單元八先進駕駛輔助系統（ADAS)智能網聯汽車概論1.掌握ADAS的基本含義。2.熟悉ADAS系統功能及分類解析。3.熟悉ADAS的組成及基本邏輯。4.熟悉當前ADAS在汽車中的應用車型及自動駕駛功能。5.熟悉當前智能網聯汽車的應用車型及自動駕駛功能。學習目標學習內容

一、ADAS基本概念

二、ADAS功能

三、ADAS發展現狀與趨勢

一、ADAS基本概念先進駕駛輔助系統，英文全稱AdvancedDriverAssistantSystem，簡稱ADAS。圖7.1為高級駕駛輔助系統（ADAS）系統功能

二、ADAS功能（一）ADAS系統功能概述ADAS系統常用的汽車高級輔助駕駛系統通常包括導航系統、實時交通系統TMC、電子警察系統ISA、車載網聯系統VCS、自適應巡航ACC、車道保持系統LCA、車道偏移報警系統LDWS、車道偏離預警LDW、碰撞避免或預碰撞系統（Collisionavoidancesystem或Precrashsystem）、前向碰撞報警系統FCWS、后碰撞報警(RearCollisionWarningRCW)、夜視系統（NightVision）、交叉車流報警（CrossTrafficAlertCTA）、自適應燈光控制（Adaptivelightcontrol）、行人保護系統（Pedestrianprotectionsystem）、自動泊車系統（Automaticparking）、交通標志識別（Trafficsignrecognition）、盲點探測BSD（BlindSpotDetection）、駕駛員疲勞探測（Driverdrowsinessdetection）、下坡控制系統（Hilldescentcontrol）、電動汽車報警（Electricvehiclewarningsounds）系統。其中,現在比較主流的應用有ACC，BSD，LCA，CTA，FCW，RCW等。（二）ADAS系統技術發展路線及其類別技術發展路線：ADAS的發展遵循“感知預警-主動控制-無人駕駛”路線系統構成（按功能）：分作感知、控制、執行等模塊分類（依據技術發展路線和實現功能）：識別預警類ADAS、自主控制類ADAS、輔助類ADAS識別預警類ADAS自主控制類ADAS輔助類ADAS視覺系ADAS識別預警類ADAS雷達系ADAS車內輔助ADASMobileye系列產品車道偏離警示系統（LDW）通標志識別系統（TSR）行人碰撞預警系統（PCW）360全景影像系統（MVC）夜視輔助（NV）車載攝像頭獲取路面信息前向防碰撞預警系統（FCW）盲區檢測系統（BLIS）泊車輔助（PA）以毫米波雷達、超聲波雷達或單線激光雷達傳感器為主要的感知模塊抬頭顯示系統（HUD）駕駛員疲勞駕駛預警系統（BAWS）改善駕駛體驗

（三）ADAS系統功能分類解析識別預警類ADAS識別預警類ADAS車道偏移報警系統，英文全稱LaneDepartureWarningSystem，簡稱LDWS。是一種通過報警的方式輔助駕駛員減少汽車因車道偏離而發生交通事故的系統。車道偏移報警系統LDWS可確保車輛高速行駛時更加安全，避免駕駛員因注意力不集中、疲勞駕駛等原因帶來的危險。該系統由圖像處理芯片、控制器、傳感器等組成。前向碰撞報警系統FCWS英文全稱ForwardCollisionWarningSystem，由安裝在車頭的雷達偵測自車和前方車輛的距離及速度，發出警告聲提醒駕駛人注意車距，若車距持續拉近，車輛會自動輕踩剎車并輕拉安全帶2～3次，系統判定追撞無法避免時，啟動自動緊急剎車（AEB）并立刻拉緊安全帶固定駕駛人，降低意外發生后的傷害。FCW作用條件為車輛時速0-60km/h范圍，可檢測前車的運動狀態，發出警告以避免碰撞。