第6章智能网联汽车先进驾驶辅助系统课件.pptx

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1、第 1 页,第6章 智能网联汽车先进系统,6.1 先进驾驶辅助系统的定义与类型6.2 前向碰撞预警系统6.3 车道偏离预警系统6.4 盲区监测系统6.5 驾驶员疲劳预警系统6.6 车道保持辅助系统6.7 自动制动辅助系统6.8 自适应循环控制系统6.9 自动泊车辅助系统6.10 自适应前照明系统6.11 夜视辅助系统6.12 平视显示系统,第 2 页,第 3 页,第 4 页,6.1 先进驾驶辅助系统的定义与类型,通过环境感知技术对道路、车辆、行人、交通标志、交通信号等进行检测和识别，并对识别信号进行分析处理，传输给执行机构，保障车辆安全行驶,第 5 页,6.1.2 先进驾驶辅助系统的类型,先进

2、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，多数已经装备量产车型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，处于试验阶段自主式先进驾驶辅助系统按照功能可以分为自主预警类、自主控制类和视野改善类等,2022/12/1,2022/12/1,2022/12/1,第 9 页,一、先进驾驶辅助系统类型,6.1.2 先进驾驶辅助系统的类型,2022/12/1,自主式和网联式技术融合是智能网联汽车先进驾驶辅助系统的发展趋势,6.2 前向碰撞预警系统定义,2022

3、/12/1,前向碰撞预警（FCW）系统通过雷达或视觉传感器时刻监测前方车辆，判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶员进行警告,6.2.1 前向碰撞预警系统的定义与组成,2022/12/1,前向碰撞预警系统由信息采集、电子控制和人机交互三个单元组成,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,通过分析传感器获取的前方道路信息对前方车辆进行识别和跟踪，如果有车辆被识别出来，则对前方车距进行测量；同时利用车速估计，根据安全车距预警模型判断追尾可能，一旦存在追尾危险，便根据预警规则及时给予驾驶员主动预警。,2022/12/1,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,1.前方车

4、辆识别,2022/12/1,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,2.前方车距检测可以采用超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器等实现车距的实时检测和识别，距离检测传感器在行车的过程中不断获取目标障碍物的距离信息，并传输给电子控制单元进行处理,2022/12/1,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,3.安全车距预警模型安全车距是指后方车辆为了避免与前方车辆发生意外碰撞而在行驶中与前车所保持的必要间隔距离建立安全距离模型主要是为了获得预警过程的阈值；主要分为两类：一种是基于碰撞时间的行驶安全判断逻辑算法，另一种是基于距离的行驶安全判断逻辑算法,2022/12/1,6.2.2 前向碰

5、撞预警系统的工作原理,马自达模型：在正常跟车行驶情况下，系统不工作；当发现前车减速时，开始向前向碰撞预警系统发送信息；当前后车辆距离低于本车的制动距离时，系统向制动器发出指令，本车开始减速，最后与前车速度均减到0时，此时两车仍有一定的距离；该模型的本质是实时计算最小安全距离，从而对车速进行预警和控制,2022/12/1,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,本田模型：设定了两段报警距离报警距离和制动距离，采用两段式报警的方式，其对驾驶员的正常操作影响较小。该模型不能避免绝大多数的碰撞，只能减少碰撞的严重程度，一旦报警可能会引起驾驶员的极度恐慌，甚至会因恐惧而失去对车辆的控制；该模型准确性较低

6、，不能实时反映行车路面情况，对驾驶员主观因素考虑不够；该模型的建立以试验数据为基础，样本点选取的合适与否对模型影响较大,2022/12/1,6.2.2 前向碰撞预警系统的工作原理,伯克利模型：也设置了两段报警距离：报警距离和制动距离。报警距离是沿用马自达模型的安全距离值来设定的，并假定前车和本车最大减速度相等，参数定义和取值与马自达模型相同该算法综合了马自达模型和本田模型的优点，建立了一个保守的报警距离和一个冒险的制动距离；制动报警启动时两车即将相撞，实际上该算法的制动报警只能减轻碰撞后果而不能避免追尾碰撞,2022/12/1,6.2.3 前向碰撞预警过程,2022/12/1,6.2.4 前向

