先进驾驶辅助系统检修课件【PPT版】

汽车   2024-11-14 00:01   北京  


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1. 概念

智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle,ICV)代表着汽车行业的发展方向,我国工业和信息化部在《国家车辆网产业体系建设指南(智能网联汽车)》中明确规定,智能网联汽车是具备环境感知、智能决策和自动控制,或与外界信息交互,乃至协同控制功能的汽车。智能网联汽车搭载先进的车载传感器、控制器和执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与 X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现安全、高效、舒适、节能行驶。智能网联汽车与智能汽车、网联汽车、自动驾驶汽车、车联网、智能交通系统和无人驾驶汽车密切相关。

智能网联汽车的驾驶自动化是按若干技术等级逐步实现的,世界各主要国家的分级是不完全相同的。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)将其划分为 5 级,美国汽车工程学会(SAE)将其划分为 L0 ~ L5 级共 6 级,而德国联邦公路研究院(BASt)将其划分为部分自动驾驶阶段、高度自动驾驶阶段、完全自动驾驶阶段 3 级。我国对智能网联汽车的分级参考了 SAE 的标准,汽车驾驶自动化分级与 SAE 标准大体一致,仅在某些方面存在一些区别。当前,L2 级自动驾驶同时具备自适应巡航控制功能和车道保持辅助功能。

智能汽车是搭载先进传感系统、决策系统、执行系统,运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术,具有部分或完全自动驾驶功能,由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。

智能汽车的初级阶段是具有先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)的汽车,未来的智能汽车不单纯是一个交通运输工具,而是智能移动终端,其发展方向可以分为自动化和网联化两个方向。智能汽车的自动化程度越高,越接近于自动驾驶汽车;智能汽车的网联化程度越高,越接近于网联汽车;智能汽车的自动化、网联化程度越高,越接近于智能网联汽车。

2. 结构层次

智能网联汽车在结构层次上可以分为环境感知层、智能决策层和控制执行层。

1)环境感知层。

环境感知层的主要功能是通过车载环境感知技术、卫星定位技术、4G/5G 及 V2X 无线通信技术等,实现对车辆自身属性和车辆外在属性(如道路、车辆和行人等)静态、动态信息的提取和收集,并向智能决策层输送信息。感应识别元件是智能网联汽车的“眼睛”和“耳朵”,以摄像头和雷达(超声波、激光及毫米波)为主,并辅以红外探头,进行多传感器协调合作,实现车辆周围环境全覆盖。

智能网联汽车在结构层次上可以分为环境感知层、智能决策层和控制执行层。

2)智能决策层。

智能决策层的主要功能是接收环境感知层的信息并进行融合,对道路、车辆、行人、交通标志和交通信号等进行识别,分析和判断车辆驾驶模式及将要执行的操作,并向控制执行层输送指令。智能决策层类似于人的大脑,车辆通过感知识别端从外部获取环境信息后,将信息进行集成处理,传送到决策端,车辆决策端需要依靠这些信息做出正确精准的控制决策,并将决策下达至执行端,以完成自动驾驶。

智能网联汽车在结构层次上可以分为环境感知层、智能决策层和控制执行层。

3)控制执行层。

控制执行层的主要功能是按照智能决策层的指令,对车辆进行操作和协同控制,并为联网汽车提供道路交通信息、安全信息、娱乐信息、救援信息,以及商务办公服务、网上消费服务等,保障汽车安全行驶和舒适驾驶。控制执行层类似于人的手脚,用来执行决策系统的命令,最终实现车辆的行驶。

3. 先进驾驶辅助系统

先进驾驶辅助系统是利用环境感知技术采集汽车、驾驶员和周围环境的动态数据并进行分析处理,通过提醒驾驶员或执行器介入汽车操纵以保障驾驶安全性和舒适性的一系列技术的总称。

先进驾驶辅助系统按照环境感知系统的不同可以分为自主式和网联式两种。

自主式先进驾驶辅助系统基于车载传感器完成环境感知,依靠车载中央控制系统进行分析决策,技术比较成熟,多数已经在量产车型上装备;

网联式先进驾驶辅助系统基于 V2X通信完成环境感知,依靠云端大数据进行分析决策。

按驾驶辅助形式或程度,先进驾驶辅助系统可以分为信息辅助类和信息控制类两种。

信息辅助类有:前向碰撞预警(FCW)系统、后向碰撞预警(RCW)系统、车道偏离预警(LDW)系统、变道碰撞预警(LCW)系统、盲区监测(BSD)系统、侧向盲区监测(SBSD)系统、转向盲区监测(STBSD)系统、后方交通穿行提示(RCTA)系统、车门开启预警(DOW)系统、驾驶员疲劳监测(DFM)系统、驾驶员注意力监测(DAM)系统、交通标志识别(TSR)系统、智能限速提示(ISLJ)系统、抬头显示(HUD)系统、夜视(NV)系统及全景影像瞄测(AVM)系统等;

控制辅助类有:自动紧急制动(AEB)系统、紧急制动辅助(EBA)系统、紧急转向辅助(ESA)系统、智能限速控制(ISLC)系统、车道保持辅助(LKA)系统、车道居中控制(LCC)系统、车道偏离抑制(LDP)系统、自适应巡航控制(ACC)系统、交通拥堵辅助(TJA)系统、智能泊车辅助(IPA)系统及自适应前照灯(AFL)系统等。

4. 线控技术

智能汽车的关键是对车辆的纵向控制和横向控制,纵向控制是指控制速度和前进方向,主要是对车辆的驱动和制动,横向控制是指对转向盘角度的调整及轮胎力的控制。底盘各系统采用线控技术能够更好满足智能化的要求。

线控技术(X-by-wire)是指将驾驶员对车辆的操作动作经过传感器转变成电信号实现传递控制,替代传统机械系统或者液压系统,并由电信号直接控制执行机构,以实现控制目标的技术。

该技术源于美国国家航空航天局 1972 年推出的线控飞行技术(Fly-by-wire)。其中,“ X”就像数学方程中的未知数,代表汽车中传统上由机械或液压控制的各个部件及相关的操作。

因为线控系统取消了传统的气动、液压及机械连接,取而代之的是传感器、电控单元及电磁机构,所以具有安全、响应快、维护费用低、安装测试简单快捷的优点。

线控技术主要包括线控驱动技术、线控换挡技术、线控转向技术、线控制动技术和线控悬架技术等。





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