UFCW用于城市道路低速行駛時，對車前即將發生的危險發出警告。車距檢測及警告系統HMW英文全稱HeadwayMonitoring&Warning，簡稱HMW。用于檢測本車與前車的車距，在車距過近的情況下向駕駛員發出警報。車距檢測及警告系統HMW和前向碰撞報警系統FCWS均通過檢測本車與前車的車距，在車距過近的情況下向駕駛員發出警報。兩種系統的區別在于HMW的車距時間和FCW的碰撞時間（TTC）計算方式不同。后碰撞報警RCW英文全稱RearCollisionWarning,簡稱為RCW。交叉車流報警系統（CrossTrafficAlertCTA）英文全稱CrossTrafficAlert,簡稱為CTA。行人探測與防撞警示PCW行人探測與防撞警示，英文全稱PedestrianCollisionWarning，簡稱PCW。可以時刻監測車輛前方行人的情況，當車輛與行人距離過近有碰撞可能時，PCW將向會警示駕駛員及時減速。PCW可以大幅度提高車輛和行人的安全性，其作用條件為車輛時速0-60km/h范圍。行人檢測系統PDS行人檢測系統，英文全稱PedestrianDetectionSystem，簡稱PDS。通常整合到碰撞預防系統當中，利用雷達攝像頭和感應器來檢測行人，并及時減速剎車從而減少事故傷害。交通標志識別TSR交通標志識別，英文全稱TrafficSignRecognition，簡稱TSR。能識別路上的交通標志牌如限速標志，包括固定或非固定的LED標志。這些信息還可以與導航地圖信息相融合，提供更精確的信息。技術要點主要在于圖像處理，及標志結構信息的提取與識別。盲點探測系統BSDS英文全稱Blindspotmonitoringsystem，簡稱BSDS。汽車駕駛人的盲點是指三面后視鏡，左、右、內看不到的區域，它也是在眾多事故中，常發生的意外之一。所謂盲點監測，就是運用超聲波雷達和傳感器，來偵測本車兩側后方3m×3m的視野盲區，相鄰車道后方有沒有車子在靠近，以及后視鏡盲區里有沒有車子。夜視系統NVS夜視系統，英文全稱NightVisionsystem，簡稱NVS。該系統是一種源自軍事用途的汽車駕駛輔助系統。在這個輔助系統的幫助下，駕駛者在夜間或弱光線的駕駛過程中將獲得更高的預見能力，它能夠針對潛在危險向駕駛者提供更加全面準確的信息或發出早期警告。電動汽車報警系統EVWS電動汽車報警（Electricvehiclewarningsounds）是一種安裝在車上的報警裝置。如果有人擊打、撞擊或移動汽車，傳感器就會向控制器發送信號，指示震動強度。根據震動的強度，控制器會發出表示警告的聲音或者全面拉響警報。以此來震懾偷盜者，并提示通知車主。車輛檢測VD（VihicleDetection）在僅基于視覺的模式下，VD目前要能檢測70米遠的車輛，并能持續跟蹤到100米開外。但在大霧、極端天氣及攝像頭被阻擋的情況下，VD是不可用的，但能提示用戶不可用。自主控制類ADAS自適應巡航ACC文全稱Adaptivecruisecontrol，簡稱ACC。自適應巡航ACC是在早已存在的巡航控制技術的基礎上發展而來的，一般都基于雷達或激光技術，現在可以基于視覺/相機技術。該系統是一種智能化的自動控制系統，可根據駕駛員設定的目標速度及與前車的相對距離，自動調整車速，ACC在一定程度上減輕駕駛員駕駛的疲勞。自適應巡航控制系統ACC在車輛時速30-150km/h時，該功能才能激活。自動緊急制動AEB英文全稱Advanced/AutomaticEmergencyBrakingsystem，簡稱AEB。自動緊急制動AEB是一種汽車主動安全技術。該系統在駕駛者無法通過自身能力避免碰撞時通過系統干預，降低事故的嚴重程度。自動緊急制動AEB主要由3大模塊構成，包括控制模塊，測距模塊，和制動模塊。