第八章-ADAS与智能网联汽车的应用

授课教师：机械工业出版社智能网联汽车技术概述◣第八章ADAS与智能网联汽车的应用常凯潍坊商业学校汽车工程系学习目标1掌握ADAS的含义2熟悉ADAS预警类辅助驾驶系统的组成和主要功能3熟悉ADAS控制类辅助驾驶系统的组成和主要功能4熟悉当前ADAS在汽车中的应用车型及自动驾驶功能5熟悉当前智能网联汽车的应用车型及自动驾驶功能•高级驾驶辅助系统及应用01高级驾驶辅助系统及应用•1.ADAS工作原理与主要功能•请回答：•什么是ADAS？•ADAS的标准化定义是什么？高级驾驶辅助系统及应用•ADAS具有更快捷的主动安全技术信息处理，使驾驶员能够在尽可能短的时间内发现可能发生的危险，以引起注意并提高安全意识。•请说说ADAS使用了哪些传感器？这些传感器的作用是什么？安装的位置在哪里？高级驾驶辅助系统及应用•早期ADAS技术主要基于被动预警，当车辆检测到潜在危险时，提醒驾驶员注意异常车辆或道路状况。•车辆集成技术包括机械和电气系统，驾驶员辅助系统能够帮助驾驶员监控和处理车辆行驶的稳定、控制和导航等信息，提高操作和驾驶安全的便利性。防抱死制动系统和车辆稳定性控制系统已经能够完成驾驶稳定性要求，导航系统应用越来越广泛。•请回答：ADAS系统包含了哪些不同的辅助驾驶技术？参考：驾驶员辅助系统技术案例（图片源自公开的一项技术改进型发明专利）高级驾驶辅助系统及应用•ADAS技术应用还包括算法和软件以及人机界面的交互（视觉、听觉、触觉反馈），算法和软件技术可以对传感器获得的数据进行处理和分析，以获得汽车周围环境行为意识（例如其他车辆的技术动作轨迹等），并对交通状况进行分类。通过检测目标物体，驾驶员可以及时得到通知或警告,提醒驾驶人员及时做出反应。高级驾驶辅助系统及应用•ADAS的工作原理是什么？•ADAS的工作原理是基于不同的传感器技术。77GHz雷达传感器可以测量前方车辆的速度和两辆车之间的间隔，同时监测车辆的速度和间隔。该传感器发射激光脉冲，并能检测从其他物体反射的光束，与其他物体的间隔可以通过信号延迟的时间来计算。高级驾驶辅助系统及应用•在实际的车辆传感器应用中，通常一个传感器只能实现一个功能，协作功能允许系统通过软件轻松实现。如果将复合传感器应用到汽车上，这些传感器提供的数据可以融合在一起。在防碰撞系统中，检测可靠性的提高使得系统干预和预警更容易、有效，ADAS系统实际上是将车辆视为一个完整的系统，该系统由各种相互作用的部件组成。高级驾驶辅助系统及应用•ADAS系统实际上是将车辆视为一个完整的系统，该系统由各种相互作用的部件组成。每个系统主要由三个程序组成，请详细说明是哪三个程序？高级驾驶辅助系统及应用•全国汽车标准化技术委员会于2019年1月4日发布了《道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义》，其中ADAS驾驶辅助系统主要覆盖了哪些技术？高级驾驶辅助系统及应用•请回答：ADAS辅助控制系统的主要功能有哪些？高级驾驶辅助系统及应用•ADAS有两条技术路线，请回答有那两条技术路线？汽车预警系统主动干预系统技术更新主动安全与被动安全系统融合高级驾驶辅助系统及应用•2.ADAS关键元器件的组成•（1）预警系统•1）基础型后视摄像头。请说说基础型后视摄像头的作用与功能有哪些？高级驾驶辅助系统及应用•2）前视摄像头。请说说前视摄像头的作用与功能有哪些？高级驾驶辅助系统及应用•3）传感器。请说说传感器的作用与功能有哪些？高级驾驶辅助系统及应用•4）环视泊车辅助系统。请说说什么是环视泊车辅助系统？•5）77GHz雷达系统。请说说77GHz雷达系统的作用是什么？高级驾驶辅助系统及应用•6）前车防撞报警系统。请说说前车防撞报警系统作用与功能有哪些？•7）交通信号识别系统。请说说交通信号识别系统作用与功能有哪些？前车防撞报警系统交通信号识别系统高级驾驶辅助系统及应用•（2）驾驶员辅助系统•请说说驾驶辅助系统的组成与工作原理是什么？•组成：GPS和CCD摄像头检测模块、通信模块和控制模块。