自动驾驶仪系统
2.1自动驾驶仪的功能
自动驾驶仪的基本功能可列举如下：
（1）自动保持三轴稳定，具体地说，及自动保持偏航角，俯仰角于某一希望角度，倾斜角保持为零进行直线飞行（平直飞行，爬高，下滑）。
（2）驾驶员可以通过旋钮或其他控制器给定任意航向或俯仰角，使飞机自动改变航向并稳定于该航向，或使飞机上仰或下俯并保持给定俯仰角。
（3）自动保持飞机进行定高飞行。
（4）驾驶员通过控制器操纵飞机自动爬高或俯冲，达到某一预定高度，然后保持这一预定高度。
上述所有基本功能都是指自动驾驶仪与飞机处于正常状态的控制功能。辅助功能如下：
（1）一旦自动驾驶仪的舵机处于卡死或无法操作的状态时，应允许驾驶员具有超控的能力。
（2）自动回零功能。在投入自动驾驶仪之前，飞机本身处于平直飞行的配平状态，必须让自动驾驶仪的反馈信息与测量元件的总和信号回零，才能避免投入后形成误动作。
（3）B IT功能。一种机内自检测功能，在自动驾驶仪的部件及系统中，可设置BIT检测信号，借以检查某部件或全系统工作是否
正常。这种检查可在自动驾驶仪投入前进行。
（4）M a数配平功能。飞机在跨声速区，升降舵操纵特性有一个正梯度区，从而操纵特性不稳定，设立Ma数配平系统控制水平安定面，以改善其操纵特性。
2.2自动驾驶仪的分类
自动驾驶仪最常用的分类方法是按控制律来区分。所谓控制律通常是指自动驾驶仪输出的舵偏角与信号的静动态函数关系。按这种分类方法，可分为比例式自动驾驶仪、积分式自动驾驶仪和均衡式反馈自动驾驶仪（比例加积分控制律的自动驾驶仪）三种。
其次也可以按自动驾驶仪三种主要部件（传感器，计算与放大元件以及舵机）的能源来分，这时可以分为气动式（早期应用过），气动液压式，电动式以及电动液压式。
如果按处理信号，实现控制律是采用连续信号，还是中间经过数字化再转换成为模拟信号来区分，可以分为模拟式与数字式两种。
2.2.1比例式自动驾驶仪
以俯仰通道为例，升降舵偏角增量与飞机俯仰角偏差成比例的自动控制器称为比例式自动驾驶仪。
δ?e=Lθ（θ? - θ?g）（产生控制力矩）
其工作原理是：设飞机处于等速水平直线飞行状态。受某干扰后，出现俯仰角偏差Δθ=θ-θ0 （θ0为初始俯仰角，假设为零）。垂直陀螺仪测出偏差角，输出与Δθ成比例的电压信号，假设外加控制信号为0，则经综合装置加到舵回路，舵回路的输出驱动升降舵偏转δ?e ，产生的气动力矩使Δθ角逐渐减小。适当选择参数Lθ，可保证时Δθ→0，δ?e也→0 。
如果存在常值力矩干扰Mf，飞机稳定后必然存在一个δ?e抵消Mf的影响，所以会产生一个姿态角静差。由控制规律可以得到姿态角静差的大小为：
θ?-θ?g=Mf/（Q0Sb∣Cmδ?e∣Lθ）
上式表明：有干扰力矩Mf，俯仰角增量Δθ与要求的控制增量Δθg不再一致，出现的误差(Δθ-Δθg)与干扰力矩Mf成正比，与传递系数Lθ成反比。增大Lθ可减小这一误差。
一阶微分信号在比例式控制规律中的作用：（产生阻尼力矩）
δ?e=Lθ（θ?-θ?g）+Lθθ?
由上式可见：
（1）仅增大Lθ：快速性好，系统震荡增强，减小系统的阻尼，
系统稳定性变差，系统的稳态误差减小。
（2）仅增大Lθ：增大系统的阻尼，减弱系统震荡，系统快速性变差，系统的稳定性变好。
比例式自动驾驶仪：
（1）当自动驾驶仪保持高度时，受到垂风干扰时，仅有姿态误差，没有高度误差；
（2）受到常值力矩干扰时会有高度误差；
（3）在速度（斜波）输入时有稳态误差。
2.2.2积分式自动驾驶仪
去掉硬反馈，保留速度反馈，使舵的偏转角速度与俯仰角的偏差成正比，则系统工作在稳定状态时，舵偏角与俯仰角偏离值的积分成比例。这种自动驾驶仪称为积分式自动驾驶仪。是舵回路速度反馈造成这种积分关系，故也称速度反馈（软反馈）式自动驾驶仪。积分式A/P的优点是：可消除静差。
δ?e=Lθ∫(θ?-θ?g）dt+Lθ（θ?-θ?g）+ Lθθ?
