第7章-先进车辆系统.ppt

第七章 先进的车辆系统;主要内容;7.1 先进的车辆系统概述 7.2 安全辅助驾驶系统 7.3 车辆自动驾驶系统 7.4 自动公路系统; 先进的车辆系统（Advanced Vehicle Control Systems，AVCS）是利用先进的传感器技术检测车辆周围信息，通过信息融合和处理，自动识别出危险状态，协助驾驶员进行安全辅助驾驶或者进行自动驾驶，以提高行车安全和增加道路通行能力的系统。 ;AVCS结构;第7章-先进车辆系统;AVCS本质;AVCS意义与必要性 ;7.1先进的车辆系统概述;AVCS涉及的理论与技术基础;AVCS的关健技术;传感器技术;先进的车辆系统中涉及的通信技术运用在传感器与执行元件、车辆与道路、车辆与车辆之间，主要是有线和无线通信（包括无线电频道的分配及调频技术），其目的是实现准确地传输图像、数据、语音等各种信息。;利用各种监控技术对汽车的行驶状态及工作状态（如轮胎压力、气温、轴速、轴温等）进行监控，并且对驾驶员的状态（疲劳、分神、喝酒等）进行监控。;国际发展趋势;日本AHS规划;美国发展计划;先进车辆的功能：;视野的扩展 ;纵向防撞 ;横向防撞 ;交叉路口防撞 ;安全状况（检测） ;碰撞前乘员保护 ;自动车辆驾驶 ;（1）安全辅助驾驶系统 安全辅助驾驶系统用安装在车上的传感器、激光雷达、红外雷达、盲点探测器、超声波传感器、电波雷达等检测周边信息，对危险信号发出警告提醒驾驶员，从而有效地防止事故发生的系统。 典型的安全辅助驾驶系统有驾驶疲劳警告系统、驾驶分神警告系统、驾驶员酒精过度警告系统、车辆运行状态监测与警告系统等。;（2）自动驾驶系统 自动驾驶包括车辆纵向控制和横向控制。纵向控制是在行车速度方向上的控制，即车速以及本车与前后车或障碍物距离的自动控制，达到提高速度、减小车间距的同时保证安全，即达到安全、高效的目的。 横向控制指垂直于运动方向上的控制。分为车道保持和车速变换。车道保持的目标是控制汽车自动保持期望的行车路线，车道变换是自动控制车辆安全转移到目标车道上去。;（3）自动公路系统： 建有通信系统、监控系统、光纤网络等基础设施，并对车辆实施自动安全检测、发布相关的信息以及实施实时自动操作的平台，它为实现智能公路的运输提供更为安全、经济、舒适、快捷的基础服务。它是管理多个自动驾驶车辆的系统，即实现车队的自动有序运行。系统中的所有车辆可以进行自动驾驶，车辆与车辆之间、车辆与道路之间通过通信实现相互的协作，达到高效、安全的运行的目的。;7.1 先进的车辆系统概述 7.2 安全辅助驾驶系统 7.3 车辆自动驾驶系统 7.4 自动公路系统;安全辅助驾驶;驾驶员监测警告系统;日本丰田汽车公司研制的“丰田先进安全汽车”上采用了17项最新技术，其中包括打瞌睡驾驶警报系统。它的原理是监测驾驶员眼睑的运动。一旦发现驾驶员疲劳，系统先向驾驶员提出声音信号，再发出薄荷味道和冷空气来唤醒驾驶员。; 司机在疲劳的状态下对车辆的控制能力会下降，如对方向盘的操控、踩油门、刹车的力和速度，以及车本身的速度、侧加速、侧位移等。 西班牙防疲劳系统通过监测方向盘的转向压力来监测驾驶员瞌睡。一旦监测到驾驶员疲劳，系统通过闪汽车前照灯和声音报警来警告周围的汽车，而且自动切断汽车燃料供给使汽车停车。 美国戴姆勒－克莱斯勒公司开发了一种监测算法，它利用车辆的侧向位置，车轮转向角和纵向车速等信息来监测驾驶员疲劳。这种算法在模拟场地实验中是有效的。;安全车距保持（Lane Keeping System）;检测方法的对比;防撞系统;巡航控制系统;车速传感器 ;驾驶员视觉增强系统;传感器视景系统;增强视景;7.1 先进的车辆系统概述 7.2 安全辅助驾驶系统 7.3 车辆自动驾驶系统 7.4 自动公路系统; 车辆自动驾驶系统是安全辅助驾驶的高级阶段，又是自动公路系统的初级阶段，是先进的车辆系统的重要内容。 它是利用传感器获取前方道路信息，经过信息融合，自动识别出车辆与目标线的偏差，用一定的控制模型使车辆按既定的目标线行驶的系统。车辆自动驾驶分为横向控制和纵向控制。横向控制又包括车道保持和车辆换道。车道保持系统由导航传感器、方向盘控制机构、车载CPU及相应的控制软件组成。车道保持系统按照识别道路偏差的方式可以分为视觉导航、磁道钉导航和GPS导航。;自动驾驶应具备的功能;2. 能够可靠识别行车路线;3. 能够控制自身按规定路线准确行驶;4. 能够根据目标及途中情况，规划、修改行车路线;5. 行驶过程中，能够可靠实现车速控制、车距保持、换道、超车、停车等