奥迪安全辅助驾驶系统详解
今日的奥迪驾驶辅助系统从具有stopgo功能的自适应巡航控制到限速显示，奥迪提供丰富的辅助系统让驾驶更方便、更可控。在一些高端车系中，各种辅
助系统实现了紧密联网，从而提升了系统的智能程度，功能也更加全面、更加
强大。具有stopgo功能的自适应巡航控制奥迪驾驶辅助系统的核心部分是具有stopgo功能的自适应巡航控制，这是一种自动跟车距离保持系统。在0至250 公里/小时的速度范围内，该系统通过自动加速或自动制动，对车速以及与前车
的距离进行控制。系统利用两个安装在车前端的雷达传感器（冷时会自动加热）发射的频率为76.5千兆赫、可覆盖大约40度视场、长约250米扇形区域的雷
达波工作。传感器控制单元对信号进行处理，从而监测汽车前面的情况。驾驶
者可以对ACC系统的功能施加影响。从运动到舒适，与前车的跟车距离以及
控制系统的介入力度都是分级可调的。该系统的最大减速度被限制在大约4米/ 秒2，差不多是最大减速度的三分之一。面对走走停停的交通状况，ACC系统
能够自动减慢行驶速度直至停车。在经过红绿灯等短暂停止后，汽车重新自动
启动，跟上前车。如果是经过较长的停车，驾驶者必须踩下油门或操纵控制杆
才能继续跟车。在启动前，系统将检查车内后视镜上的摄像头提供的图像数据。通过这种方式，系统可以侦测到潜在的危险——比如想抢在绿灯最后一刻过马
路的行人。泊车系统的超声波传感器提供更多的详细信息，监视汽车启动的过程。ACC系统与其他驾驶辅助系统紧密互动协作，它使用来自多达27个控制
单元的数据，不断分析汽车周围环境，即使在复杂情况下也能提供预测支持。
举个例子，系统与导航系统合作，能够预先知道所选择的行进路线，并能计算
出弯路上的车道。ACC系统在很多情况下都能派上用场。无论是在乡间道路快
速超过一辆右转的汽车，或是在高速公路上遇到其他车进入本车车道的情况，
文章编号:1002O0268 (2007)07O0107O05 智能车辆安全辅助驾驶技术研究近况 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 () 作者简介: 王荣本(1946-),男,教授,博士生导师, 研究方向为智能车辆、汽车安全辅助驾驶、物流自动化 xx,xx,xx,xx,余天xx (吉林大学交通学院,吉林长春130025) 摘要: 论述了安全辅助驾驶技术的研究现状、研究的必要性以及研究进展。安全辅助驾驶技术包括车道偏离预警与保持、前方车辆探测及安全车距保持、行人检测、驾驶员行为监测、车辆运动控制与通讯等。分析了各种传感器的优缺点及其在实际应用过程中存在的问题,基于单一传感器不能很好地解决安全辅助驾驶技术可靠性和环境适应能力的要求,应结合激光雷达技术解决图像模糊问题,利用红外传感器增强机器视觉识别的可靠性,未来的安全辅助驾驶技术应该采取多种传感器融合的技术,结合毫米波雷达和激光雷达系统具有深度测量精确的特点,将极大的推动汽车安全辅助驾驶系统的应用和推广。 关键词: 智能交通系统;安全辅助驾驶;车道偏离预警;行人检测;车间通讯中图分类 号:
U491文献标识 码:AReviewontheResearchofIntelligentVehicleSafetyDrivingAssistantTechnology WANGRongOben,GUOLie,JINLiOsheng,GUBaiOyuan,YUTianOhong (SchoolofTransportation,JilinUniversity,Jilin Changchun 130025,China) Abstract: Keywords: 引言 智能车辆是利用传感器技术、信号处理技术、通讯技术、计算机技术等,辨识车辆所处的环境和状态,根据各传感器所得到的信息做出分析和判断,或者给司机发出劝告和报警信息,提请司机注意规避危险;并能在紧急情况下,帮助司机操作车辆(即辅助驾驶),防止事故的发生。 早期智能车辆研究主要集中在如何采用各种传感器技术实现车辆全自动化无人驾驶,随着研究的深入,重点着眼于提高汽车的安全性、舒适性以及提供优良的人车交互界面,并努力向市场推广智能车辆相关技术的应用。 