第一项的作用：产生控制力矩消除稳态误差；
第二项的作用：产生控制力矩纠正姿态偏差；
第三项的作用：增大系统的阻尼。
另一种积分式A/P：比例式A/P+角偏差积分信号。
具有积分式控制规律的A/P工作在高度保持方式时：
（1）在受到垂风干扰时只有姿态误差，无高度误差；
（2）在受到常值力矩干扰时，无高度误差。
2.2.3均衡式反馈自动驾驶仪
均衡式反馈是在引入舵机硬反馈的基础上再加一个非周期环节的正反馈。其中时间常数Te很大，为几秒到几十秒。
在稳定与控制飞机角运动时，舵回路的动态过程时间仅零点几秒，舵回路中Te值大的非周期环节通路来不及产生明显的反馈作用，可认为是断开的（故又名延迟正反馈）。整个系统仍工作在硬反馈式状态。逐渐进入稳态后，该通路的正反馈量越来越大，最终等于硬反馈通路的负反馈量。
2.3自动驾驶仪的基本组成
为了保证自动驾驶仪的正常工作，基本组成部件有如下三种：传感器，放大部件与舵机。为了实现所要求的控制律，放大部件实现信号校正和综合。在模拟式自动驾驶仪中，不可能进行十分复杂的计算。发展成为数字式自动驾驶仪后，具有很强计算功能的计算机，允许实现更为完善的控制律，从而增加了一个计算机部件。在这同时，伺服放大部件与舵机组合成为伺服作动系统。由于计算机功能很强，除完
车米高级驾驶辅助ADAS 用户使用说明书 USER’S MANUAL 深圳车米云图技术有限公司
一、程序说明 (1)简介 本软件为深圳车米云图汽车主动安全辅助系统中的一部分，目前有车道偏离预警和前车碰撞预警两个功能。 二、运行平台 系统Android 4.4.2-5.1.1 CPU架构ARM Cortex-A7 主频双核1.0GHz或以上 摄像头分辨率640x480或以上 FPU（浮点计算单元）需要 GPS 需要 三、使用说明 1.界面说明 启动软件后进入车安全界面，成功绑定并连接夜视仪。夜视仪画面顶部一排图标，从左至右分别为：超强夜视、雾天透视、眩光屏蔽、ADAS、语音播报；点击ADAS 开启关闭相关功能，点击语音播报则为开启关闭语音播报功能。如图1所示。
图1.连接界面 2.全屏界面 右边ADAS按钮点亮后，左边车距过近和轨道偏移图标对应点亮，反之如果ADAS 按钮关闭，左边车距过近和轨道偏移图标则不显示；详见图2； 图2：全屏效果图示
3.预警说明 [前车碰撞预警]对前方车辆进行识别并进行防撞预警，安全距离下圈圈为黄色，危险距离圈圈则为红色并在车速大于20 km/h时发出语音报警，同时左边车距过近图标变为红色； 前车距离过近报警规则为： (a)30km/h之内小于10m报警一次； (b)60km/h之内小于20m报警一次； (c)80km/h之内小于30m报警一次； (d)80km/h以上小于40m报警一次； 图3：前车碰撞预警图示 [车道偏离预警]在车速达到20 km/h以上时对前方车道进行识别并进行偏离预警，正常行驶车道为蓝色，出现偏离时，偏离一侧车道变红色并发出语音报警。
自动驾驶汽车硬件系统概述 自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统 如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。 自动驾驶汽车硬件系统概述 从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解： 一、自动驾驶系统的硬件架构 二、自动驾驶的传感器 三、自动驾驶传感器的产品定义 四、自动驾驶的大脑 五、自动驾驶汽车的线控系统
自动驾驶事故分析 根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。 从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。
目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。 自动驾驶研发仿真测试流程 所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。 软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟，包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气（雨、雪、雾、夜晚、灯光等）各种交通参与者（汽车、摩托车、自行车、行人等）。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿
2015.2.15 No.1376 1.博世在自动驾驶方面的努力 2.电装：支持高级驾驶辅助系统的传感技术 3.瑞萨：通过单个芯片实现不碰撞车辆 概要 博世的车辆后方中程雷达传感器在检测到后方车辆 时会辅助变道 (图片提供：博世) 从停车位倒退离开时，由于驾驶员的视野被遮挡， 存在潜在危险，因此采用上述传感器进行辅助 (图片提供：博世)
本报告将介绍2015年1月14～16日举办第7届国际汽车电子技术博览会(日本)上，博世、电装、瑞萨电子这三家公司的先进驾驶辅助系统 (ADAS：Advanced Driver Assistance System) 相关演讲及展示内容。 三家公司都着眼于未来的自动驾驶，计划提高安全技术、驾驶辅助技术，并分阶段实施新技术的应用。 博世认为，自动驾驶起步于高速行驶与泊车辅助，因此将朝这2个领域发展。通过这2个领域展现自动驾驶所必需的关键技术“Surround Sensing”、“Safety and Security”以及“完善相关法规的必要性”，同时介绍了支持这些技术的“地图数据”以及“System Architecture (包括电动化)”。 电装主要围绕行驶环境识别 (周边环境传感器) 进行了演讲。今后将进一步利用提高识别精度的信号处理技术MUSIC (Multiple Signal Classification) 、以及扫描型LIDAR (Light Detection and Ranging）等技术。还介绍了通过准天顶卫星将本车定位精度提高至10cm级别等计划。 专业半导体制造商瑞萨电子介绍了安全驾驶及其他驾驶辅助系统的内容复杂化、识别对象范围扩大、识别及判断处理增加、功耗增加、以及对功能安全的要求日趋严格等趋势。瑞萨开发ADAS方面的SoC (System on a Chip：系统LSI) —R-Car车载芯片、通过实现驾驶辅助系统需求多合一的32位微控制器RH850、以及在上述情况下的低功耗解决方案。此外，瑞萨还致力于提供新的通信技术WAVE解决方案，以满足对“联网车辆”的要求。 相关报告： 自动驾驶：哪些技术掌握关键（2014年11月） 自动驾驶技术的发展蓝图：Telematics Japan 2014 (2014年11月) 2014年底特律ITS世界大会：CTO研讨会概况(2014年10月) 2014年底特律ITS世界大会：进一步进化的自动驾驶技术和辅助系统(2014 年10月) 博世以“博世在自动驾驶方面的努力”为题进行了演讲。 作为未来移动工具的趋势，博世列举了“自动化”、“联网”、“电动化”等。 博世描绘的未来移动工具
