汽车主动安全与辅助驾驶技术课件.ppt

1、汽车主动安全与辅助驾驶技术汽车主动安全与辅助驾驶技术2018-4-14目录目录概述一般构造ABS 防抱死制动系统EBD 电子制动力分配EDL 电子差速锁TCS 牵引力控制系统ESP 电子稳定控制BAS 制动辅助AUTO HOLD 自动驻车DAC 下坡辅助控制HAC 上坡辅助控制ACC 自适应巡航控制系统LDW 车道偏离预警系统LKA 车道保持辅助系统FCW 前方碰撞预警系统AEB 自动紧急制动BSD 并线辅助AFS 自适应前照灯NV 夜视技术HUD 抬头显示PA 泊车辅助APA 自动泊车辅助DDM 驾驶员疲劳监测TPMS 胎压监测系统其它应用概况发展趋势概述概述l 先进驾驶辅助系统（ADAS，

2、Advanced Driver Assistance System）：利用机器视觉和传感器技术为驾驶员提供车辆的工作情形与车外环境变化等相关信息，预先警告可能发生的危险状况，让驾驶员提早采取应对措施，或进一步介入车辆控制，采取一些主动应对措施。l 汽车主动安全技术：通过各种检测和辅助操控，在事故发生前采取应对措施，避免事故发生，提高汽车主动安全性能的技术。l 驾驶辅助系统与汽车主动安全的目标一致，技术方案也基本相同，因此可视为同一种技术范畴汽车安全性主动安全性制动性稳定性人机工程被动安全性汽车防止或减少道路交通事故发生的能力汽车在交通事故中保护乘员和行人免受伤害或降低伤害程度的能力一般构造一般

3、构造每个系统主要包含3个程序信息搜集 影像传感器 轮速传感器 雷达信息处理 ECU动作执行 警报 转向 制动 超声波雷达 测量距离相对激光雷达及毫米波较短，所以主要应用于汽车停车输助系统激光雷达 高方向性、测量精度高、测量距离较长，但在雨、雪、雾等恶劣环下，测量性能会下降微波雷达 又叫毫米波雷达，测量距离远、运行较稳定，比较不受天气影响，可测量车辆间的距离及相对速度，但穿透力较差红外线雷达 主要应用于夜视系统ABS ABS 防抱死制动系统防抱死制动系统ABS（Anti-lock Brake System）防抱死制动系统）防抱死制动系统汽车制动时制动力矩太大会导致轮胎抱死。前轮抱死时，车子会失去

4、转向能力；后轮抱死时，车子会出现甩尾、侧滑。ABS控制器时刻监测所有车轮的转速信号，一旦发现某个或几个车轮有制动抱死的趋势，即降低该车轮的制动油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的循环（每秒510次），使车轮始终处于转动状态而又有最大的制动力矩，从而提高制动效能和制动时的方向稳定性。EBD EBD 电子制动力分配电子制动力分配EBD（Electric Brakeforce Distribution）电子制动力分配）电子制动力分配功能：自动侦测各个车轮与地面将的抓地力状况，将刹车系统所产生的力量，适当地分配至四个车轮。EBD是ABS的辅助功能。在紧急刹车的情况下，EBD能够在

5、ABS动作之前平衡每一个车轮的有效地面抓地力，防止甩尾和侧移。当ABS起作用时，EBD即停止工作。EDL EDL 电子差速锁电子差速锁EDL（Electronic Differential Lock）电子差速锁）电子差速锁功能：ABS的一种扩展功能，当系统根据左右侧驱动轮的轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，将对打滑的车轮进行适当强度的制动，从而将牵引力分配到另一侧驱动轮，提高车辆的通过能力。TCS TCS 牵引力控制系统牵引力控制系统TCS（Traction Control System）牵引力控制系统）牵引力控制系统功能：ABS的一种扩展功能，当系统根据驱动轮和非驱动轮的轮速信号判断出驱动轮