1998年美国运输部认为日益严重的交通事故是最迫切需要解决的问题,开始组织实施智能车辆先导IVI(IntelligentVehicleInitiative)计划。该计划的基本宗旨和目标是预防交通事故及其引起的人员伤亡,提高安全性,并以人为因素为基础,防止驾驶员精神分散,促进防撞系统的推广应用。 智能车辆技术研究重点的转移主要是日渐增长的交通事故以及对减少驾驶员操作强度的需求。根据美国运输部IVI计划,仅在美国,每年至少发生680万起交通事故,造成412万人死亡。 在一些发达国家,情况就更严重。如我国在2004年共发生道路交通事故517889起,造成1077人死亡,直接财产损失2319亿元,与2003年相比,死亡人数上升216%。1安全辅助驾驶技术的研究现状 安全辅助驾驶技术主要目的是提高汽车行驶的安全性,通过安装在车辆及道路上的各种传感器掌握本车、道路以及周围车辆的状况等信息,为驾驶员提供劝
机器视觉的辅助驾驶系统的视频中行人 实时检测识别研究文献综述 1机器视觉发展 国外机器视觉发展的起点难以准确考证，其大致的发展历程是：20世纪50年代提出机器视觉概念，20世纪70年代真正开始发展，20世纪80年代进入发展正轨，20世纪90年代发展趋于成熟，20世纪90年代后高速发展。在机器视觉发展的历程中，有3个明显的标志点，一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制，也就是说，机器视觉首先是在机器人的研究中发展起来的；二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现，CCD摄像机替代硅靶摄像是机器视觉发展历程中的一个重要转折点；三是20世纪80年代CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步，为机器视觉飞速发展提供了基础条件。 国内机器视觉发展的大致历程：真正开始起步是20世纪80年代，20世纪90年代进入发展期，加速发展则是近几年的事情。中国正在成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，其中最主要的原因是中国已经成为全球的加工中心，许许多多先进生产线己经或正在迁移至中国，伴随这些先进生产线的迁移，许多具有国际先进水平的机器视觉系统也进入中国。对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至，国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长。 未来机器视觉的发展将呈现下列趋势: （1）技术方面的趋势是数字化、实时化、智能化 图像采集与传输的数字化是机器视觉在技术方面发展的必然趋势。更多的数字摄像机，更宽的图像数据传输带宽，更高的图像处理速度，以及更先进的图像处理算法将会推出，将会得到更广泛的应用。这样的技术发展趋势将使机器视觉系统向着实时性更好和智能程度更高的方向不断发展。 （2）产品方面：智能摄像机将会占据市场主要地位 智能摄像机具有体积小、价格低、使用安装方便、用户二次开发周期短的优点，非常适合生产线安装使用，越来越受到用户的青睐，智能摄像机所采用的许多部件与技术都来自IT行业，其价格会不断降低，逐渐会为最终用户所接受。因此，
汽车行车安全系统的原理分析 石磊 信息与控制学院07自动化系20071336046 摘要 基于高速公路的高事故率这一背景，对汽车的安全行车系统做了原理分析。主要在对汽车行车过程的一般性分析，利用现有的部分现代仪器得到的一些数据，通过对这些数据的处理，得到行车状况的判定，利用控制技术做出相应的措施，可以在危险程度较低的情况时做好了应对之策，相信通过这种行车安全自动系统可以有效地减低事故率。 