其中測距模塊的核心包括毫米波雷達、攝像頭等，它可以提供前方道路安全、準確、實時的圖像和路況信息。車道保持系統LCA或LKS英文全稱LaneKeepingSystem，簡稱LKS。車道保持系統LKS屬于智能駕駛輔助系統中的一種。它可以在車道偏離預警系統（LDWS）的基礎上對剎車的控制協調裝置進行控制；可檢測本車在車道內的位置，并可自動調整轉向，使本車保持在車道內行駛。碰撞避免或預碰撞系統CAS碰撞避免或預碰撞系統，英文全稱Collisionavoidancesystem或Precrashsystem，簡稱CAS。系統能自動探測前方障礙物，測算出發生碰撞的可能性。若系統判斷碰撞的可能性很大，則會發出警報聲。系統還可通過自動調節一系列安全系統：預碰撞剎車輔助系統、緊急轉向輔助系統、汽車動態綜合管理系統來盡可能避免碰撞。若系統判斷碰撞不可避免，則會預先收緊前座安全帶、啟動剎車來最大限度的減輕損傷。自適應燈光控制ALC自適應燈光控制Adaptivelightcontrol也叫智能遠光燈控制IHC（IntelligentHighBeamControl）或遠光自動控制IHC。自適應燈光控制ALC是根據車速，打方向的角度而自動調整近光燈轉向角度側，擴大車輛轉彎時有效照明范圍。自動水平調節功能可確保無論承載情況如何，燈光始終照向前方地面；在黑暗的道路上,附近沒有車輛的情況下可對車輛的前大燈進行控制，將其由近光燈自動切換成遠光燈。泊車輔助系統PAS泊車輔助系統，英文全稱ParkingAssistanceSystem，簡稱PAS。該系統可輔助駕駛員進行泊車。自動泊車系統就是不用人工干預，可以使汽車自動地以正確的停靠位泊車。該系統包括環境數據采集系統、中央處理器和車輛策略控制系統。環境數據采集系統又由圖像采集系統和車載距離探測系統組成。下坡控制系統DAC或HDCDAC下坡輔助系統（Down－hillassistcontrol）。下坡行車輔助控制系統（Down－hillassistcontrol）與發動機制動的道理相同，為了避免制動系統負荷過大，減輕駕駛員負擔，下山輔助控制在分動器位于L位置；車速5－25km/h并打開DAC開關的條件下，不踩加速踏板和制動踏板，下山輔助控制系統可以自動把車速控制在適當水平。下山輔助控制系統工作時停車燈會自動點亮。DAC系統的出現能使車輛以恒定低速行駛，防止車輪鎖死，同時可以大大降低車輛在坑洼路面下坡時產生的震動，從而確保了行駛的穩定性與提高駕乘舒適性。智能車速輔助系統ISA智能車速輔助系統，英文全稱IntelligentSpeedAssistance，簡稱ISA。智能速度控制系統（ISA）是一種車載系統，它使用與該特定位置的有效速度限制有關的網絡中車輛位置的信息。ISA可以支持驅動程序，以幫助他們遵守網絡中所有地方的速度限制。ISA確保駕駛者在法定限速內行駛，有效避免駕駛者在無意識情況下的超速行為。該系統可獲取當前路段的限速信息，當本車超速行駛時，可提醒駕駛員或自動減速。換道輔助系統LCA換道輔助系統，英文全稱LaneChangeAssistance，簡稱LCA。可監控車輛后方駕駛員視野盲區內的范圍，當有其他車輛對本車的換道造成危險時，可向駕駛員發出警告。輔助類ADAS抬頭顯示系統HUD英文全稱Head-UpDisplay，簡稱HUD。該系統把汽車行駛過程中儀表顯示的重要信息（如車速、導航等）投射到前風擋玻璃上，不僅能夠幫助對速度判斷缺乏經驗的新手控制自己的車速，避免在許多的限速路段中因超速而違章，更重要的是它能夠使駕駛員在大視野不轉移的條件下瞬間讀數，始終頭腦清醒地保持最佳觀察狀態。駕駛員狀態監控系統DCW英文全稱DriverConditionWarning，簡稱DCW。