有明确的转向意图时辅助驾驶员进行转向操作。（5）智能限速控制（intelligent speed limit control，ISLC）：自动获取车辆当前条件下所应遵守的限速信息并实时监测车辆行驶速度，辅助驾驶员控制车辆行驶速度，以使其保持在限速范围之内。三、ADAS系统定义与分类2.控制辅助类（6）车道保持辅助（lane keeping assist，LKA）：实时监测车辆与车道线的相对位置，持续或在必要情况下介入

14、车辆横向运动控制，使车辆保持在原车道内行驶。（7）车道居中控制（lane centering control，LCC）：在车辆行驶过程中，持续自动控制车辆横向运动，使车辆始终在车道中央区域内行驶。（8）车道偏离抑制（lane departure prevention，LDP）：实时监测车辆与车道线的相对位置，在其将要超出车道线时介入车辆横向运动控制，以辅助驾驶员将车辆保持在原车道内行驶。（9）智能泊车辅助（intelligent parking assist，IPA）：在车辆泊车时，自动检测泊车空间并为驾驶员提供泊车指示和/或方向控制等辅助功能。（10）自适应巡航控制（adaptive cru

15、ise control，ACC）：实时监测车辆前方行驶环境，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。三、ADAS系统定义与分类2.控制辅助类（11）全速自适应巡航控制（full speed range adaptive cruise control，FSRA）：实时监测车辆前方行驶环境，在设定的速度范围内自动调整行驶速度并具有减速至停止及从停止状态起步的功能，以适应前方车辆和/或道路条件等引起的驾驶环境变化。（12）交通拥堵辅助（traffic jam assist，TJA）：在车辆低速通过交通拥堵路段时，实时监测车辆前方及相邻车道行驶环境，经驾驶

16、员确认后自动对车辆进行横向和纵向控制。（13）加速踏板防误踩（anti-maloperation for accelerator pedal，AMAP）：在车辆起步或低速行驶时，因驾驶员误踩加速踏板而紧急加速可能与周边障碍物发生碰撞时，自动抑制车辆加速。（14）酒精闭锁（alcohol interlock，AIL）：在车辆启动前测试驾驶员体内酒精含量，并在酒精含量超标时锁闭车辆动力系统开关。（15）自适应远光灯（adaptive driving beam，ADB）：能够自适应地调整车辆远光灯的投射范围，以减少对前方或对向其它车辆驾驶员的炫目干扰。（16）自适应前照灯（adaptive fron

17、t light，AFS）：能够自动进行近光灯或远光灯控制或切换，从而为适应车辆各种使用环境提供不同类型的光束。四、典型ADAS系统功能实现ACC系统四、典型ADAS系统功能实现AEB系统组成四、典型ADAS系统功能实现LKA系统四、典型ADAS系统功能实现IPA系统1.3 环境感知传感器认知一.传感器的定义与组成根据国家标准GB/T7665-2005，传感器定义为能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。二. 环境感知传感器的功用三、不同自动驾驶技术级别对环境感知传感器的不同需求三、不同自动驾驶技术级别对环境感知传感器的不同需求四、传感器的检测与标定1.以传感器为核心的检测方法电子信号类型模拟信号直流信号交流信号数字信号频率调制信号脉宽调制信号串行数据（多路）信号四、传感器的检测与标定1.以传感器为核心的检测方法电子信号类型模拟信号直流信号交流信号数字信号频率调制信号脉宽调制信号串行数据（多路）信号四、传感器的检测与标定1.以传感器为核心的检测方法传感器电子信号的分析依据四、传感器的检测与标定2.以