关键词:安全驾驶系统动态预测转向控制锁定跟车模式 The Principle of Automotive Safety Systems Shi Lei Information & Control Institute Automation of 07 20071336046 Abstract Based on high accident rate on highways this background, the car's safety system has made the principle of driving. Mainly in the general process of analysis of automobile driving, use of the existing part of the modern instrument some of the data obtained through the processing of these data were obtained to determine the driving conditions, the use of control measures accordingly, the degree of risk than in the Case of low countermeasures do a good job, I believe that traffic safety through the automatic system can be effective in reducing the accident rate. Key words: safe driving system ; Dynamic prediction ; Steering Control ; Locked car following model
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
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。
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。
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。
前言 高级驾驶辅助系统是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。 近年来ADAS市场增长迅速，原来这类系统局限于高端市场，而现在正在进入中端市场，与此同时，许多低技术应用在入门级乘用车领域更加常见，经过改进的新型传感器技术也在为系统布署创造新的机会与策略。 为帮助到更多从事汽车ADAS领域的工程师朋友，电子发烧友网特别策划一周回顾系列白皮书之《高级驾驶辅助系统ADAS 核心设计攻略》，以期在工程师设计开发中提供高效的参考价值。
Everything For Engineers 目录 参考设计TI ADI 4高级驾驶员辅助系统（ADAS）设计 6TIDA-00151用于停车辅助或盲点检测系统的汽车类超声波传感器接口9TIDA-00162用于汽车应用的环视解决方案 10高级驾驶员辅助系统(ADAS)解决方案 1477GHz雷达系统参考设计 15MPC567xK面向ADAS应用的Qorivva32位MCU 16MPC5561面向高级驾驶员辅助应用的Qorivva32位MCU 17MC33905带高速CAN和LIN的第二代系统基础芯片 18MR2001多通道77GHz雷达收发器芯片组 19高级驾驶员辅助系统（ADAS）视觉解决方案 20ADSP-BF606BLACKFIN双核处理器，适合高性能数字信号处理应用21ADV728010位、4倍过采样SDTV视频解码器 22ADV7125：330MHz、三通道、8位高速视频DAC 23AD725RGB转NTSCPAL编码器 24ADA4851-1低成本、高速、轨到轨输出运算放大器 24ADT7311汽车应用高精度数字SPI温度传感器 26高级汽车环视辅助驾驶系统（ADAS）方案 30三大ADAS检测系统解决方案简述 35高级驾驶监测车载系统电路设计 38采用ADAS3023同步数据采集系统电路设计 42汽车油量监测报警器电路设计 46汽车智能驾驶辅助系统数据发送与接收电路设计 49汽车传感器之信号处理电路设计 52汽车辅助系统CAN总线接口电路设计 38采用ADAS3023同步数据采集系统电路设计 42汽车油量监测报警器电路设计 46汽车智能驾驶辅助系统数据发送与接收电路设计 49汽车传感器之信号处理电路设计 52汽车辅助系统CAN总线接口电路设计 56电源电路设计 58无线接收接口电路设计 64基于ADAS嵌入式导航仪电路设计 电路图精华飞思卡尔 世强 瑞萨