6、打滑时，会通过减少喷油等方式限制动力输出，从而减小驱动轮的滑转率，确保车辆行驶稳定。其它简称：ASR、TRC、TCS、TRACESP ESP 电子稳定控制系统电子稳定控制系统ESP（Electronic Stability Program）电子稳定控制系统）电子稳定控制系统目前最先进的主动安全系统，主动安全系统领域的集大成者。能最大限度地保证汽车不跑偏、不甩尾、不侧翻，有效保证汽车的操控安全性。装备ESP的车型，将同时具有TCS、EDL、ABS功能；装备TCS的车型，将同时具有EDL、ABS功能其它简称：ESC、DSTC、DSC、VSC、VSA、VDCESPTCSEDLABS/EBDESP E

7、SP 电子稳定控制系统电子稳定控制系统工工作作原原理理ESP ESP 电子稳定控制系统电子稳定控制系统转向不足：通过对内弧线后部车辆施加相应的制动，并对发动机和变速器管理系统施加控制，阻止车辆向外驶出弯道正常方向RR 轮制动 补偿力矩ESP ESP 电子稳定控制系统电子稳定控制系统转向过度：通过对外弧线前部车辆施加相应的制动，并对发动机和变速器管理系统施加控制，阻止车辆向内滑移 没有控制时控制时正常方向FL 轮制动 产生力矩BAS BAS 制动辅助制动辅助BAS（Brake Assist System）制动辅助）制动辅助通过传感器分辨驾驶员踩踏板的情况，识别并判断是否引入紧急刹车程序。当驾驶员

8、以极快的速度踩下制动踏板时，BA就判断在紧急刹车并让ABS工作立刻激发最大的刹车压力，以达到可能的最高的刹车效果。机械式（MBA）、电子式（EBA）、液压式（HBA）出口欧盟的车辆必须配备BAAUTO HOLD AUTO HOLD 自动驻车自动驻车AUTO HOLD 自动驻车自动驻车功能：ESP的一种扩展功能，由ESP部件控制。AUTO HOLD功能开启后：当车辆临时停驻，不管是平路还是坡道，系统会对车轮施加一个适当的制动力，使车辆刚好可以静止；当需要解除静止状态，只需轻点油门即可解除制动。使用AUTO HOLD可有效避免临时停车忘记拉手刹导致的溜车情况，但AUTO HOLD属于液压制动，不可

9、代替长时间停车时手刹的驻车制动功能。DAC DAC 下坡辅助下坡辅助DAC（Down hill assist control）下坡辅助控制）下坡辅助控制功能：用于下坡行驶的自动控制系统，使驾驶员在下坡路段不须踩制动踏板，车辆自动以低速行驶下坡，而驾驶员只须专注于方向盘操作。原理：下坡速度超出设定范围时，启动ABS降低车速；速度下降到安全范围后，交由发动机制动。其它名称：HDC（Hill Descent Control）陡坡缓降控制打开HDC开关，松开油门和刹车踏板，HDC便介入工作；踩下刹车或者油门踏板，HDC即失效，恢复为驾驶员控制。HAC HAC 上坡辅助上坡辅助HAC（Hill-star

10、t Assist Control）上坡辅助控制）上坡辅助控制功能：避免车辆上坡起步时下滑。上坡起步时暂时（最长约3秒）对四个车轮施以制动，确保驾驶员有充裕的时间踩油门并顺利起步。从而避免驾驶员从刹车切换到油门的时间差而造成车辆下滑。ACC ACC 自适应巡航自适应巡航ACC（Adaptive Cruise Control）自适应巡航控制系统）自适应巡航控制系统利用雷达传感器不断监测前车，自动调整车速与前车保持预设距离的巡航控制系统。巡航速度控制：探测、测量视野范围内的目标，计算车辆的行进路线，识别并选择上述路线内的目标车辆，跟随前方目标并保持安全和舒适的距离，或以驾驶员期望的速度自动巡航LDW

11、 LDW 车道偏离预警车道偏离预警LDW（Lane Departure Warning）车道偏离预警系统）车道偏离预警系统 又称为弯道车速预警系统，利用车辆运行参数结合车道几何特征计算出车辆在弯道内的安全行驶速度，如果车速超过安全车速，系统将发出警告信息纵向车道偏离预警 用于预防由于驾驶员注意力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离横向车道偏离预警利用前挡风玻璃上的摄影机，测量前方道路标线，并实时计算车辆与车道线的相对距离、道路斜率与曲率等参数，当驾驶员不经意偏离车道时（未打转向灯、未转动方向盘等），适时给予警讯LDW LDW 车道偏离预警车道偏离预警危险评估LDWLDW报警程度报警程度

