正版智能网联汽车ADAS系统原理与关键技术朱胜峰书店交通运输书籍 畅想书

第1章　智能网联汽车ADAS系统 001

1.1　汽车驾驶辅助系统概述 002

1.1.1　ADAS系统定义与类型 002

1.1.2　ADAS系统构成与原理 004

1.1.3　ADAS系统常用传感器 005

1.2 ADAS系统构成与主能 011

1.2.1　车道偏离报警系统 011

1.2.2　车道保持辅助系统 012

1.2.3　自适应巡航控制系统 013

1.2.4　前向碰撞预警系统 014

1.2.5　自动泊车系统 015

1.2.6　盲区监测系统 015

1.2.7　驾驶员疲劳预警系统 016

1.2.8　自适应灯光控制系统 017

1.3　ADAS系统实车道路测试方法 018

1.3.1　ADAS环境感知技术 018

1.3.2　道路环境影响因素 021

1.3.3　道路测试路线方案 022

第2章　车道偏离报警系统（LDWS） 026

2.1　车道偏离报警系统概述 027

2.1.1　LDWS的基本概念 027

2.1.2　LDWS的能 028

2.1.3　LDWS的模块构成 029

2.1.4　全球主流的LDWS 031

2.2　车道线检测与识别方法 033

2.2.1　LDWS的工作原理 033

2.2.2　基于特征的识别方法 035

2.2.3　基于模型的识别方法 035

2.2.4　基于深度学识别方法 036

2.3　车道偏离报警决策算法 038

2.3.1　车道偏离报警决策算法概述 038

2.3.2　基于TLC的报警决策算法 039

2.3.3 基于CCP的报警决策算法 041

2.3.4　基于预测轨迹偏离的算法 041

2.3.5　基于EDF的报警决策算法 042

2.3.6　基于TTD的报警决策算法 044

2.3.7　基于FOD的报警决策算法 045

第3章　前向碰撞预警系统（FCW） 046

3.1　前向碰撞预警系统概述 047

3.1.1　FCW系统的基本构成 047

3.1.2　FCW系统原理与应用 049

3.1.3　FCW系统的类型划分 050

3.1.4　FCW系统的应用场景 051

3.1.5　FCW系统的测试标准 052

3.2　FCW系统的算法原理 054

3.2.1　前方车辆识别算法 054

3.2.2　车辆跟踪与车距检测 056

3.2.3　车距预警模型 057

3.3　FCW系统的报警策略 059

3.3.1　FCW感知传感器选择 059

3.3.2　FCW系统的报警时机 059

3.3.3　HMI预警方式的设计 062

第4章　自动紧急制动系统（AEB） 064

4.1　自动紧急制动系统概述 065

4.1.1　AEB系统的基本概念 065

4.1.2　AEB系统的模块构成 066

4.1.3　AEB系统的工作原理 069

4.1.4　AEB的工作范围及优劣 073

4.2　AEB系统的作用与类型划分 074

4.2.1　AEB系统的主要作用 074

4.2.2　根能名称划分 075

4.2.3　根据行驶速度划分 078

4.2.4　根据技术路径划分 080

4.2.5　根据不同路况划分 080

4.2.6　根据辅助方式划分 081

4.3 自动紧急制动系统避撞策略 081

4.3.1　基于距离的避撞策略 081

4.3.2　基于碰撞发生时间的避撞策略 084

4.3.3　制动转向协同的避撞策略 085

第5章　自动泊车辅助系统（APA） 087

5.1　自动泊车技术的演进路线 088

5.1.1　自动泊车辅助（APA） 088

5.1.2　远程遥控泊车（RPA） 090

5.1.3　自泊车（HAVP） 091

5.1.4　自动代客泊车（AVP） 094

5.2　自动泊车系统原理与设计 097

5.2.1　自动泊车类型与方案原理 097

5.2.2　自动泊车系统的硬件组件 100

5.2.3　自动泊车系统的软能 102

5.2.4　自动泊车系统HMI案例分析 108

5.3　基于计算机视觉的APA系统 114

5.3.1　计算机视觉深度估计 114

5.3.2　停车位的标记与识别 115

5.3.3　车辆和行人检测/跟踪 116

5.3.4　可行驶空间障碍检测 117

第6章　车道保持辅助系统（LKA） 119

6.1　车道保持辅助系统概述 120

6.1.1　LKA系统架构能 120

6.1.2　LKA系统的工作原理 121

6.1.3　LKA系统的基本结构 124

6.1.4　控制策略及分析 127

6.2　LKA系统的主观评价体系 128

6.2.1　主观评价指标体系 128

6.2.2　HMI维度的评价方法 130

6.2.3　LDW维度的评价方法 131

6.2.4　LKA维度的评价方法 132

第7章　自适应巡航控制系统（ACC） 135