•工作原理：GPS和CCD摄像头检测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号，获取车辆的经纬度坐标、速度、时间等信息，并利用安装在车辆前后的CCD摄像头实时观察道路两侧的情况。通信模块可以在相互靠近的车辆之间实时传输检测到的相关信息和驾驶信息，控制模块可以在发生事故时主动控制，从而避免发生事故。高级驾驶辅助系统及应用•1）GPS模块和CCD摄像头检测模块（见左图）。请说说GPS模块和CCD摄像头检测模块的作用与功能是什么？右图：Mobileye发布第四代ADAS视觉处理器芯片组技术原理框图高级驾驶辅助系统及应用•2）通信模块。请说说通信模块的作用与功能是什么？•驾驶辅助系统依靠车辆之间的状态信息进行相互通信和监控驾驶状态，从而保护驾驶安全，包括调整驾驶状态和避免恶性碰撞。目前，现有的系统可以向驾驶员发出危险情况的警告，但不能自行制定预防措施，系统弥补了这一缺陷。•使用即时网络传输的信息主要有两种，是哪两种？高级驾驶辅助系统及应用•3）控制模块。请说说控制模块的主要作用与功能是什么？高级驾驶辅助系统及应用•以特斯拉为例•特斯拉Autopilot2.0L2级（如图2-15所示）智能驾驶汽车拥有三个前视摄像头，三个后视摄像头，两个侧视摄像头，12个超声波雷达和一个安装在车身上的前毫米波雷达。高级驾驶辅助系统及应用•奥迪A8相关传感器分布图知识回顾•智能网联汽车的应用02智能网联汽车的应用•请说说ADAS与无人驾驶的区别智能网联汽车的应用•SAE的自动驾驶定义•根据美国国家公路交通安全管理局和美国汽车工程师学会定义，分为五个等级，请说说是哪五个等级？驾驶类别分级SAE名称转向和变速操作监控驾驶环境极端驾驶情况的应对系统作用范围辅助驾驶（人类驾驶员监控环境）0无自动化人类驾驶员人类驾驶员人类驾驶员无1辅助驾驶人类驾驶员与系统人类驾驶员人类驾驶员部分2部分自动化系统人类驾驶员人类驾驶员部分自动驾驶（自动驾驶系统监控环境）3有条件自动化系统系统人类驾驶员部分4高度自动化系统系统系统部分无人驾驶5完全自动化系统系统系统全部智能网联汽车的应用•汽车无人驾驶各阶段的功能是如何定义的？级别定义定义说明L0无自动驾驶具备一些预警功能，如防碰撞预警、车道偏离预警功能等L1驾驶辅助可以控制车辆的刹车、加速，具有简单的ADAS功能，如车道保持、定速巡航、自动紧急制动等L2部分自动驾驶可以控制车辆的转向，如一键泊车、自适应巡航功能等L3有条件自动驾驶高速公路正常行驶工况，市区无车道干涉路段L4高度自动驾驶高速公路全部工况及市区有车道干涉路段L5完全自动驾驶完全自动化智能网联汽车的应用•车辆检测的主要方法有哪些？各有什么特征？智能网联汽车的应用•目前智能汽车的主流技术主要是通过环境感知、位置映射、认知规划和控制执行等模块来实现的。环境感知主要采用摄像头和超声波、毫米波、激光雷达等多种传感器技术，定位测绘与地图的构建采用V2X通信与导航芯片，认知规划的核心是算法和处理芯片，采用电源管理芯片和功率器件技术来提高控制执行动作与功能的稳定性。智能网联汽车的应用•国内ADAS智能硬件产品在L2、L3级产品的应用相对成熟，百度的L4级技术的研发也已经初步形成产品。•L3主动安全智能控制系统由先进辅助驾驶（ADAS）、驾驶员监控系统（DMS）和智能交通云控制平台组成。它不仅具有车道偏离、前方碰撞预警、自动应急系统等功能，还可以实现车辆的终端报表数据查询和存储监控等主要安全态势分析。百度阿波龙智能网联汽车的应用•汽车的智能化与网联化技术发展的终极目的是实现真正的无人驾驶，也就是完全的自动驾驶，驾驶完全交给无人驾驶系统。无人驾驶车辆中可能只有一个启动/停止按钮，没有方向盘、油门、刹车、离合器，在行驶时根本不需要驾驶员去踩油门加速或踩刹车，不需要方向盘来操控汽车的方向，只要告诉汽车要到什么地方，车辆会自动启动将你送到目的地，至于如何去，开多快的速度，所有的决策都是汽车自己来决定，并且汽车还能与你一起交流一些你感兴趣的话题。智能网联汽车的应用•在未来，汽车与人的关系也会更加机智，汽车就是一个人工智能机器人，最终实现汽车与人的思维与行为意识的互动以及语言的交流。课程总结机械工业出版社感谢聆听