12、获取图像图像处理前挡摄像头振动电机LDW开关LDW处理流程LKA LKA 车道保持辅助车道保持辅助LKA（Lane Keeping Assist）车道保持辅助系统）车道保持辅助系统LKA是比LDW对车辆控制介入程度更高的系统。当车辆偏离车道，LKA在发出警报后能够暂时介入转向操作，控制车辆驶回原车道，并适当进行制动减速等动作。LKA在车速高于约65km/h且车道清晰时才会工作，车道边界不清、脏污、覆雪时暂时不会工作FCW FCW 前方碰撞预警前方碰撞预警FCW（Forward Collision Warning）前方碰撞预警系统）前方碰撞预警系统利用雷达与图像实时监测车辆前方运动的车辆和障碍物

13、，并计算两车间的相对距离与相对车速，当车距小于安全距离时发出警示。部分车型的FCW检测到有碰撞危险时，还可通过电动安全带收卷器收紧安全带来消除安全带松弛量，并将乘员拉回到座位的最佳位置。AEB AEB 自动紧急制动自动紧急制动AEB（Autonomous Emergency Braking）自动紧急制动）自动紧急制动如果驾驶员对FCW的警示没有作出响应，前方潜在危险状况不断升级，AEB将在必要时启动制动系统，尽可能避免发生碰撞。ENCAP在调查中发现大部分追尾事故是由于驾驶员注意力不集中导致的，AEB可以有效降低事故发生率。BSD BSD 盲点检测盲点检测BSD（Blind-spot Dete

14、ction）盲点检测）盲点检测/并线辅助并线辅助由于后视镜并不能收集侧后方全部信息，在并线时容易与原车道内车辆发生碰撞。BSD系统通过雷达监测，可及时发现侧后方障碍，如果有目标物体在障碍区出现则以灯光或声音给驾驶员提示。其它简称：BLIS/BSM后视镜视野视野盲区AFS AFS 自适应前照灯自适应前照灯AFS（Adaptive Front Lighting System）自适应前照灯）自适应前照灯自动远近光：车速较高且没有其他车辆时，打开远光灯；当系统探测到会车车辆、前方车辆、环境光线明亮、车速较低时，切换到近光灯。弯道转向：普通车灯在弯道行驶时，会形成内侧照明盲区。AFS系统可以采集方向盘转

15、角和车速信息，随车辆过弯而实时调整灯光方向。转向辅助灯：驾驶员打方向盘转弯时，会有一侧单独的灯泡组点亮（有的车辆使用雾灯），照亮弯路盲区，待方向盘回正后不久，转向辅助灯就会关闭。NV NV 夜视技术夜视技术NV（Night View）夜视技术）夜视技术利用红外成像技术，结合车辆、行人识别算法，在大灯光束照射到行人和障碍物之前，就监测到他们的图像，并通过仪表盘显示给驾驶员，从而在夜间、雾天和会车炫光的情况下拓宽人类裸眼的有限视力。主动式：向景物发射红外光被反射回后成像，图像较清晰。被动式：不带光源，只探测景物的本身的微光图像并放大到可见。HUD HUD 抬头显示抬头显示HUD（Head Up D

16、isplay）抬头显示）抬头显示将车辆运行的重要信息投射到前挡风玻璃上，使驾驶员不需要低头就能够看到，避免驾驶员对前方路况注意力的中断以及多信息源（手机、导航、中控屏、组合仪表）干扰导致驾驶员分心PA PA 泊车辅助泊车辅助PA（Park Assist）泊车辅助）泊车辅助由摄像头、雷达和车载显示器组成的泊车安全辅助装置。倒车影像：利用后方摄像机的影像和方向盘转向角度信号，计算出倒车轨迹并显示在车内屏幕上，指引驾驶员顺利驶入车位内。全景辅助：由前后左右的四个超广角鱼眼摄像头同时采集车辆四周的影像，经过图像处理单元畸变还原视角转化图像拼接图像增强，最终形成车辆360度全景俯视图。APA APA 自

