智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)課件：自主控制類ADAS及典型案例

自主控制類ADAS及典型案例智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)智能化網(wǎng)聯(lián)化主講人：導(dǎo)入行車過程中，在車輛可能發(fā)生危險時發(fā)出警告信息，并在必要時會主動介入車輛的橫縱向運(yùn)動控制，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害。自主控制類ADAS是指通過雷達(dá)、視覺等環(huán)境感知傳感器實(shí)時檢測行車環(huán)境信息，并在車輛可能發(fā)生危險時發(fā)出警告信息，并在必要時會主動介入車輛的橫縱向運(yùn)動控制，從而防止發(fā)生危險或減輕事故傷害。有些自動控制類ADAS是在預(yù)警類ADAS的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，比如車道保持輔助系統(tǒng)包含車道偏離預(yù)警和車道保持輔助功能。表1所示為目前應(yīng)用較多的自主控制類ADAS，包括車道保持輔助系統(tǒng)、自動制動輔助系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)和自動泊車輔助系統(tǒng)等。自主控制類ADAS自主控制類ADAS表1自主控制類ADAS系統(tǒng)名稱圖示功能介紹車道保持輔助系統(tǒng)

修正即將穿越過車道線的車輛，使車輛保持在原車道內(nèi)自動剎車輔助系統(tǒng)

主動干預(yù)使汽車自動制動，從而防止追尾事故的發(fā)生自主控制類ADAS表1

自主控制類ADAS系統(tǒng)名稱圖示功能介紹自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

在設(shè)定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度，以適應(yīng)駕駛環(huán)境變化自動泊車輔助系統(tǒng)

識別有效的泊車空間，并通過控制單元控制車輛進(jìn)行泊車自主控制類ADAS車道保持輔助系統(tǒng)(LaneKeepAssistSystem，LKAS)通過前視攝像頭實(shí)時監(jiān)測車輛與車道線的相對位置，持續(xù)或在必要情況下介入車輛橫向運(yùn)動控制，使車輛保持在原車道內(nèi)行駛。自動制動輔助系統(tǒng)（AutonomousEmergencyBraking，AEB），又稱為自動緊急制動系統(tǒng)，主要由三個模塊構(gòu)成，包括測距模塊、控制模塊和制動模塊。采用毫米波雷達(dá)測出與前車或者障礙物的距離，然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測出的距離與警報距離、安全距離進(jìn)行比較，小于警報距離時就進(jìn)行警報提示，而小于安全距離時如果駕駛?cè)藳]有來得及踩制動踏板，AEB系統(tǒng)會主動干預(yù)使汽車自動制動，從而防止追尾事故的發(fā)生。自主控制類ADAS自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（AdaptiveCruiseControl，ACC）通過安裝在車輛前部的車距傳感器（一般為毫米波雷達(dá)），持續(xù)掃描車輛前方道路，從而得知前車的車速與相對距離，行駛中會自動偵測車速，當(dāng)與前車的距離越來越小時，會對應(yīng)調(diào)整自身車速，與前方車輛保持安全距離，在設(shè)定的速度范圍內(nèi)自動調(diào)整行駛速度，以適應(yīng)前方車輛和/或道路條件等引起的駕駛環(huán)境變化。自動泊車輔助系統(tǒng)（AutonomousParkAssist，APA）主要由信息檢測單元、ECU和執(zhí)行單元等組成，利用車載傳感器（一般為超聲波雷達(dá)或攝像頭）識別有效的泊車空間，并通過ECU控制車輛（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、節(jié)氣門、制動）進(jìn)行泊車。二、典型系統(tǒng)案例自適應(yīng)巡航系統(tǒng)是在傳統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)（CruiseControlSystem，CCS）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。相比只能根據(jù)駕駛者設(shè)置的速度進(jìn)行恒定速度巡航的傳統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以對于前方車輛進(jìn)行識別，從而實(shí)現(xiàn)“前車慢我就慢，前車快我就快”的智能跟車效果。典型自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由信息感知單元、電子控制單元（ECU）、執(zhí)行單元和人機(jī)交互界面等組成。典型系統(tǒng)案例圖1自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)工作狀態(tài)下，當(dāng)雷達(dá)偵測到前方有慢車時，開始減速將車速調(diào)節(jié)至與前方車輛相同，并保持安全距離。當(dāng)前方車輛離開后，將車速回到預(yù)先設(shè)定的車速。在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當(dāng)車輛前方無障礙物時，車輛按設(shè)定的速度巡航行駛；當(dāng)行駛車道的前方有其他前行車輛時，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)ECU將根據(jù)本車和前車之間的相對距離及相對速度等信息，通過與ABS、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、自動變速器控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，對車輛縱向速度進(jìn)行控制，使本車與前車始終保持安全距離行駛。典型系統(tǒng)案例1）信息感知單元主要用于向電子控制單元（ECU）提供自適應(yīng)巡航控制所需要的各種信息。它包括測距傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和制動踏板傳感器等。2）ECU根據(jù)駕駛員所設(shè)定的安全車距及巡航行駛速度，結(jié)合信息感知單元傳送來的信息確定當(dāng)前車輛的行駛狀態(tài)，做出車輛的控制決策，并輸出給執(zhí)行單元。3）執(zhí)行單元主要執(zhí)行ECU發(fā)出的指令。4）人機(jī)交互界面用于駕駛?cè)嗽O(shè)定系統(tǒng)參數(shù)及系統(tǒng)狀態(tài)信息的顯示等。駕駛?cè)丝赏ㄟ^設(shè)置在儀表盤或轉(zhuǎn)向盤上的人機(jī)界面啟動或清除ACC系統(tǒng)控制指令。典型系統(tǒng)案例a.勻速b.減速c.跟隨d.加速圖2自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的工作示意圖典型系統(tǒng)案例1）當(dāng)前方無車輛時，主車將處于普通的巡航駕駛狀態(tài)，按照駕駛?cè)嗽O(shè)定的車速行駛（100km/h），駕駛?cè)酥恍枰M(jìn)行方向的控制。2）當(dāng)車輛前方出現(xiàn)目標(biāo)車輛時，如果目標(biāo)車輛的速度（80km/h）小于主車時，主車將自動開始進(jìn)行減速控制（100km/h降到80km/h），確保兩車的距離為所設(shè)定的安全距離。3）當(dāng)兩車之間的距離等于安全車距后，采取跟隨控制，即與目標(biāo)車輛以相同的車速行駛（80km/h）。4）當(dāng)前方的目標(biāo)車輛發(fā)生移線，或主車移線行駛使得主車前方又無行駛車輛時，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)將對主車進(jìn)行加速控制，使主車恢復(fù)至設(shè)定的行駛速度（100km/h）。典型系統(tǒng)案例課堂小結(jié)1.自主控制類ADAS是指通過雷達(dá)、視覺等環(huán)境感知傳感器實(shí)時檢測行車環(huán)境信息，并在車輛可能發(fā)生危險時發(fā)出警告信息，并在必要時會主動介入