目录 1.课程设计的目的 (2) 2.系统方案设计 (2) 2.1 QT技术 (3) 3.系统设计与实现 (4) 3.1 系统功能 (4) 3.2 硬件结构设计 (5) 3.3 防困倦设计 (6) 3.4 通话控制设计 (6) 3.5 身份识别设计 (8) 3.6 OpenCV移植 (9) 3.7 界面设计 (10) 4.系统测试 (10) 4.1 功能测试 (10) 4.2 性能测试 (11) 5.系统特色 (11) 5.1 SDA系统的主要特色 (11) 5.2 应用前景 (12) 6.结果与分析 (12) 7.设计体会 (13) 8.参考文献 (13)
1.课程设计的目的 为了使车辆的安全从技术的层面上得到保障，保护广大司机生命财产安全，我们设计了安全驾驶助理系统。 安全驾驶助理系统综合运用了嵌入式系统，数字图像处理技术，移动通信技术、传感器技术、语音报警技术、QT界面技术，开发出一套司机状态监管系统。系统实现了车辆运行速度、车内温湿度状况的实时监测，司机身份识别，司机疲劳驾驶、醉酒驾驶的检测和预警。本系统特色鲜明的使用了基于图像分析处理的防困倦设计、基于行为分析额免提通话设计、基于高灵敏传感器的防酒驾设计、嵌入式系统模块化设计。然后在需求分析的基础上给出系统功能定义和总体设计方案，并详细阐述了系统模块的设计过程，最后在ARM+Linux系统上测试。经测试，系统达到了设计目标，可以实现司机安全监测与报警。 2.系统方案设计 嵌入式系统技术主要是集成了相关的可剪裁的软硬件的开发平台，让普通用户能够非常方便的移植剪裁得到相关的嵌入式产品。嵌入式系统体系结构如图1所示，它包括硬件和软件两部分。 图1 嵌入式系统体系结构
汽车智能辅助驾驶系统
目录 1 需求分析……………………………………… (1) 2 智能车和智能交通系统简介 (1) 3 CCD摄像头的图像采集原理 (2) 4 图像的预处理……………………………………… (3) 5道路区域检测……………………………………… (4) 6目标检测和车距测量……………………………………… (5)
7系统的硬件构成和工作原理……………………………………… 6 8系统软件流程图……………………………………… (7) 9结论与展望……………………………………… (8) 10参考文献……………………………………… (9)
需求分析 汽车作为一种快速、灵活而经济的交通工具，普遍受到人们的关注。20世纪后半叶以来，汽车工业得到了迅速发展。国家积极推进汽车工业和消费，汽车进入寻常百姓家。但是汽车给我们带来方便的同时也带来了不少的问题，其中最主要的就是交通事故频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目嘛人。据全球各交通和警察部门的统计：2003年全世界交通事故死亡人数为50万人，其中，中国交通事故死亡人数为l0．4万人，占世界交通事故死亡人数的20％还多，而美国、俄罗斯的死亡人数则分别为4万人和2．6万人；拿两个规模相当的城市比较，北京的交通事故致死率为14％，东京则为0．7％。在诸多交通事故中，由于驾驶员反应不及 1
造成的交通事故占80％以上，汽车追尾事故占30％一40％，而追尾事故造成的损失和伤亡又占总损失的60％以上。据奔驰汽车公司的一项研究表明：驾驶员只要在有碰撞危险的0．5秒前得到预警，就可以避免至少60％的追尾撞车的事故，30％的迎面撞车事故和50％的路面相关事故；若在1秒前“预警”，则可避免90％的事故发生。中国正在成为全球最大的新兴市场，汽车保有量已突破2600万辆，年销售汽车将突破600万辆，未来5年将成为仅次于美国的全球第二大汽车销售国。而纵观世界汽车的数量则更是多得惊人，光是美国国内的汽车保有量就多达2亿多辆，并且世界每年还有成亿的新车涌向市场。如此巨大的汽车数量和汽车市场，加上极端残酷的车祸事故和悲惨后果，发展汽车安全技术刻不容缓。汽车安全技术主 2