7、碰撞预警系统的应用,本田碰撞缓解制动系统,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,上海通用前向碰撞预警系统，当汽车行驶速度大于40km/h时，前向碰撞预警功能自动启用，也可以通过车辆设置关闭,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,前向碰撞预警系统的工作过程分为监测到前方车辆、过于接近前车、有碰撞风险时,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,监测到前方车辆：系统监测到前方车辆后，前向碰撞预警系统自动启动，仪表中的前向碰撞预警指示灯绿色点亮；前向碰撞预警探测距离约60m,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,过于接近前车：系统监

8、测到与前车过于接近时，仪表盘中的前向碰撞预警指示灯琥珀色点亮,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,有碰撞风险时：当与前方车辆有碰撞风险时，根据车型、配置不同，前挡风玻璃上的红色碰撞指示器或抬头显示仪中警告灯将会闪烁，同时扬声器发出报警音或安全警报座椅发生震动警告,2022/12/1,6.2.4 前向碰撞预警系统的应用,在国产品牌车型中，前向防撞预警系统也开始逐渐应用。吉利汽车将其称作为城市预碰撞安全系统，目前已经在帝豪GL、帝豪GS、博越、博瑞的部分车型配置中搭载。该系统主要通过前保险杠下方的中程毫米波雷达扫描前方路面,2022/12/1,6.3 车道偏离预警系统定义,车道

9、偏离预警系统：通过传感器获取前方道路信息，结合车辆自身的行驶状态以及预警时间等相关参数，判断汽车是否有偏离当前所处车道的趋势；如果车辆即将发生偏离，并且在驾驶员没有开转向灯的情况下，则通过视觉、听觉或触觉的方式向驾驶员发出警报,2022/12/1,6.3.1 车道偏离预警系统的定义与组成,车道偏离预警系统主要由信息采集单元、电子控制单元和人机交互单元等组成,2022/12/1,6.3.2 车道偏离预警系统的工作原理,车道偏移预警系统可以在行车的全程自动或手动开启，以监控汽车行驶的轨迹当系统正常工作时，信息采集单元将采集车道线位置、车速、汽车转向角等信息，电子控制单元将所有的数据转换到统一的坐标

10、系下进行分析处理，从而获得汽车在当前车道中的位置参数，并判定汽车是否发生非正常的车道偏离如果驾驶员打开转向灯，正常进行变道行驶，则车道偏离预警系统不会做出任何提示,2022/12/1,6.3.2 车道偏离预警系统的工作原理,2022/12/1,6.3.3 车道偏离预警算法,车道偏离预警算法：是一种通过传感器检测车道线，并结合汽车位置信息和状态信息得到汽车与车道线间相对位置关系并对偏离状态进行判断的控制算法汽车当前位置算法（CCP）、汽车跨道时间算法（TLC）、预瞄偏移量差异算法（FOD）、瞬时侧向位移算法、横向速度算法、边缘分布函数算法、预瞄轨迹偏离算法和路边振动带算法等，其中CCP算法、TL

11、C算法和FOD算法应用较为广泛,2022/12/1,6.3.3 车道偏离预警算法CCP算法,CCP算法：根据汽车在所行驶的车道中的当前位置信息来判断偏离车道的程度，即通过车道线检测算法计算出汽车外侧与车道线的距离信息来判断是否预警,2022/12/1,6.3.3 车道偏离预警算法TLC算法,TLC算法：根据汽车当前状态，预测未来汽车轨迹，计算出汽车跨越两侧车道线所需时间，利用该时间与设置的阈值进行对比，判断出汽车的偏离状态,2022/12/1,6.3.3 车道偏离预警算法FOD算法,FOD算法：在实际车道标线处向外扩展一条虚拟车道标线，该虚拟标线是根据驾驶员在自然转向时的偏离习惯而设计的，目的

12、是降低误报率驾驶员每有这种偏离习惯，则可将虚拟车道标线与真实车道标线重合,2022/12/1,6.3.3 车道偏离预警算法FOD算法,2022/12/1,6.3.4 车道偏离预警系统的应用,丰田、新蒙迪欧、吉利博越,2022/12/1,6.4 盲区监测系统定义,汽车视野盲区主要有前盲区、A柱盲区、后盲区和后视镜盲区，其中，最容易引发交通事故的是A柱盲区和后视镜盲区,2022/12/1,6.4.1 盲区监测系统的定义与组成,盲区监测（BSD）系统也称汽车并线辅助（LCA）系统，是通过摄像头、毫米波雷达等车载传感器检测视野盲区内有无来车，在左右两个后视镜内或其他地方提醒驾驶员后方安全范围内有无来车