ADAS（高级驾驶辅助系统）高级驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistant System），简称ADAS，是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说，主动式干预也很常见。ADAS通常包括以下17种用与汽车驾驶辅助的系统： 1、导航：导航是一个研究领域，重点是监测和控制工艺或车辆从一个地方移动到另一个地方的过程。导航领域包括四个一般类别：陆地导航，海洋导航，航空导航和空间导航。 2、时交通系统TMC：TMC是是欧洲的辅助GPS导航的功能系统。它是通过RDS方式发送实时交通信息和天气状况的一种开放式数据应用。借助于具有TMC功能的导航系统，数据信息可以被接收并解码，然后以用户语言或可视化的方式将和当前旅行路线相关的信息展现给驾驶者。 3、电子警察系统ISA：我国道路交通管理系统中的“电子警察”是随着科技的发展而产生的，是一个时代的产物。它作为现代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速地监控、抓拍、处理交通违章事件，迅速地获取违章证据，提供行之有效的监测手段，为改善城市交
通拥堵现象起到了重要的作用，已成为道路交通管理队伍中必不可少的一员，以充分发挥它准确、公正的执法作用。 4、车联网（Internet of Vehicles）：车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期 5、自适应巡航ACC（Adaptivecruise control）：自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。 6、车道偏移预警系统LDWS（Lanedeparture warning system）：车道偏离预警系统是一种通过报警的方式辅助驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。车道偏离预警系统由图像处理芯片、控制器、传感器等组成。
A D A S（高级驾驶辅助系统） 高级驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistant System），简称ADAS，是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说，主动式干预也很常见。ADAS通常包括以下17种用与汽车驾驶辅助的系统： 1、导航：导航是一个研究领域，重点是监测和控制工艺或车辆从一个地方移动到另一个地方的过程。导航领域包括四个一般类别：陆地导航，海洋导航，航空导航和空间导航。 2、时交通系统TMC：TMC是是欧洲的辅助GPS导航的功能系统。它是通过RDS方式发送实时交通信息和天气状况的一种开放式数据应用。借助于具有TMC功能的导航系统，数据信息可以被接收并解码，然后以用户语言或可视化的方式将和当前旅行路线相关的信息展现给驾驶者。 3、电子警察系统ISA：我国道路交通管理系统中的“电子警察”是随着科技的发展而产生的，是一个时代的产物。它作为现代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速地监控、抓拍、处理交通违章事件，迅速地获取违章证据，提供行之有效的监测手段，为改善城市交通拥堵现象起到了重要的作用，已成为道路交通管理队伍中必不可少的一员，以充分发挥它准确、公正的执法作用。 4、车联网（Internet of Vehicles）：车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期 5、自适应巡航ACC（Adaptivecruise control）：自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。
第八章 ADAS与智能网联汽车的应用
本章小结 本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。序号问题自检结果 1 ADAS的含义是什么？全国汽车标准化技术委员会将ADAS定义为利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置，监测驾驶员、车辆及其行驶环境并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶员执行驾驶任务或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。 2 ADAS的技术路线是什么？ADAS的技术路线有两条：1）第一条技术路线是从预警系统到干预系统的升级；2）第二条技术路线是将主动安全与被动安全系统相结合。 3 ADAS预警系统的组成和主要功能 是什么？ ADAS预警系统的组成包括：驾驶员疲劳监 测、驾驶员注意力监测、车辆检测、交通标 志识别、智能限速提醒、弯道速度预警、抬 头显示、全景影像监测、夜视、行人检测、 前向车距监测、前向碰撞预警、后向碰撞预 警、车道偏移报警系统、变道碰撞预警、盲 区监测、侧面盲区监测、转向盲区监测、后 方交通穿行提示、前方交通穿行提示、车门 开启预警、倒车环境辅助、低速行车环境辅 助。 主要功能： （答案请参考教材第八章中表8-1ADAS预警 类辅助驾驶系统的主要功能表的内容） 4 ADAS驾驶辅助系统的组成和主要 功能是什么？ ADAS驾驶辅助系统的组成主要包括：自动紧 急制动、紧急制动辅助、自动紧急转向、紧 急转向辅助、智能限速控制、车道保持辅助、 车道居中控制、车道偏离抑制、智能泊车辅 助、增强现实导航、自适应巡航控制、全速 自适应巡航控制、交通拥堵辅助、加速踏板 防误踩、酒精闭锁、自适应远光灯、自适应 前照灯、远光自动控制、远光自动控制。