奥迪安全辅助驾驶系统详解 今日的奥迪驾驶辅助系统从具有stopgo功能的自适应巡航控制到限速显示，奥迪提供丰富的辅助系统让驾驶更方便、更可控。在一些高端车系中，各种辅 助系统实现了紧密联网，从而提升了系统的智能程度，功能也更加全面、更加 强大。具有stopgo功能的自适应巡航控制奥迪驾驶辅助系统的核心部分是具有stopgo功能的自适应巡航控制，这是一种自动跟车距离保持系统。在0至250 公里/小时的速度范围内，该系统通过自动加速或自动制动，对车速以及与前车 的距离进行控制。系统利用两个安装在车前端的雷达传感器（冷时会自动加热）发射的频率为76.5千兆赫、可覆盖大约40度视场、长约250米扇形区域的雷 达波工作。传感器控制单元对信号进行处理，从而监测汽车前面的情况。驾驶 者可以对ACC系统的功能施加影响。从运动到舒适，与前车的跟车距离以及 控制系统的介入力度都是分级可调的。该系统的最大减速度被限制在大约4米/ 秒2，差不多是最大减速度的三分之一。面对走走停停的交通状况，ACC系统 能够自动减慢行驶速度直至停车。在经过红绿灯等短暂停止后，汽车重新自动 启动，跟上前车。如果是经过较长的停车，驾驶者必须踩下油门或操纵控制杆 才能继续跟车。在启动前，系统将检查车内后视镜上的摄像头提供的图像数据。通过这种方式，系统可以侦测到潜在的危险——比如想抢在绿灯最后一刻过马 路的行人。泊车系统的超声波传感器提供更多的详细信息，监视汽车启动的过程。ACC系统与其他驾驶辅助系统紧密互动协作，它使用来自多达27个控制 单元的数据，不断分析汽车周围环境，即使在复杂情况下也能提供预测支持。 举个例子，系统与导航系统合作，能够预先知道所选择的行进路线，并能计算 出弯路上的车道。ACC系统在很多情况下都能派上用场。无论是在乡间道路快 速超过一辆右转的汽车，或是在高速公路上遇到其他车进入本车车道的情况，
关于汽车安全驾驶辅助系统的探究 现在汽车技术的发展日新月异，然而公路交通事故却一直是人们关心的重点。频发的交通事故使人们对汽车的安全性提出了更高的要求，当然，不断发展的科技也使人们对汽车驾驶舒适性充满信心，下面是我对汽车安全驾驶辅助系统的一点探索。 汽车安全的定义 汽车安全对于车辆来说分为主动安 全和被动安全两大方面。主动安全 就是尽量自如的操纵控制汽车。无论 是直线上的制动与加速还是左右打 方向都应该尽量平稳，不至于偏离既 定的行进路线，而且不影响司机的视 野与舒适性。这样的汽车，当然就有 着比较高的避免事故能力，尤其在突 发情况的条件下保证汽车安全。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念以及延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。 防锁死制动系统 ABS是Anti-lock Breaking System缩写。目前大多数轿车都装有ABS。在遇到紧急刹车时，经常需要汽车立刻停下来，但人为大力刹车容易发生车轮锁死的状况———如国前驱动轮锁死引起汽车失去转弯能力，后驱动轮锁死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮锁死的问 题，从而提高刹车时汽车的稳定性及 较差路面条件下的汽车制动性能。简 而言之，就是在汽车制动状态下，仍 能保持转向，保证制动方向的稳定性。 使汽车轮胎处于（即将静止与未静止 之间）。ABS的广泛使用，大大降低 了在紧急情况下，汽车的事故率。 防碰撞预警系统 AWS是Advance Warning System缩写。是一个意外事故预防和缓和的驾驶辅助系统，在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警。目前，公路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题。统计资料表明，