17、动泊车辅助自动泊车辅助APA（Advanced Park Assist）自动泊车辅助）自动泊车辅助通过雷达测量自身车辆与周围物体之间的距离和角度，然后电脑计算出操作流程配合车速调整方向盘的转动，驾驶员只需要控制车速即可。激活自动泊车系统寻找停车空位自动转向泊车结束泊车APA APA 自动泊车辅助自动泊车辅助Step1：激活自动泊车系统在适当车速下按下泊车转向辅助按钮车速车速km/h系统系统指示灯指示灯信息显示信息显示v30激活亮寻找车位30v45待机亮车速过高45v无法激活灭车速过高泊车辅助按钮自动泊车按钮APA APA 自动泊车辅助自动泊车辅助Step2：寻找停车空位未找到大小合适的空车位找

18、到的空车位，按箭头指示继续向前行驶到达合适位置，挂倒挡，泊车转向辅助系统接管方向控制寻找停车空位要求：车速小于30 km/h 侧向间距0.5m-1.5m之间 驶过角小于20 车位长度整车长+1.4 m 左舵车默认把车停在道路右侧，打开左转信号灯，切换为停车在道路左侧，右舵车则刚好相反APA APA 自动泊车辅助自动泊车辅助Step3：自动转向倒车 车辆停稳后，驾驶员选择倒档，系统计算出倒车轨迹，驱动转向电机 驾驶员踏下加速踏板、释放制动踏板，同时不能对方向盘施加任何转向扭矩，开始自动转向倒车 驾驶员需要保持车速在7km/h以下，如果超出了这个速度值，系统将终止程序 驾驶员可随时接管方向盘，终止

19、程序DDM DDM 驾驶员疲劳监测驾驶员疲劳监测DDM（Driver Drowsiness Monitoring）驾驶员疲劳监测）驾驶员疲劳监测通过监测驾驶员头部、眼睛的变化，判断驾驶员是否疲惫或分心，并提醒其当前是否适合驾驶。TPMS TPMS 胎压监测胎压监测TPMS（Tire Pressure Monitor System）胎压监测系统）胎压监测系统胎压过高或过低都会影响驾驶安全。胎压过低：油耗增加；胎体变形过度，寿命下降；胎壁与路面接触，产生爆胎危险。胎压过高：轮胎抓地力降低；轮胎吸震性能下降；高温爆胎风险大。其它其它零胎压续行轮胎在胎壁中布满了很多坚硬的帘布层，因此在亏气甚至零胎压的

20、情况下，依然能够依靠其坚硬的胎壁支撑车辆正常行驶相当长的一段距离。零胎压续行轮胎零胎压续行轮胎当汽车在雨、雪、雾等天气行驶时，后视镜可以通过镶嵌于镜片后的电热丝加热，确保镜片表面清晰。后视镜加热后视镜加热后视镜上安装了光敏二极管，二极管感应到强光时，控制器会施加电压给镜片背面的电离层，使镜片颜色变深从而达到防眩目的目的。自动防眩目后视镜自动防眩目后视镜根据汽车行驶速度，自动调整转向传动比。汽车低速行驶时，减小转向传动比，使转向更加直接、快速、舒适；汽车高速行驶时，增大转向传动比，提高汽车的稳定性。可变传动比转向可变传动比转向应用概况应用概况奔驰S级宝马7系奔驰CLS保时捷Macan沃尔沃S90奥迪A4L君越凯美瑞英朗捷达厂商指导价（万）186 132 99 59 41 31 27 18 12 10 ABS 防抱死制动ESP 车身稳定控制上坡辅助胎压监测自动驻车倒车影像AFS 自适应大灯后视镜自动防眩目LDW/LKA 车道保持BSD 并线辅助碰撞报警/主动刹车ACC自适应巡航自动泊车360度全景摄像可变齿比转向HUD平视显示疲劳提醒零胎压续行轮胎夜视系统陡坡缓降发展发展在车辆电子智能化的时代，先进驾驶辅助系统与智能运输系统（Intelligent Transport System，ITS）已开始朝向无人驾驶的目标迈进。集成化智能化谢谢！