智能网联汽车先进驾驶辅助系统原理及应用项目一 智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知

智能网联汽车先进驾驶辅助系统原理及应用智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知项目一项目二项目三项目四预警类先进驾驶辅助系统的原理及应用自主控制类先进驾驶辅助系统的原理及应用改善视野类先进驾驶辅助系统的原理及应用项目一智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知智能网联汽车技术基础认知任务一任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知伴随着国家的日益强大，我国的汽车工业也从零基础发展至每年产销近3000万辆，连续九年蝉联全球第一。目前，我国已成为世界第一汽车大国，创造了全球汽车发展史的奇迹。预计到2025年，我国汽车保有量将达到3亿辆，千人保有量达到210辆。项目一智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知任务一智能网联汽车技术基础认知智能网联汽车是新一轮科技革命背景下的新兴产品，能够有效改善交通拥堵，实现交通安全和节能减排，提高交通效率。与此同时，拉动汽车、电子、通信、服务和社会管理等行业协同发展，对促进汽车产业转型升级具有重大战略意义。第一节智能网联汽车的定义智能网联汽车传感器V2X智能汽车智能网联汽车，即ICV（IntelligentConnectedVehicle），是指智能汽车与车联网的有机融合智能网联汽车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，实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来驾驶的新一代汽车。车联网控制器执行器雷达摄像头5G以太网CAN云平台任务一智能网联汽车技术基础认知第一节智能网联汽车的定义传感器执行器控制器传统汽车智能汽车车联网智能网联汽车智能网联汽车随着传感器、执行器和控制器的技术发展，传统汽车与之结合后演变成智能汽车。任务一智能网联汽车技术基础认知任务一所谓“智能汽车”，就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器和执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。第一节智能网联汽车的定义智能网联汽车技术基础认知任务一智能网联汽车技术基础认知自动驾驶汽车是指将各种智能辅助系统加人汽车中，让汽车能完成特定的“自动驾驶”动作，比如变道、超车等单一化的动作，也就是让汽车变得智能化。但是自动驾驶汽车与智能汽车又有所区别，自动驾驶除了实现驾驶辅助的基本功能外，还允许驾驶人将注意力从交通路况和控制车辆的思想中解放出来做其他事情。但是驾驶人仍然需要坐在车里，在自动驾驶尚未启动或者退出时控制车辆。第一节智能网联汽车的定义任务一智能网联汽车技术基础认知无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。无人驾驶汽车可以在限定的环境乃至开放环境下完成全部的驾驶任务，而不需要人为操控;无人驾驶汽车与智能汽车相比，具有更先进的环境感知系统、中央决策系统以及底层控制系统。无人驾驶汽车是汽车智能化和网联化的终极发展目标，也是未来汽车发展的方向。第一节智能网联汽车的定义任务一智能网联汽车技术基础认知第一节智能网联汽车的分级智能网联汽车智能化分级我国将智能网联汽车智能化分为5个等级，1级为驾驶辅助(DriverAssistance,DA)，2级为部分自动驾驶(PariallyAutonomous,PA)，3级为有条件自动驾驶(ConditionalAutonomous,CA)，4级为高度自动驾驶(HighlyAutono-mous,HA)，5级为完全自动驾驶(FullyAutonomous,FA)，详见表１-１。智能化等级越高，智能网联汽车的自动化程度就越高。目前已经量产的汽车产品，智能化水平基本停留在1级和2级，部分实验室阶段的产品可达到3级和4级。任务一智能网联汽车技术基础认知智能网联汽车网联化分级智能网联汽车网联化分为3个等级，1级是网联辅助信息交互，2级是网联协同感知，3级是网联协同决策与控制，详见表1-2。网联化等级越高，智能网联汽车的网联化程度就越高。目前，已经量产的汽车产品的网联化水平最高停留在1级，部分实验室阶段的产品可达到2级。第一节智能网联汽车的分级任务一智能网联汽车技术基础认知SAE对自动驾驶的分级2018年，美国汽车工程学会(SAE)对汽车自动驾驶进行分级修订，详见表1-3。自动驾驶系统通常是在L3~L5级，随着层级的提高，对系统的要求也随之提高。自动驾驶覆盖L1~L5级整个阶段，在L1级、L2级阶段，汽车的自动驾驶系统只作为驾驶人的辅助，但能够持续地承担汽车横向或者纵向某一方面的自主控制，完成感知、决策、控制、执行这一完整过程。智能驾驶包括自动驾驶以及其他驾驶辅助技术，它们能够在某一环节为驾驶人提供辅助甚至能够代替驾驶人，优化驾车体验。第一节智能网联汽车的分级第二节智能网联汽车的发展概况(1)智能网联汽车发展的总体思路1)近期推进以自主环境感知为主，推进网联信息服务为辅的部分自动驾驶(即PA级)应用。2)中期重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的半自动驾驶(即有条件驾驶CA级)。3)远期推动可实现V2X协同控制，具备高度/完全自动驾驶功能的智能化技术，这是智能网联汽车的发展目标、技术路径和技术重点。任务一智能网联汽车技术基础认知第二节智能网联汽车的发展概况(2)智能网联汽车发展的目标1)用15年左右的时间使完全自动驾驶汽车具备商业化条件。2)以减少道路交通事故为优先目标，从驾驶安全支持、自动驾驶以及道路交通数据应用3方面快速推进。智能网联汽车技术基础认知任务一任务一智能网联汽车技术基础认知基于网联的车载智能信息服务系统(图1-2)在现有远程信息服务系统的基础上，为驾驶和出行提供交通、资讯、车辆运行状态及智能控制等信息服务，突出信息化和人机交互。