本技术涉及一种自动驾驶控制系统，包括主控制器、备份控制器、转向执行机构以及制动执行机构，转向执行机构包括主转向控制器以及备份转向控制器，制动执行机构包括主制动控制器以及备份制动控制器，备份控制器用于在接收到主控制指令时，分解主控制指令得到备份转向控制指令和备份制动控制指令，将备份转向控制指令发送至转向执行机构，将备份制动控制指令发送至制动执行机构；控制系统用于在监测到主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件发生异常时，控制转向执行机构执行备份转向控制指令，并控制制动执行机构执行备份制动控制指令。实施本技术，可解决自动驾驶控制系统在任意控制器或执行机构单点失效时，系统无法正常运行的问题。 权利要求书 1.一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制装置以及执行装置，所述控制装置包括主控制器以及备份控制器，所述执行装置至少包括转向执行机构以及制动执行机构，所述转向执行机构至少包括主转向控制器以及备份转向控制器，所述制动执行机构至少包括主制动控制器以及备份制动控制器，其中， 所述备份控制器，用于在接收到主控制指令时，对所述主控制指令进行分解，得到备份转向控制指令以及备份制动控制指令，将所述备份转向控制指令发送至所述转向执行机构，将所述备份制动控制指令发送至所述制动执行机构； 所述控制系统用于在监测到所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件发生
异常时，控制所述转向执行机构执行所述备份转向控制指令，并控制所述制动执行机构执行所述备份制动控制指令。 2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述主转向控制器用于在控制系统监测到所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件发生异常时，向所述备份转向控制器发送第一响应控制指令，所述第一响应控制指令用于指示所述备份转向控制器响应所述备份转向控制指令； 所述主制动控制器用于在控制系统监测到所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器 中的任一器件发生异常时，向所述备份制动控制器发送第二响应控制指令，所述第二响应控制指令用于指示所述备份制动控制器响应所述备份制动控制指令。 3.如权利要求1所述的一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述备份转向控制器用于在预设周期内未接收到所述主转向控制器的控制指令时，所述备份转向控制器响应所述备份转向控制指令； 所述备份制动控制器用于在设定周期内未接收到所述主制动控制器的响应指令时，所述备份制动控制器响应所述备份制动控制指令。 4.如权利要求1所述的一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述备份转向控制器用于在检测到与所述主转向控制器通讯中断时，所述备份转向控制器响应所述备份转向控制指令； 所述备份制动控制器用于在检测到与所述主制动控制器通讯中断时，所述备份制动控制器响应所述备份制动控制指令。 5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述控制系统具体用于监测所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件是否发生故障，或者所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件是否发生通讯中断。 6.根据权利要求3所述的一种自动驾驶控制系统，其特征在于，所述主转向控制器还用于在控制系统监测到所述主控制器、主转向控制器和主制动控制器中的任一器件发生异常时，基
先进驾驶辅助系统（ADAS）测试技术 一、中国汽车行业车辆主动安全的发展现状 汽车进入中国市场的短短20年间，已然使我国成为全球最大的汽车生产及销售国。2014年的产销分别完成2143.05万辆和2107.91万辆，比上年同期分别增长7.2％和6.1％。中国汽车市场的高速疾行，无论是消费者还是汽车制造企业,在这个过程中都受益匪浅。然而婉转优美的旋律背后，掩盖的却是整个社会浮躁与取巧的心态。自由奔放增长的同时伴随着一个让人焦虑的数字，仅2013年，我国交通事故死亡人数就达到60000人，这个数字背后隐藏的事实是对安全意识和辅助措施的缺乏。 今年年初奥迪在拉斯维加斯举行的CES（消费电子展）期间，向外界展示了集合汽车安全、传感器通信之大成的自动驾驶技术，前不久丰田汽车也在东京举行“全球安全技术交流会”，而中国的汽车企业近年来也不约而同的将研发重点放在了汽车安全技术的研发当中。无论是主动安全还是被动安全，安全产品的开发应用正在如火如荼的进行。改善汽车安全，尤其是主动安全技术（ADAS）地位正在凸显，主动安全技术（ADAS）正在成为汽车电子领域的新宠儿。 先进驾驶辅助技术（即ADAS）即主动安全技术的诠释，它是一种高级驾驶员辅助系统，在车辆行驶过程中全程帮助驾驶员的主动安全辅助系统。现阶段ADAS 系统应用最广的三大技术是自适应巡航控制系统（ACC）、车道偏离预警系统（LDW）以及自动紧急刹车系统（AEB）,预计2015年这3中技术组成的ADAS市场价值将急速增加。除此之外，ADAS系统还包括夜视系统（NV）、驾驶员困倦报警系统、自适应灯光控制系统、以及限速交通标志提醒等系统。 二、ADAS技术应用的现实及普世意义 随着消费者对车辆安全的理解和需求不断提升，ADAS技术的开发与应用也就成为了汽车企业市场竞争力的重要筹码，能够让更多汽车搭载更加有效减少伤亡的安全系统，也更具有现实和普世意义。此时，除了研究ADAS的新功能和算法，保证ADAS功能在整车环境的可靠与稳定已成为了其开发最大的难点。只有通过完善的ADAS测试技术才能够尽早在研发阶段发现问题，挖掘ADAS隐藏的功能缺陷及不合理之处，才能够保证ADAS技术应用的功能完整性及有效性，从而确保产品在炙手可热的市场中的核心竞争力。 目前国际化标准组织以及Euro NCAP（汽车界最权威的安全认证机构）均对ACC、LDW系统指定了实车测试的典型工况及要求，并且Euro NCAP对此有详细的评估准则与星级评分。此外2014年Euro NCAP将AEB（自动紧急刹车系统）正式纳入评估体系，并且制订了实车测试的典型工况与评价标准。因此，ADAS 系统应用的重要性与必要性显而易见。 三、ADAS系统自身特色及测试重点 ADAS系统的功能与应用特性不同于常规汽车电子控制系统，ADAS具有自身的特点： 1）ADAS的应用场景一般为人、车、路构成的闭环系统，三者缺一不可 2）ADAS与自身车辆性能以及道路的特性、驾驶员的安全行为直接相关 3）ADAS系统通常需与多个车载控制系统协作，是一种分布式控制系统