13、，从而消除视线盲区，提高行车安全性,2022/12/1,6.4.1 盲区监测系统的定义与组成,盲区监测系统应具备以下功能（1）当有车辆或行人进入驾驶员视野盲区时，盲区监测系统应给予驾驶员提醒（2）盲区监测系统应在驾驶员进行换道操作时对其进行辅助，监测其他车道上快速接近的后方来车，当驾驶员因对驾驶环境误判而可能做出危险的驾驶行为时，盲区监测系统应发出警报（3）理想状态下，在任何路况、天气和交通环境下，盲区监测系统都能正常工作,2022/12/1,6.4.1 盲区监测系统的定义与组成,信息采集单元：利用车载传感器检测汽车盲区里是否有行人或其他行驶车辆，并把采集到的有用信息传输给电子控制单元，传感器

14、有超声波传感器、摄像头或探测雷达等；后视镜盲区的信息采集单元一般采用毫米波雷达，A柱盲区的信息采集单元一般采用摄像头电子控制单元：对采集到的信息进行分析判断，向预警显示单元发送信息预警显示单元：接收电子控制单元的信息，如果有危险，则发出预警显示，此时不可变道,2022/12/1,6.4.2 盲区监测系统的工作原理,当汽车速度大于某一阈值时，例如10km/h，盲区监测系统自动启动，如果监测范围内有车辆或行人，就会被信息采集单元监测到，计算出目标的距离、速度等信息，并将采集到的信息传递给电子控制单元；电子控制单元根据收到的信息判断进入监测范围内的车辆或行人是否对本车造成威胁，如果存在安全隐患，则通

15、过预警显示单元提醒驾驶员，并根据危险程度、驾驶员的反应提供不同的预警方式,2022/12/1,6.4.3 盲区监测系统的应用,2022/12/1,6.5 驾驶员疲劳预警系统定义,驾驶员疲劳预警系统：是指驾驶员精神状态下滑或进入浅层睡眠时，系统会依据驾驶员精神状态指数分别给出语音提示、振动提醒、电脉冲警示等，警告驾驶员已经进入疲劳状态，需要休息。其作用就是监视并提醒驾驶员自身的疲劳状态，减少驾驶员疲劳驾驶的潜在危害,2022/12/1,6.5.1 驾驶员疲劳预警系统的定义与组成,信息采集单元：主要利用传感器采集驾驶员信息和汽车行驶信息，驾驶员信息包括驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等；汽车

16、行驶信息包括转向盘转角、行驶速度、行驶轨迹等，这些信息的采集取决于系统的设计电子控制单元：ECU接收信息采集单元传送的信号，进行运算分析，判断驾驶员疲劳状态；如果经计算分析发现驾驶员处于一定的疲劳状态，则向预警显示单元发出信号预警显示单元：根据ECU传递的信息，通过语音提示、震动提醒、电脉冲警示等方式对驾驶员疲劳进行预警,2022/12/1,6.5.2 驾驶员疲劳检测方法,基于驾驶员生理信号的检测方法：脑电、心电、肌电、脉搏、呼吸信号等来判断驾驶员疲劳状态基于驾驶员生理反应特征的检测方法：眼睛特征、视线方向、嘴部状态、头部位置等来判断驾驶员疲劳状态基于汽车行驶状态的检测方法：转向盘、行驶速度、

17、车道偏离等来判断驾驶员疲劳状态基于多特征信息融合的检测方法：依据信息融合技术，将多种方法相结合是理想的检测方法,2022/12/1,6.5.3 驾驶员疲劳预警系统的应用,2022/12/1,6.6 车道保持辅助系统定义,车道保持辅助（LKA）系统：是一种能够主动检测汽车行驶时的横向偏移，对转向和制动系统进行协调控制，实现主动对车道偏离现象进行纠正，使汽车保持在预定的车道上行驶，从而减轻驾驶员负担，减少交通事故的发生,2022/12/1,6.6.1 车道保持辅助系统的定义与组成,车道保持辅助系统主要由信息采集单元、电子控制单元和执行单元等组成。在系统工作期间，驾驶员将会接收车道偏离的报警信息，并