第三节智能网联汽车发展的重点产品任务一智能网联汽车技术基础认知驾驶辅助级智能汽车(图1-3)基于车载传感器实现智能驾驶辅助，可提醒驾驶人干预车辆，突出安全性和便利性，驾驶人仍需要对车辆保持应有的控制。第三节智能网联汽车发展的重点产品任务一智能网联汽车技术基础认知部分或高度自动驾驶级智能汽车(图1-4)乘用车突出舒适性、便利性、高效机动性和安全性，实现网联信息的安全管理;商用车以网联智能管理和编队控制技术突破为主，提高运输车辆的运行效率、经济性、安全性和便利性。第三节智能网联汽车发展的重点产品任务一智能网联汽车技术基础认知完全自动驾驶级智能汽车(图1-5)基于多源信息融合、多网融合，利用人工智能、数据挖掘及自动控制技术，配合智能环境和辅助设施实现自主驾驶。第三节智能网联汽车发展的重点产品项目一智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知智能网联汽车技术基础认知任务一任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知智能网联汽车先进驾驶辅助系统是利用环境感知技术采集汽车、驾驶人和周围环境的动态数据并进行分析处理，通过提醒驾驶人或执行器介人汽车操作，以实现驾驶安全性和舒适性的一系列技术的总称，如图1-6所示。第一节先进驾驶辅助系统的定义任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知先进驾驶辅助系统按照环境感知系统的不同可以分为自主式和网联式两种。1.自主式先进驾驶辅助系统自主式先进驾驶辅助系统基于车载传感器完成环境感知，依靠车载中央控制系统进行分析决策，技术相对成熟，多数已经装备量产车型。自主式先进驾驶辅助系统按照功能可以分为自主预警类、自主控制类和改善视野类等。2.网联式先进驾驶辅助系统网联式先进驾驶辅助系统是指依靠V2X通信技术对车辆周边环境进行感知，并可对周围车辆未来发生情况进行预测，进而对驾驶人进行驾驶操作辅助的系统，如图1-7所示。通过现代通信与网联技术，汽车、道路、行人等交通参与者都已经不再是独立的个体，而是成为了智能交通系统中的信息环节。第二节先进驾驶辅助系统的类型任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知(1)自主预警类自主预警类是指系统可以自动监测车辆可能发生的碰撞危险并进行提醒，从而防止发生危险或减轻事故伤害，见表1-4。第二节先进驾驶辅助系统的类型任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知(2)自主控制类自主控制类是指系统可以自动监测车辆可能发生的碰撞危险并发出提醒，必要时系统会主动介人，从而防止发生危险或减轻事故伤害，见表1-5。第二节先进驾驶辅助系统的类型任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知(3)改善视野类改善视野类是指系统可以帮助提高在视野较差环境下的行车安全性，见表1-6。第二节先进驾驶辅助系统的类型任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知搭载有前向碰撞预警系统的车型较多，应用广泛，并通常与辅助制动系统共同工作，以免在预警不及时或预警未被驾驶人采纳的情况下发生追尾碰撞，提高行车的安全性和舒适性。吉利汽车已经在帝豪GL、帝豪GS、博越、博瑞部分车型中配置搭载前向碰撞预警系统，并称之为城市预碰撞安全系统。第三节先进驾驶辅助系统的应用——前向碰撞预警系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知随着技术的发展，车道偏离预警系统逐渐应用于更多车型，但是不同车型的开启方式不同，有些可在行车全程自动开启，有些需要手动开启，有些则需要在车速达到一定条件后才能自动开启，如图1-9所示。第三节先进驾驶辅助系统的应用——车道偏离预警系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知肓区监测系统(图1-10)可以避免行车安全隐患，提高车辆行驶安全性，许多汽车厂商都推出了各自的盲区监测系统，如奥迪A8、奥迪A4、沃尔沃S40、东风标致508/408等。不同汽车厂商的盲区监测系统各具特色，命名也不尽相同，其主要差异在于所用的环境感知传感器不同，预警显示单元的反应不同。第三节先进驾驶辅助系统的应用——肓区监测系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知驾驶人疲劳预警系统可以推断驾驶人疲劳状态，比亚迪G6配备的疲劳驾驶预警系统基于驾驶人生理图像反应，利用驾驶人的面部特征、哏部信号、头部运动性等推断驾驶人的疲劳状态，进行提示报警或采取相应的辅助措施，如图1-11所示。第三节先进驾驶辅助系统的应用——驾驶人疲劳预警系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知车道保持辅助系统目前已经在较多车型中装配，不仅提高了行车的安全性，也使驾驶人养成了变道主动开启转向灯的习惯，如图1-12所示。日系车中的LKAS的配置率较高如日产、丰田、本田等品牌。第三节先进驾驶辅助系统的应用——车道保持辅助系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知沃尔沃CWAB系统以摄像头和雷达同时探测，雷达负责探测车辆前方150m内的范围，摄像头负责探测前方55m内的车辆动态。当与前车距离过近或者路中间有行人时，会通过类似于制动灯的警告灯亮起，提醒驾驶人注意。如果发出警示后碰撞的风险仍然在增加，制动支持功能会被激活。如果驾驶人没有实施制动而系统预见碰撞即将发生，制动器将被激活，自动采取制动措施。第三节先进驾驶辅助系统的应用——自动制动辅助系统任务二智能网联汽车先进驾驶辅助系统认知汽车自适应巡航控制(ACC)系统通过对汽车纵向运动进行自动控制，以减轻驾驶人的劳动强度，保障行车安全