汽车自动驾驶系统 ----模糊控制的工程应用 姓名：冯皓伟 学号：09001214 专业：自动化
汽车自动驾驶模糊控制 摘要： 针对车辆动力学控制系统所具有的强非线性特点提出了基于机器视觉的车辆自动驾驶模糊控制方案. 采用车辆系统动力学模型, 通过模糊控制规则的量化划分对车辆在道路上的运动进行了仿真.仿真的结果显示, 本方案可以很好地解决空旷道路上的车辆自动驾驶问题, 并且该控制方法可以保证车辆快速准确地在道路上安全高速行驶, 具有很好的鲁棒性.此外，还可以基于模糊逻辑和滑模控制理论设计一种车辆纵向和横向运动综合控制系统。该控制系统通过对前轮转向角度、发动机节气门开度、制动液压及主动横摆力矩进行协调控制, 使车辆能够以期望速度在理想道路轨迹上行驶, 并提高车辆在行驶过程中的操纵稳定性。 关键字： 车辆自动驾驶机器视觉模糊控制规则模糊逻辑滑膜控制仿真 引言： 模糊控制是上个世纪诞生的一种基于语义规则的人工智能，是以模糊集合理论为基础的一种新兴控制手段，它是模糊集合理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。随着时代的发展，科技的创新，模糊理论在控制领域取得了广泛的应用。自动驾驶便是其中一个重要的应用对象。 汽车是现代的主要交通工具，自动驾驶系统是交通体系中最重要的部分之一，一方面它可以推动在机器人自主导航方面的研究进程，在航天和水下机器人的应用中起到重要的作用；另一方面这种技术在未来的智能交通系统中的运用既可以避免驾驶员因判断和交通失误而引起的交通事故，提高交通系统效率，又可以最终实现无人驾驶。汽车自动驾驶是一个比较复杂的问题，难以建立精确的数学模型，如果采用模糊控制器，通过一些不精确的观察，执行一些不精确的控制，这个问题就容易解决。 模糊控制原理： 1.车辆的运动模型 现在假设汽车在某处行驶，我们需要达到的目标是：设计一个基于模糊控制的汽车自动驾驶系统，使得无论汽车的起始点在哪儿，汽车都能自动驾驶到设定的目标位置。其中，汽车的任意时刻的位置可以通过GPS获得。根据模糊规则进行推理，选择一条最优的行驶路线达到目标位置。 车辆的系统动力学模型如图1所示 : XOY是地面固定的直角坐标系,V?OcV?为车辆的相对坐标系,V?为车辆的纵向速度, V?为车辆的横向速度. θ为车辆与y 轴的夹角, 到y 轴逆时针为正, 顺时针为负. 对地面固定的坐标系xoy, 车辆的运动模型为
ADAS智能驾驶辅助系统 一、ADAS技术发展现状： 未来科技进步趋势将从“互联网”向“物联网”发展，智能驾驶是“万物互联”的最好载体，“无人驾驶”是汽车智能的终极发展方向。智能驾驶将进入高速发展期，预计在2020-2025年智能汽车将进入量产阶段，结合移动互联网、大数据、云计算的智能驾驶服务预计会在十年后全面推广。ADAS 是智能驾驶汽车的关键落地点，模块化分类主要有以下几点：车道偏离预警LDW，车道保持辅助LKA，紧急自动刹车AEB，智能远光灯IHC，自动泊车AP 等等。目前ADAS在国内外都属于研究阶段，只有一些高端车有了部分的技术储备，例如：丰田的公路自动驾驶辅助AHAC，特斯拉的自动巡航Autopilot，通用的Super Cruise。 二、ADAS技术市场格局分析： 智能驾驶技术未来的空间格局呈现金字塔结构，主要分为三层： 传统车企掌握着汽车生产资质和整车控制集成的核心竞争，科技型企业或者研究所凭借在人工智能、人机交互方面的优势抢占一部分市场份额。 ADAS供应商利用掌握的感知识别算法等为车企和科技型公司提供ADAS 系统解决方案； 底层零部件供应商：雷达，摄像头，芯片，电子刹车等等。 分析可知：底层零部件都掌握在供应商的手上，比较分散，其核心价值在于市场份额占据比例；塔尖的传统车企与科技公司，一般都会以合作的方式，核心产品大多为无人驾驶汽车这种涉及汽车生产资质与人工智能高端、核心算法的结合领域；中间层的ADAS研究是衔接二者的一个关键落地点，底层零部件是ADAS实现的载体，无人驾驶汽车是ADAS的高度集成。 ADAS技术领域的研究不仅仅可以作为塔尖与塔底的结合点，还可以通过ADAS技术的逐步深入研究与系统化集成，逐渐成为屹立于塔尖的科技型企业，从而实现整个技术点在质上的飞越与创新。 三、ADAS技术介绍： 1.整体框图：
农机使用与维修 ２０１１＇年第１期汽车自动驾驶系统研究设计 辽宁铁岭师范高等专科学校杨学清 摘要本设计是基于电子油门的汽车，设计的一款自动控制系统。本系统能智能控制电子油门的大小，以达到 自动驾驶的目的。对于长途驾驶或者汽车的自动驾驶模式的研究探讨具有重要意义。 关键词电子油门自动驾驶定速巡航 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｃｒｕｉｓｅ ＹａｎｇＸｕｅｑｉｎｇ ＡｂｓｔｒａｄＴｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｒｏｔｔｌｅｃａｒｓ，ｄｅｓｉｇｎｅｄａｎａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｉｎｔｅｌ－ ｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｉｚｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｍｔｄｅｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｅａｕｔｏｐｉｌｏｔ．Ｆｏｒｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅｄｒｉｖｉｎｇｏｒｄｒｉｖｉｎｇａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃｃａｒｓｔｕｄｙｍｏｄｅｌｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｈｒｏｔｔｌｅＡｕｔｏｐｉｌｏｔＣｒｕｉｓｅ １自动驾驶系统简介 自动驾驶系统是使汽车工作在发动机有利转带范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。自动驾驶系统英文为ｃｒｕｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，缩写为ＣＣＳ。自动驾驶系统又称为巡航行驶装置、速度控制系统、恒速行驶系统或 汽车自动驾驶系统设计附图巡行控制系统等。 巡航控制系统自１９６１年在美国首次应用以来，已经广泛普及。在美国大多数轿车上均装用过巡航控制系统。日本和欧洲生产的轿车装用定速自动驾驶系统的比例也越来越高。我国一汽大众生产的奥迪Ａ６、上海大众帕萨特以及广州本田雅阁等也装了巡航控制系统。 在大陆型的国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，在高速公路上长时间行驶时，打开该 系统的自动操纵开关后，巡航控制系统将根据 行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速 度保持一定。汽车在一定条件下恒速行驶，大 大地减轻了驾驶员的疲劳强度。由于巡航控 制系统能自动地维持车速，避免了不必要的油 门踏板的人为变动，进而改善了汽车的燃料经 济性和发动机的排放性。基本功能是自控油 门、解放右脚、驾驶轻松；调节精神，缓解疲劳， 增加安全系数。经济定速、省油、省车。万方数据
２０１８年自动驾驶之控制执行研究报告
内容目录 一、总论：控制执行系统随电子化、电动化、自动驾驶的发展而升级 (4) 二、制动：制动系统电子化是自动驾驶的必由之路 (6) 2.1 制动系统发展历程及电子化趋势 (6) 2.2 市场空间大，电子液压制动系统为主要增长点 (10) 2.3 制动系统主要供应商，博世大陆领先，国内产商从零部件入局 (11) 三、转向：电动助力转向占据主流，未来方向为线控系统 (16) 3.1转向系统的发展路径及EPS和线控趋势 (16) 3.2 市场规模平稳增长，电动助力转向系统为主要增量 (20) 3.3 转向系统主要供应商，捷泰格特领头，国内产商进入电动转向系统 (21) 四、智能传动 (24) 4.1 轮毂电机 (24) 4.2 轮毂电机优缺点 (24) 五、投资建议 (25) 5.1 拓普集团 (25) 5.2 耐世特 (25) 5.3 华域汽车 (26) 六、风险提示 (28) 图表目录 图表1：自动驾驶系统结构 (4) 图表2：电子液压制动系统国内市场空间（亿元） (5) 图表3：电动助力转向系统国内市场空间（亿元） (5) 图表4：车辆纵向控制 (6) 图表5：车辆制动系统 (6) 图表6：车辆制动系统发展历程 (7) 图表7：液压真空制动 (7) 图表8：液压真空制动结构 (7) 图表9：真空液压制动的优缺点 (8) 图表10：真空助力液压系统结构 (8) 图表11：真空助力液压制动的优缺点 (8) 图表12：电动助力器液压制动系统结构 (9) 图表13：西门子 VDO EMB线控机械制动系统 (9) 图表14：EMB线控机械制动系统组成和功能 (9) 图表15：电子机械制动（EMB）制动的优缺点 (9) 图表16：电子液压制动系统国内市场空间（亿元） (10) 图表17：我国汽车制动系统竞争格局 (10) 图表18：博世iBooster EHB系统 (11)
ADAS（高级驾驶辅助系统）八大系统介绍ADAS（Advanced Driving Assistant System）即高级驾驶辅助系统。 ADAS 是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。 ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。 早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说，主动式干预也很常见。 汽车高级辅助驾驶系统通常包括： 导航与实时交通系统TMC； 电子警察系统ISA （Intelligent speed adaptation或intelligent speed advice）； 车联网（Vehicular communication systems）； 自适应巡航ACC（Adaptive cruise control）； 车道偏移报警系统LDWS（Lane departure warning system）； 车道保持系统（Lane change assistance）； 碰撞避免或预碰撞系统（Collisionavoidance system或Precrash system）； 夜视系统（Night Vision）； 自适应灯光控制（Adaptive light control） 行人保护系统（Pedestrian protection system） 自动泊车系统（Automatic parking）