7.1　自适应巡航控制系统概述 136

7.1.1　ACC系统结构与作用 136

7.1.2　ACC系统原理与模式 138

7.1.3　ACC系统要求与设置 139

7.1.4　ACC系统标定的方法 142

7.2　ACC系统测试与评价 143

7.2.1　测试整体方案 143

7.2.2　测试软件选型 146

7.2.3　测试场景设计 149

7.2.4　车辆动力学模型设计 152

7.2.5　传感器模型设计 154

第8章　车辆盲区监测系统（BSD） 156

8.1　车辆盲区监测系统概述 157

8.1.1　车辆盲区的主要类型 157

8.1.2　BSD系统原理与构成 159

8.1.3　BSD系统的设计原理 160

8.1.4　BSD系统的应用场景 163

8.1.5　BSD系统的发展现状 168

8.2　BSD系统测试与评价方法 169

8.2.1　测试系统的搭建方法 169

8.2.2　测试数据保存与分析 172

8.2.3　BSD系统的测试方法 174

8.2.4　实车测试的效果验证 177

第9章　疲劳驾驶预警系统（DMS） 179

9.1　疲劳驾驶预警系统概述 180

9.1.1　DMS系统原理与构成 180

9.1.2　DMS系统的技术支撑 181

9.1.3　DMS系统的监测算法 182

9.1.4　国外DMS系统的应用 183

9.1.5　国内DMS系统的应用 186

9.2　驾驶员疲劳检测原理与方法 188

9.2.1　基于生理指标检测 188

9.2.2　基于生理反应检测 189

9.2.3　基于车辆行驶状态检测 191

9.2.4　基于多特征信息融合检测 192

9.2.5　基于图像处理的疲劳驾驶检测 192

第10章　夜视辅助系统（NVS） 194

10.1　车载夜视辅助系统概述 195

10.1.1　夜视辅助系统的结构原理 195

10.1.2　夜视辅助技术的工作原理 196

10.1.3　主动式NVS与被动式VNVS 198

10.1.4　BMW夜视系统技术解析 199

10.2　红外热成像技术原理与应用 201

10.2.1　红外热成像的技术原理与特点 201

10.2.2　红外热成像在自动驾驶中的应用 204

10.2.3　红外热成像在车辆检修中的应用 206

10.2.4　全球红外热成像领域的典型玩家 208

参考文献 211

本书是“智能网联汽车核心技术丛书”的一个分册, 旨在深入探讨智能网联汽车的核心系统 —— 驾驶辅助系统 (ADAS) 的工作原理和关键技术。本书通过系统地阐述ADAS系统的各个组成部分、技术原理及其在实际应用中的关键作用,括车道偏离报统、前向碰撞预警、自动紧急制动、自动泊车辅助、车道保持辅助、自适应巡航控制、车辆盲区监测、疲劳驾驶预警、夜视辅助等系统, 为读者提供了一个而深入的了解智能网联汽车技术的视角。

1.1汽车驾驶辅助系统概述

1.1.1 ADAS 系统定义与类型

智能网联汽车驾驶辅助系统(ADAS)是一种融合了环境感知技术和数据处理技术等多种先进技术的系统，能够通过采集和分析处理车辆、驾驶员以及周边环境的动态数据的方式，来为驾驶员和执行器提供车辆操作方面的提醒，从而进一步提高驾驶车辆的和舒适。

从发展过程来看，驾驶辅助系统需经过感知预警、主动控制和无人驾驶三个阶段。具体来说，驾驶辅助技术是支持车辆实现无人驾驶的重要技术，驾驶辅助系统含感知、控制、执行等多个模块，其中，感知模块具有技术发展成熟时间早的特点，能够赋予车辆感知预能，让车辆能够及时发现危险并以警告的形式提醒驾驶员，同时为驾驶员的驾驶行为提供辅助，在提高行车的同时，优化驾驶员的驾驶体验。

驾驶辅助系统可按照环境感知系统划分为自主式驾驶辅助系统和网联式驾驶辅助系统两种类型。

(1)自主式驾驶辅助系统

自主式驾驶辅助系统具有较高的技术成熟度，能够利用车载传感器来感知周边环境信息，利用车载中央控制系统来对这些信息进行分析，并根据分析结果进行决策。目前来看，其大多已经被装配在量产车型中，在程度上实现了在汽车领域的广泛应用。

能上来看，自主式驾驶辅助系统可分为自主预警类、自主控制类和改善视野类等多种类型。

①自主预警类。自主预警类驾驶辅助系统能够对车辆进行自动监测，及时发现碰撞危险，并向驾驶员或车辆控制系统发送提示消息，以便通过对车辆的控制，来避免交通危险或降低事故影响。具体来说，自主预警类驾驶辅助系统如表1-1所示。

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1.本书对先进辅助驾驶系统进行了的介绍，内容逻辑清晰、体系完整，文字通俗易懂，尽量避免烦琐公式；

2.本括车道偏离报统、前向碰撞预警、自动紧急制动、自动泊车辅助、车道保持辅助、自适应巡航控制、车辆盲区监测、疲劳驾驶预警、夜视辅助等系统，读者阅读完后将对ADAS有的认识；

3.本书以较多图表呈现相关内容，以便读者轻松理解。