新能源汽车电子电气空调舒适技术课件：车辆防碰撞预警系统检测维修

车辆防碰撞预警系统检测维修

《新能源汽车电气系统检修》课堂导入01学习目标02知识储备03课堂测评04CONTENTS目录课后作业0501课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备课堂测评课堂导入课后作业车辆防碰撞预警系统检测维修课堂导入车辆防碰撞预警系统属于主动安全系统，它是汽车防碰撞类系统的总称，主要用于协助驾驶员避免高速或低速追尾、与行人碰撞等重大交通事故。本任务主要带大家了解前碰撞预警（FCW）系统及在其基础上衍生出来的自动紧急制动（AEB）系统的相关知识。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备课堂测评课堂导入课后作业学习目标01能准确描述前碰撞预警系统的定义及组成02能准确描述前碰撞预警系统的工作原理04能准确说出自动紧急制动系统的类型车辆防碰撞预警系统检测维修学习目标05能准确描述不同类型的AEB系统测试03能准确描述自动紧急制动系统的组成及原理06能掌握车辆防碰撞预警系统各部件的拆装与检测要点03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备课堂测评课堂导入课后作业车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成作用前碰撞预警（FCW）系统的作用是通过雷达或视觉传感器时刻监测前方车辆，判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在的碰撞危险时对驾驶员进行警告。车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成组成包括信息采集单元、电子控制单元和人机交互单元，如下图所示。FCW系统组成车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成（1）信息采集单元行车环境信息采集单元由测距传感器、车速传感器、转向传感器等组成，各传感器将采集到的信息送往电子控制单元，最后由控制单元传递给人机交互单元。测距传感器用来检测本车与前方目标车辆的相对距离以及相对速度，常见的测距技术有超声波测距、毫米波雷达测距、激光测距、红外线测距和视频传感器测距等。车速传感器用来检测本车的行驶速度；转向传感器用来检测车辆目前是否正处于弯道路面或超车状态，以判断是否需要进行报警抑制。车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成（1）信息采集单元目前应用较多的测距传感器包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达这三种。由于成本限制因素，国内目前主要使用前两种方式。其中摄像头方案成本低，可以识别不同的物体，在物体高度与宽度、测量精度、车道线识别、行人识别准确度等方面有优势，但作用距离和测距精度较低，且易受光照、天气等因素的影响。毫米波雷达受光照和天气因素影响较小，测距精度高，且可通过多普勒偏移原理实现更高精度的目标速度探测，但难以识别车道线、交通标志等元素。此外，将摄像头与雷达技术进行融合应用，是FCW系统发展的核心趋势。车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成（1）信息采集单元摄像头与毫米波雷达传感器对比见表1。性能摄像头传感器毫米波雷达传感器作用距离100~200m150~250m测距精度近距0.1m，远距1m0.3m（远近一致）光线与天气影响显著很小物体高度与宽度测量精度高精度低车道线与标志识别有无行人识别准确度高低成本低较高表1摄像头与毫米波雷达传感器对比车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统01FCW系统的定义及组成（1）信息采集单元摄像头与雷达技术融合方案的优势见表2。性能摄像头与雷达技术的融合可靠性目标真实，可靠性高互补性全天候应用与远距离提前预警高精度显著物体高度与宽度测量大视角、全距离条件下的高性能定位识别能力复杂对象的分类与处理成本高性价比与选择的灵活性表2摄像头与雷达技术融合方案的优势车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统02FCW系统的工作原理FCW系统的工作原理可概括为前方车辆识别、安全车距预警三部分，如下图所示。FCW系统工作原理车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统02FCW系统的工作原理（1）前方车辆识别