基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统（FAO）的发展及应用 【摘要】主要介绍全自动驾驶（FAO）系统的发展和应用情况、系统的组成和特点。介绍了车-地通信方案，对国内外车-地通信方式进行了比较，对GSM-R 网络进行了详细的分析，并指出作为无线传输的GSM-R网络具有适应我国铁路运输特点的功能优势。 【关键词】全自动驾驶;基于通信的列车运行控制系统全自动驾驶系统;双向传输;车-地通信;GSM-R 1.引言 全自动无人驾驶系统是一种将列车驾驶员执行的工作，完全由自动化的、高度集中的控制系统所替代的列车运行模式。 目前，国内许多城市都在建设城市轨道交通网络，那些人口在千万以上的特大城市，其发展往往是跨越式的，要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。许多大城市如上海、北京和广州均有计划采用先进的、高可靠的、高安全的基于CBTC（Communication Based Train Contro，基于通信的列车控制系统）控制的全自动驾驶系统（Fully Automatic Operation，FAO）来达到以上要求。 2.FAO的系统结构 FAO系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。 2.1 信号系统主要包括以下部分 （1）控制中心设备：中央自动列车监督系统（Automatic Train Supervision，ATS）、电力SCADA系统和综合监控系统。（2）轨旁设备：轨旁列车自动防护/列车自动驾驶系统（Automatic Train Protection and Automatic TrainOperation，ATP/ATO）、车站ATS系统、联锁CI系统、定位系统和综合维护系统。（3）车载设备：车载地车无线接收/发送单元、车载ATP/ATO设备、牵引和制动、列车定位系统。（4）地车信息传输系统：一般采用基于通信的多服务的冗余数据传输系统（Data Tansm issionSystem，DCS），实现地车的双向信息传输。目前主要的CBTC系统实现地车信息传输的方式有：交叉环线、泻漏波导/漏缆、无线传输等。（5）列车定位系统：车载速度传感器和雷达传感器对于FAO系统，实现列车安全控制和间隔控制与传统列车自动控制系统（Automatic Train Control，ATC）的基本组成、功能和安全性要求是一样的，特殊的是对这些相关系统的可靠性、可用性及应急预案处理的要求将大大提高
北京佐思信息咨询有限责任公司Array Room 502, Unit 3, Tower C, Changyuan Tiandi Bldg, No.18, Suzhou Street, Haidian District, Beijing, 100080 Tel: 400-009-0050 2016-2026年汽车高级驾驶辅助系统（ADAS）市场 Automotive Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) Market Report 2016-2026: Forecasts & Analysis of the Evolution Towards Autonomous, Self-Driving & Driverless Cars Report Description The latest report from business intelligence provider visiongain offers comprehensive analysis of the global automotive ADAS market. Visiongain assesses that this market will generate revenues of $24.9bn in 2016. The ADAS industry is undeniably one of the most promising segments of the automotive industry. We break down the most important sub segment of the automotive industry but also the key sensors', applications', countries' and player's market shares, revenues and characteristics that will make them lead this specific submarket. Now: "zFAS ECU pushes ADAS boundaries to new levels". This is an example of the business critical headline that you need to know about - and more importantly, you need to read visiongain's objective analysis of how this will impact your company and the ind ustry more broadly. How are you and your company reacting to this news? Are you sufficiently informed? What are the questions answered by this report? How is the Automotive ADAS market evolving and what is driving and restraining the market dynamics? How will each one of the ADAS submarket segments grow and which individual technologies will prevail? How will the national markets change by 2026 and which geographical region will lead the ADAS market? Who are the leading ADAS players and what are their prospects over the forecast period? How should OEMs and component suppliers embrace the market opportunities? How this report will benefit you Read on to discover how you can exploit the future business opportunities emerging in this sector. Visiongain's new study tells you and tells you NOW.