18、选择对转向系统和制动系统中的一项或多项动作进行控制，也可交由系统完全控制。,2022/12/1,6.6.2 车道保持辅助系统的工作原理,可以在行车的全程或速度达到某一阈值后开启，并可以手动关闭，实时保持汽车的行驶轨迹信息采集单元通过车载传感器采集车速、转向盘转角信息；电子控制单元对信息进行处理，判断汽车是否偏离行驶车道；当汽车行驶可能偏离车道线时，发出报警信息；当汽车距离偏离侧车道线小于一定阈值或已经有车轮偏离出车道线，施加操舵力和制动力，使汽车稳定地回到正常轨道若驾驶员打开转向灯，正常进行变线行驶，则系统不会做出任何提示,2022/12/1,6.6.2 车道保持辅助系统的工作原理,车道保持辅

19、助系统的工作过程：图中后面起第二个车影已经偏离了行驶轨道，系统发出报警信息；第三个和第四个车影是系统主动进行车道偏离纠正；在第五个车影时，汽车已经重新处于正确行驶线路上,2022/12/1,6.6.3 车道保持辅助系统的应用,本田、大众CC、福特等（可以找网上视频播放，效果更好）,2022/12/1,6.7 自动制动辅助系统定义,汽车自动制动辅助（AEB）系统：可以预知潜在的碰撞危险并及时通知驾驶员，而且在必要的情况下，此系统会自动控制制动踏板完成制动操作，以避免或减轻碰撞伤害,2022/12/1,6.7.1 自动制动辅助系统的定义与组成,2022/12/1,6.7.2 自动制动辅助系统的工作

20、原理,汽车AEB系统：采用测距传感器测出与前车或障碍物的距离，与报警距离、安全距离进行比较，小于报警距离时就进行报警提示；小于安全距离时，即使在驾驶员没来得及踩制动踏板的情况下，AEB系统也会启动，使汽车自动制动,2022/12/1,6.7.3 自动制动辅助系统的应用,斯巴鲁、沃尔沃等（可以找网上视频播放，效果更好）,2022/12/1,6.8 自适应巡航控制系统定义,自适应巡航控制（ACC）系统：在汽车行驶过程中，车距传感器持续扫描汽车前方道路，同时轮速传感器采集车速信号；当前汽车与前方车辆之间的距离小于或大于安全车距时，ACC控制单元通过与制动系统、发动机控制系统协调动作，改变制动力矩和发

21、动机输出功率，对汽车行驶速度进行控制，始终保持安全车距行驶,2022/12/1,6.8.1 自适应巡航控制系统的定义与组成,燃油汽车信息感知电子控制执行单元人机界面,2022/12/1,6.8.1 自适应巡航控制系统的定义与组成,电动汽车：信息感知，电子控制，执行单元，人机界面,2022/12/1,6.8.2 自适应巡航控制系统的工作原理,2022/12/1,6.8.3 自适应巡航控制系统的作用,自动控制车速和车距：当驾驶员对巡航控制状态下的汽车进行制动后，ACC系统就会终止巡航控制；当驾驶员对巡航控制状态下的汽车进行加速，停止加速后，ACC系统会按照原来设定的车速进行巡航控制控制汽车的行驶状

22、态：通过测距传感器的反馈信号，ACC系统可以根据目标车辆的移动速度判断道路情况，通过反馈式加速踏板感知驾驶员施加在踏板上的力，ACC系统可以决定是否执行巡航控制，以减轻驾驶员的疲劳,2022/12/1,6.8.3 自适应巡航控制系统的作用,基本型ACC：一般在车速大于30 km/h时才会起作用，而当车速降低到30km/h以下时，就需要驾驶员进行人工控制全速型ACC：在任何车速都能保持与前车的距离，并能对汽车进行制动直至其处于静止状态；如果前车在几秒内再次启动，装备有停走型ACC的汽车将自动跟随启动；如果停留时间较长，驾驶员只需通过简单操作，例如轻踩油门踏板就能再次进入ACC模式；通过这种方式，