該系統可通過監控駕駛員的眼部或頭部運動來判斷駕駛員的疲勞狀態，當發現駕駛員疲勞駕駛時，可向駕駛員發出警告。現階段裝備于車輛的駕駛員狀態監控系統主要通過圖像分析手段對駕駛員臉部與眼睛特征進行疲勞評估。系統利用攝影機偵測駕駛者臉部，判斷專注力程度、是否有打瞌睡的象征，還有系統更是利用駕駛人眼睛開閉頻率情況，來辨別安全等級，提供適合的警告或是協助動作，如果駕駛者的臉部表情變化減少，甚至出現閉眼的情況，車輛就會透過聲響與燈號來警示車主注意，以減少意外事故發生。全景影像系統SVM英文全稱SurroundViewMonitor，簡稱SVM。該系統由安裝在車身前后左右的四個超廣角魚眼攝像頭，同時采集車輛四周的影像，經過圖像處理單元畸變還原→視角轉化→圖像拼接→圖像增強，最終形成一幅車輛四周無縫隙的360°全景俯視圖。在顯示全景圖的同時，也可以顯示任何一方的單視圖，并配合標尺線準確地定位障礙物的位置和距離。實時交通系統TMC英文全稱TrafficMessageChannel，簡稱TMC。是歐洲的輔助GPS導航的功能系統。它是通過RDS方式發送實時交通信息和天氣狀況的一種開放式數據應用。借助于具有TMC功能的導航系統，數據信息可以被接收并解碼，然后以用戶語言或可視化的方式將和當前旅行路線相關的信息展現給駕駛者。電子警察系統ISA英文全稱IntelligentSpeedAdaptation，簡稱ISA。我國道路交通管理系統中的“電子警察”是隨著科技的發展而產生的，是一個時代的產物。它作為現代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速地監控、抓拍、處理交通違章事件，迅速地獲取違章證據，提供行之有效的監測手段，為改善城市交通擁堵現象起到了重要的作用，已成為道路交通管理隊伍中必不可少的一員，以充分發揮它準確、公正的執法作用。車載網聯系統VSA英文全稱VehicularCommunicationSystems，簡稱VSA。該系統由車輛位置、速度和路線等信息構成的巨大交互網絡。通過GPS、RFID、傳感器、攝像頭圖像處理等裝置，車輛可以完成自身環境和狀態信息的采集；通過互聯網技術，所有的車輛可以將自身的各種信息傳輸匯聚到中央處理器；通過計算機技術，這些大量車輛的信息可以被分析和處理，從而計算出不同車輛的最佳路線、及時匯報路況和安排信號燈周期。強現實導航ARNAVI英文全稱AugmentedRealityNavigation，簡稱ARNAVI。增強現實導航是將普通導航儀與攝像頭結合，ARNAVI不僅用前向攝像頭將車前的路況錄下來，而且據導航地圖的信息，在視頻上劃出虛擬線路箭頭，顯示導航相關信息。若ARNAVI與PED,VD,LDW等應用結合，其功能會得到進一步增強。行人保護系統PPS英文全稱Pedestrianprotectionsystem，簡稱PPS。對于最基本的行人保護技術，主要涉及車身吸能材料的應用，如吸能保險杠、軟性的引擎蓋材料、大燈及附件無銳角等。其中，在發動機艙蓋段面上采用緩沖結構設計，則是國內汽車廠商較為常見的做法。三、ADAS發展現狀與趨勢ADAS系統作用ADAS系統通過激光雷達、毫米波雷達和攝像頭等傳感器技術實時感知周邊環境，為車輛計算系統提供精準的路況數據、障礙物、道路標線等相關信息。ADAS系統組成ADAS系統主要包含傳感器、處理器、軟件、映射和執行器等組成。傳感器實時生成可操作的數據，處理器分析傳感器數據并執行決策，軟件算法合成車輛周圍的環境，映射功能存儲和更新車輛傳感器收集的地理和基礎設施信息，執行器系統的電氣化與車輛中的其他電氣組件進行交互。7.4ADAS系統發展現狀及趨勢7.4ADAS系統發展現狀及趨勢（一）ADAS發展現狀未來科技進步趨勢將從互聯網向