飞思卡尔高级驾驶员辅助系统（ADAS）解 决方案 高级驾驶员辅助系统（ADAS）能够在复杂的车辆操控过程中为驾驶员提供辅助和补充，并在未来最终实现无人驾驶。ADAS提供的功能包括自适应巡航控制、盲点监测、车道偏离警告、夜视、车道保持辅助和碰撞警告系统，具有自动转向和制动干预功能。预测式ADAS 可部分控制车辆的移动，预防事故发生。这些自动安全功能为今后的自主驾驶汽车铺平了道路。从当今的安全辅助车辆，到未来的自主驾驶汽车，飞思卡尔凭借在汽车、MCU、模拟和传感器，以及数字网络产品组合等领域的专业技术，推动全球最具创新性的ADAS解决方案的发展。 高级驾驶员辅助系统应用组成 高级驾驶员辅助系统（ADAS）之基础型后视摄像头 后视摄像头系统可以帮助驾驶员发现车后的物体或人员，以便在确保安全的情况下倒车并顺利停车入位。高级系统中部署100万像素的高动态范围（HDR）摄像头，并通过非屏蔽双绞线实现高性价比的高速以太网连接和视频压缩。其他系统要求包括适当的物理层接口和电源。高度集成的Qorivva MPC5604E 32位MCU采用Power Architecture?技术，能够处理视频流化和摄像头控制，将所需的通信带宽降低至100 Mbps以下。MPC5604E
MCU采用低延迟视频压缩和智能带宽管理来提高图像质量。MPC5604E MCU支持与以太网AVB兼容的IEEE? 802.1AS精确时间协议（PTP），可实现摄像头曝光的精确同步。 基础型后视摄像头结构框图 目标应用：带有紧急刹车的倒车保护、盲点侦测、十字路口管理、行人侦测、环视泊车辅助系统 高级驾驶员辅助系统（ADAS）之智能后视摄像头 智能后视摄像头可在本地对视频内容进行分析，以实现物体与行人侦测。此外，它们还支持全面的本地图像处理及图形叠加创建。它们能够测量物体距离，并触发制动干预。这种功能可以帮助驾驶员安全倒车，方便他们停入车位。飞思卡尔解决方案具有高集成度和低功耗的特点，支持开发极小规格的摄像头模块。智能后视摄像头与简易型模拟摄像头使用相同的接口，提供了一种极具吸引力的升级换代途径。
ADAS （高级驾驶辅助系统） 高级驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistant System ），简称ADAS ，是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险， 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激 光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS 技术主要以被动式报警 为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对 于最新的ADAS 技术来说，主动式干预也很常见。ADAS 通常包括以下17 种用与汽车驾驶辅助的系统： 1、导航：导航是一个研究领域，重点是监测和控制工艺或车辆从一个地方移动到另一 个地方的过程。导航领域包括四个一般类别：陆地导航，海洋导航，航空导航和空间导航。 2、时交通系统TMC ：TMC 是是欧洲的辅助GPS 导航的功能系统。它是通过RDS 方式发送实时交通信息和天气状况的一种开放式数据应用。借助于具有TMC 功能的导航系统，数据信息可以被接收并解码，然后以用户语言或可视化的方式将和当前旅行路线相关的信息 展现给驾驶者。 3、电子警察系统ISA ：我国道路交通管理系统中的“电子警察”是随着科技的发展而 产生的，是一个时代的产物。它作为现代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速地监控、 抓拍、处理交通违章事件，迅速地获取违章证据，提供行之有效的监测手段，为改善城市交