23、即使在高峰或拥堵时段，ACC系统也能进行辅助驾驶,2022/12/1,6.8.3 自适应巡航控制系统的作用,编队行驶：ACC系统可以设定自动跟踪的汽车，当主车跟随前方车辆行驶时，ACC系统可以将主车车速调整为与前方目标车辆的车速相同，同时保持稳定的安全车距，而且这个安全车距可以通过转向盘上的设置按钮进行选择带辅助转向功能的ACC系统：不仅可以使汽车自动与前方目标车辆保持一定车距，而且汽车还能够自动转向，使得驾驶过程更加安全舒适,2022/12/1,6.8.4 自适应巡航控制系统的工作模式,定速巡航减速控制跟随控制加速控制停车控制启动控制,2022/12/1,6.8.5 自适应巡航控制系统的控制

24、方法,燃油汽车ACC系统控制方法：双层控制第一层根据雷达、车速和加速度传感器信号控制车速和加速度，获得期望车速和期望加速度信号；第二层接受第一层信号调节驱动系统和制动系统，输出节气门开度和制动压力指令，从而控制发动机和液压制动装置,2022/12/1,6.8.5 自适应巡航控制系统的控制方法,电动汽车ACC系统控制方法：三层控制第一层：获得期望加速度和期望转矩信号第二层：获得期望电动机驱动转矩、制动转矩和期望液压制动转矩第三层：输出电动机驱动转矩指令、制动转矩指令和液压制动转矩指令，分别控制驱动电动机和液压制动装置,2022/12/1,6.8.6 自适应巡航控制系统的应用,沃尔沃、长安新CS7

25、5等（可以找网上视频播放，效果更好）,2022/12/1,6.9 自动泊车辅助系统定义,自动泊车辅助系统（PA）：利用车载传感器探测有效泊车空间，并辅助控制车辆完成泊车操作的系统；减轻了驾驶员的操作负担，有效降低了泊车的事故率,2022/12/1,6.9.1 自动泊车辅助系统的定义与组成,感知单元：感知环境信息和汽车自身运动状态信息中央控制器：对感知单元传输的信息进行分析判断转向执行机构：接收中央控制器发出的指令并执行人-机交互系统：显示重要信息给驾驶员,2022/12/1,6.9.2 自动泊车辅助系统的工作原理,通过车载传感器扫描汽车周围环境，通过对环境区域的分析和建模，搜索有效泊车位，当确

26、定目标车位后，系统提示驾驶员停车并自动启动自动泊车程序，根据所获取的车位大小、位置信息，由程序计算泊车路径，然后自动操纵汽车泊车入位,2022/12/1,6.9.3 自动泊车辅助系统的应用,雪佛兰科鲁兹（可以找网上视频播放，效果更好）,2022/12/1,6.9.3 自动泊车辅助系统的应用,奥迪全自动泊车技术通过智能手机上的应用程序“一键自动停车”来完成。当驾驶员将车辆开到停车场的入口附近时，驾驶员下车拿出手机，然后只要简单地点一下屏幕，就可以转身离去，随后车辆开始自行启动，进入停车场寻找停车位,2022/12/1,6.9.3 自动泊车辅助系统的应用,沃尔沃的全自动泊车系统可以用手机端的自动停

27、车App，驾驶员只需轻点按钮，车辆便会自动寻找车位，完成停车沃尔沃的全自动泊车系统可以在自动泊车的过程中实时监测车辆周围的各种障碍物，以便随时调整行车路线,2022/12/1,6.9.3 自动泊车辅助系统的应用,宝马远程代客泊车技术,2022/12/1,6.10 自适应前照明系统定义,自适应前照明系统（AFS）：根据天气情况、外部光线、道路状况以及行驶信息，自动改变前照明系统的工作模式，调整照射光线的光形，消除视野暗区，为驾驶员提供更宽范围、更为可靠的照明视野，保证驾驶员和道路行人的安全,2022/12/1,6.10.1 自适应前照明系统的定义与组成,传感器单元传输单元控制单元执行单元,202

28、2/12/1,6.10.2 自适应前照明系统的工作原理,自适应前照明系统实现的基本原理：通过安装在车辆上的车速、姿态、转角、位置等传感器采集汽车动态信号参数，经过控制单元的分析判断和算法运算并产生控制信号，执行单元控制前照明系统运转,2022/12/1,6.10.2 自适应前照明系统的工作原理,（1）系统通过开关器件获取功能开关信号，通过轮速传感器获取车速信号，通过转向盘转角传感器获取转角信号，通过车身高度传感器获取姿态信号等；经过巡检算法判断，如果前照灯需要进行转动，系统会根据角度算法计算出需要转动的角度，通过控制单元输出控制信号，控制水平和垂直安装的步进电机转动，再通过机械传动机构实现前照