车辆识别是预防碰撞的前提条件，可采用的传感器有摄像头、毫米波雷达以及多传感器融合方案等。车辆识别算法流程如右图所示。车辆识别算法流程车辆防碰撞预警系统检测维修前碰撞预警系统02FCW系统的工作原理（2）前方车距检测车距检测是FCW系统的重要组成部分，距离检测传感器在行车的过程中不断获取目标障碍物的距离信息，并传输给电子控制单元进行处理。（3）安全车距预警安全车距是指后方车辆为了避免与前方车辆发生意外碰撞，而在行驶中与前车所保持的必要间隔距离。建立安全距离模型主要是为了获得预警过程的阈值，安全距离模型一般包括基于碰撞时间的行驶安全判断逻辑算法和基于距离的行驶安全判断逻辑算法两种。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统01AEB系统的工作过程自动紧急制动（AEB）系统是在前碰撞预警（FCW）系统的基础上发展而来的一种主动控制类驾驶辅助系统。AEB在FCW的基础上增加了主动控制制动的功能，即当碰撞预警持续一段时间后，驾驶员若仍未采取制动操作或制动压力较小，该系统将辅助驾驶员把制动压力提高到需求值，从而避免或减轻交通事故，工作过程如下图所示。AEB系统工作过程车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统02AEB系统的组成及原理AEB系统是一个感知-决策-执行循环的闭环过程，可将其组成划分为行车环境信息采集单元、电子控制单元和执行单元这三大部分。（1）行车环境信息采集单元其在FCW系统的基础上优化增加了加速踏板位置传感器、制动传感器等，对行车环境进行实时检测，得到相关行车信息。需要采集的信息因系统不同而不同，所有采集到的信息都将被送往电子控制单元。加速踏板位置传感器用来检测驾驶员在收到系统提醒报警后，是否及时松开加速踏板对本车进行减速操作。制动传感器用来检测驾驶员是否踩下制动踏板，对本车实施制动。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统02AEB系统的组成及原理（2）电子控制单元电子控制单元接收行车环境信息采集单元的检测信号后，综合收集到的数据信息依照一定的算法程序对车辆行驶状况进行分析计算，判断车辆所适用的预警状态模型，同时对执行单元发出控制指令。（3）执行单元执行单元可以由多个模块组成，如声光报警模块、LED显示模块、自动减速模块和自动制动模块等。它用来接收电子控制单元发出的指令，并执行相应的动作，达到预期的预警效果以及实现相应的制动功能。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统02AEB系统的组成及原理（3）执行单元不同车速下AEB系统的触发时间如下图所示。AEB系统触发时间示意图车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统03AEB系统的类型欧盟新车安全评鉴协会E-NCAP将AEB系统主要分为城市AEB、城际AEB和行人AEB三类。各类AEB系统分别适用于不同的道路场景或车速条件，但应当注意的是，即使是在AEB的作用范围内，通常也只有在两车速度差小于50km/h的前提下，才能避免碰撞。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统03AEB系统的类型（1）城市AEB城市AEB系统主要适用于城市道路，其适用车速限于20km/h内，主要利用前置毫米波雷达或激光雷达监测车辆前方6~8m内的道路状况和其他车辆状况。检测到潜在风险后预制动机制触发，以确保正常制动时获取最大制动减速度。在设定时间内若驾驶员未做出避障应急操作，系统将以紧急制动或其他方式避免碰撞事故的发生。若驾驶员采取避障应急操作，例如转动转向盘或踩压制动踏板等，则系统将终止工作。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统03AEB系统的类型（2）城际AEB与城市AEB系统相比，城际AEB系统主要适用于高速公路。其车速范围为50~80km/h，利用前置毫米波雷达或激光雷达探测前方200m范围内的车辆，主要包含三种工作方式：预警方式、预制动方式和紧急制动方式。1）预警方式：当存在潜在风险时预警方式触发，提醒驾驶员注意避让。2）预制动方式：在预警方式的基础上，在设定时间内，驾驶员未做出应有的响应，预制动机制触发、收紧安全带。3）紧急制动方式：在预制动的基础上，在设定时间内，驾驶员仍未做出应有响应，系统将采取紧急制动。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统03AEB系统的类型（3）行人AEB行人AEB系统用于行人和骑行者等道路使用者的保护。系统采用雷达、摄像头、红外线等传感器或多传感器信息融合技术，识别和跟踪行人或骑行者，计算其与车辆的相对运动轨迹，判别是否存在碰撞风险。如若检测到有潜在危险，该系统警告驾驶员并减速停车。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统04AEB系统的发展趋势（1）提高各类突发情况下目标识别的精度

对汽车行驶过程中前方环境的有效识别是AEB实现功能的基础。在其他车辆快速并入本车道、行人快速横穿马路、行人侧方进入行车轨迹等突发情况下，实现更加迅速、精确的目标识别并判断目标轨迹是AEB的关键要求。未来，通过雷达配合摄像头或其他传感器融合技术实现更为精确、及时的目标识别，是AEB系统发展的核心趋势。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统04AEB系统的发展趋势（2）完善控制策略

AEB系统在危险判断、预警及主动控制的过程中，涉及车辆行驶状态判断和对危险的评估等多个环节，在此过程中预警及主动控制的时机需要合理选择。预警太早驾驶员会忽略，预警太晚则驾驶员来不及反应，而主动制动的时间也不宜过早，应保留驾驶员通过转向等方式避免碰撞的可能性。这就要求AEB系统的控制策略应当不断完善，能根据不同情境或路况做出合理的选择，以适应更多的驾驶场景。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统04AEB系统的发展趋势（3）提高技术的可靠性可靠性是AEB系统面临的主要问题之一。而盲区、照明条件差、不良天气、工作条件中的速度限制等因素均可能导致系统漏报或误报。AEB系统作为安全配置，每一次漏报都是事故发生的潜在威胁，误报的增多，一方面会极大地降低用户的使用感受，另一方面会对市区低速情况下的驾驶带来很大挑战。因此提高系统技术的可靠性是其未来必然也必要的发展趋势之一。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统04AEB系统的发展趋势（4）加强对弱势群体（行人、自行车）的保护行人与自行车是道路交通的重要组成部分，也是交通事故中极易受到伤害的群体。随着雷达与摄像头组合技术的成熟，为AEB实现弱势群体（行人、自行车）的保护提供了技术支撑，将弱势群体保护纳入AEB系统功能中也是其重要的发展趋势。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统04AEB系统的发展趋势（5）实现对更多复杂场景（如十字路口）的覆盖城市内十字路口等场景是事故高发地段，AEB系统将通过更为精准的目标识别，实现对侧方进入的车辆、行人、自行车等的识别与判断。车辆防碰撞预警系统检测维修自动紧急制动系统05FCW系统和AEB系统的常见故障及检测方法

故障类型：传感器损坏、线束插接器端子接触不良、线路短路或断路等。故障现象：故障灯点亮。检测方法：若传感器损坏，应使用数字万用表测量其线路电阻，电阻大为断路，电阻小表示存在短路，线束正常则应重点检查传感器。若线束插接器端子接触不良，需进行维修或更换。当系统部件无明显外部损伤时，其可能原因是线路短路或断路，此时需要使用万用表进行测量，根据测量结果进一步判断故障部位。04课堂测评Classroomtest学习目标知识储备课堂测评课堂导入课后作业车辆防碰撞预警系统检测维修选择题1.（

）系统指通过雷达或视觉传感器时刻监测前方车辆，判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶员进行警告的系统。A.FEWB.AEBC.AFBD.FCW2.（）是在