29、灯转动，让照明光束始终与道路保持一致，驾驶员能够清楚地看到即将出现的弯道上的路况，以便及时采取预防或紧急避险措施,2022/12/1,6.10.2 自适应前照明系统的工作原理,（2）系统通过获取大灯开关器件信号和环境光强传感器的光照强度信号，对前照灯开关进行控制，系统会设置一个光照阈值，当光照强度小于阈值时，系统自动延时打开前照灯；当光照强度大于阈值时，系统自动延时关闭前照灯,2022/12/1,6.10.2 自适应前照明系统的工作原理,（3）系统在前照灯初始化置位时，通过获取霍尔位置传感器的位置信号，判断前照灯实际运行的角度与控制单元输出角度之间的误差，如果误差不大，通过角度PD调节算法对误

30、差进行调节；如果误差过大，说明前照灯出现了故障，系统会产生故障报警信号提醒驾驶员前照灯出现故障（4）系统通过液晶显示装置实时显示系统的工作状态，包括车速状态、转向盘转角状态、车灯转角状态等,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,汽车AFS 能够改变前照灯照射方向，使光线随着汽车前进方向和车身姿态的变化而转动，消除驾驶员在夜间或恶劣天气下行车的视野盲区,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（1）基础照明模式：汽车在行驶过程中，当道路状况及环境气候均处于正常状况时，前照明系统的工作模式相当于传统的汽车照明系统，其照明模式为基础照明模式，前照明系统不作任何调

31、整,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（2）弯道照明模式：当汽车进入弯道时，转向盘转角和车速传感器共同作用采集数据，控制单元根据传感器采集的数据计算出车灯需要偏转的角度，驱动电机转动以使大灯转动,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（3）城市道路照明模式：市区道路行车的特点是车速较低，车流量和人流量都很大，外界照明条件好，十字路口多，发生随机性事故的可能性较大。在这样的道路上行车要求视野清晰，防止眩光,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（4）高速公路照明模式：汽车行驶在高速公路时，当车速传感器检测到车速大于70km/h，并根

32、据GPS判断其为高速行驶模式时，系统自动开启高速公路照明模式；汽车前照灯照射光线随着车速的增加在垂直方向上抬高，以使光线能够照射更远，保证驾驶员能够在安全车距之外发现前方的车辆,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（5）乡村公路照明模式：通过环境光强传感器、车速传感器和GPS用来判断外界行驶条件，决定是否开启乡村公路照明模式；在乡村公路照明模式下，系统增大左右前照灯的输出功率，增强光照亮度来补充照明,2022/12/1,6.10.3 自适应前照明系统的功能,（6）恶劣天气照明模式：AFS根据检测路面湿度、轮胎滑移以及雨量传感器判断系统状态为雨天模式，AFS驱动垂直调高电机

33、，降低前照灯垂直输出角，并调节其照射强度，避免反射眩光在60m范围内对迎面行车驾驶员造成眩目,2022/12/1,6.10.4 自适应前照明系统的应用,奔驰E级LED智能照明系统具有5种发光模式，分别是乡村道路照明、高速公路照明，增强型雾灯、主动转弯照明和弯道辅助照明。,2022/12/1,6.11 夜视辅助系统定义,汽车夜视辅助系统是一种利用红外成像技术辅助驾驶员在黑夜中看清道路、行人和障碍物等，减少事故发生，增强主动安全的系统主动夜视辅助系统被动夜视辅助系统,2022/12/1,6.11.1 夜视辅助系统的定义与组成,主动夜视辅助系统主要由红外发射单元、红外成像单元、控制单元ECU和图像显

34、示单元等组成被动夜视辅助系统没有红外发射单元，主要由红外成像单元、控制单元ECU和图像显示单元等组成,2022/12/1,6.11.2 夜视辅助系统的工作原理,主动夜视辅助系统：将摄像头安装到汽车前大灯，通过卤素灯泡照射，使用多套照射系统和摄像头来识别红外反射波，通过ECU处理后，可以把图像信息传递给驾驶员；主动夜视辅助系统对比分辨度高，且图像较清晰、可靠；由于不依靠物体的热源，即使不发热的物体也能清晰可见，比如道路上的行人、车辆、道路标志牌等都可以被发现,2022/12/1,6.11.2 夜视辅助系统的工作原理,被动夜视辅助系统：利用热成像摄像头接收人、动物等发热物体发出的不同的红外热辐射（

35、远红外线）影射出不同的图像，并对图像进行放大和处理后输出；对于无生命、无热源特征的目标，比如道路的标志牌、车道线、车道护栏等物体，被动夜视辅助系统无法检测到图像。此外，由于汽车前挡风玻璃不能传输长波的远红外线，摄像头须安装在车外，需经常清洁，且在汽车前端碰撞时易受损伤。,2022/12/1,6.11.3 夜视辅助系统的应用,奥迪A8L夜视辅助系统主要元件是控制单元和摄像头。控制单元是夜视辅助系统的核心，位于左前座椅前方的汽车底板内，装在那里的一个塑料盒内,2022/12/1,6.11.3 夜视辅助系统的应用,摄像头是一种红外热敏图像摄像头。为防止石击，摄像头的镜头前有一个锗制成的保护窗；摄像头

36、有加热元件，防止结冰，加热电流可根据温度来调节,2022/12/1,6.11.3 夜视辅助系统的应用,奥迪A8L夜视辅助系统的摄像头安装在车辆散热器隔栅的奥迪环中,2022/12/1,6.12 平视显示系统定义,汽车平视显示系统（HUD）也称抬头显示系统，它是利用光学反射原理，将汽车驾驶辅助信息、导航信息、检查控制信息以及ADAS信息等以投影方式显示在风挡玻璃上或约2m远的前方、发动机罩尖端的上方，阅读起来非常舒适,2022/12/1,6.12.1 平视显示系统的定义与组成,图像源：一般采用液晶显示屏，实现HUD系统的各种功能，并输出视频信号光学系统：将视频信号投射出去，并且可以调节大小、位置

37、等参数图像合成器：一般将前风窗玻璃作为图像合成器，把外部景物信息和内部投影信息合成到一起。投射的图像在风窗玻璃上发生反射，以达到和前方路况信息叠加、融合的效果,2022/12/1,6.12.2 平视显示系统的工作原理,汽车平视显示系统原理与使用的光线系统结构密切相关。根据光学系统结构不同，可以分为风挡玻璃映像式平视显示系统前置反射屏式平视显示系统自由曲面平视显示系统菲涅尔透镜平视显示系统与仪表盘相结合的平视显示系统,2022/12/1,风挡玻璃映像式平视显示系统,优点：驾驶员在能够观察到投影像的同时还允许一定范围的头部移动；缺点：图像小，亮度低，视场角小，质量和体积都较大,2022/12/1,

38、前置反射屏式平视显示系统,反射屏与风挡玻璃相互独立；反射屏可以前后转动，投影角度比较灵活；反射屏的设置会使车内空间变得狭小，且结构复杂；图像源发射出的光线透射过反射屏后会被风挡玻璃反射，部分反射光线会进入人眼对驾驶员形成干扰,2022/12/1,自由曲面平视显示系统,自由曲面像合成器是风挡玻璃所在的面结构形式简单灵活，像差平衡能力强，成像质量较好，但制造成本较高；人眼直接通过风挡玻璃观察外界景物时，风挡玻璃可能会产生一定的像差,2022/12/1,菲涅尔透镜平视显示系统,图像源位于第一片菲涅尔透镜下方，先经过第一片透镜再经过第二片菲涅尔透镜放大，最后经风挡玻璃的反射进入人眼；菲涅尔透镜系统结构

39、形式简单，体积小，质量轻,2022/12/1,与仪表盘相结合的平视显示系统,图像源发出的光经过分光镜分成透射部分和反射部分，透射部分的光经过平面反射镜反射，将透射图像反射到仪表盘上作为显示信息；反射部分的光经过光学系统折射和风挡玻璃反射进入人眼,2022/12/1,6.12.3 平视显示系统的应用,宝马7系平视显示系统需要一个光源来投射HUD信息，使用红色和绿色2个LED灯组作为光源，通过TFT（薄膜晶体管）投影显示屏产生图像内容。风挡玻璃的作用相当于偏光镜。HUD投射图像内容距离观察者的眼睛大约2.7m,2022/12/1,第 105 页,练习与实训,第 106 页,练习与实训,第 107 页,练习与实训,第 108 页,练习与实训,第 109 页,谢 谢！,