汽车辅助驾驶统计 驾驶员辅助系统可以涵盖的功能有很多，包括：车道辅助、行车辅助、停车与操作辅助、避让辅助、转向与穿行辅助、照明与视野辅助等 博世驾驶员辅助系统涵盖了市场的需求与趋势，在必配功能方面包括自动紧急制动、车辆偏离警告等，标准功能包括自适应巡航、智能大灯控制等，除此之外还提供一些差异化功能如交通拥堵辅助、狭窄道路辅助等。 大陆集团的高级驾驶员辅助系统基于雷达、摄像机和红外传感器可以实现以下功能：紧急制动辅助；自适应巡航控制；车道偏离警告；智能前大灯控制；交通标志辅助；盲点探测和360度环绕检测（全景图）。 欧洲新车评价规程(EuroNCAP)规定，自2014年起，新车型必须装配相关驾驶员辅助系统才能获得五星安全评定。被列入配备选项的系统包括自动紧急制动、智能速度辅助、车道偏离警告或车道保持支持。
第一章浅析博世驾驶员辅助系统 ACC自适应巡航控制系统 ACC自适应巡航系统可以在道路中自动控制车速并保持与前车的距离。ACC使用雷达传感器发射电波并接收前方物体反射回的电波，根据反射回来的信号，ACC通过计算与相对距离、相对方位和相对速度来探测前方车辆，以作出加速或制动的判断。ACC可在车速约30km/h以上被激活，而停走型ACC可在静止时即可启用。 在ACC系统中，雷达传感器是最核心的部件。博世目前有两种雷达，一种为中距离雷达（MRR），可以探测160米的距离，可支持ACC最高巡航速度为150km/h，目前第七代高尔夫顶配车型上所使用的ACC系统就搭配了这款雷达，
性价比较高；博世长距离雷达（LRR）可以探测250米的距离，可支持ACC最高巡航速度为200km/h，如果该ACC系统搭配了多功能摄像头，最高巡航速度可达250km/h。奥迪A6L的停走型ACC在传统雾灯的位置装配了两部LRR，增加了探测的范围和距离。 ACC系统使用雷达传感器和多功能摄像机作为信息采集和输入端，可以在驾驶员不操作油门和刹车的情况下自动保持车距巡航，当前方车辆出现减速时随之刹停，而前方车辆离开时可自动加速至理想速度，在一定程度上接近了自动驾驶技术。不过，ACC并不能对车辆方向进行调整。 车道辅助系统/紧急制动系统 博世LDW车道偏离警告系统和LKS车道保持系统使用了一台多功能摄像头（MPC）进行车道线的识别，当系统识别到车道线时，自动进入工作状态。如果车辆在行驶中偏离了车道，且没有打转向灯，首先LDW会输出警告信号，而选择什么样的警告方式（如声音、仪表视觉符号以及方向盘振动等）由整车厂进行设定。如驾驶员没有回应，LKS系统将通过EPS电子转向系统在方向盘上施加大约3牛·米的力矩，以帮助车辆回到正确的车道上来。在这个过程中，如果驾驶员打方向灯或者大角度转动方向盘，则系统默认车辆由驾驶员接管而停止干预。
一种基于单片机的汽车安全驾驶系统 发表时间：2019-09-05T10:54:14.953Z 来源：《中国电业》2019年第09期作者：周睿王彦赵启威宁炳新龚湘铃 [导读] 本系统从源头降低了道路车辆违法犯罪的可能性，并填补了网约车平台从一键报警到出警至事发点中间的空白期，能够更有效地给乘客提供人身安全保障。 南华大学电气工程学院 421001 摘要：本文介绍一种基于单片机有效保障汽车驾乘人员出行安全的系统，主要由“酒驾管家”“疲劳卫士”和“报警助手”等三个子系统组成。各子系统之间由STM32F103单片机开发板控制，实现协同运作。本系统从源头降低了道路车辆违法犯罪的可能性，并填补了网约车平台从一键报警到出警至事发点中间的空白期，能够更有效地给乘客提供人身安全保障。 关键词：单片机；驾驶系统；遇险报警 近来汽车尤其是网约车安全问题频发，大众对交通道路安全的信任感不断下降，对网约车行驶安全也产生了怀疑。为了降低交通事故发生的概率，让乘客在使用网约车出行时能得到人身安全的保障，我们基于单片机设计了一套安全行车系统。 本文介绍的单片机设计的汽车安全驾驶系统拥有三个子系统，分别为酒驾管家、疲劳卫士、报警助手。三个子系统协同工作，可达到对驾驶员危险驾驶行为的警示效果，并给乘客提供安全保障。对于驾驶员，本系统实现防酒驾与检测疲劳行驶功能的结合，并且在其基础功能上添加了键控警示报警功能；而对于网约车乘客，报警分为警示司机和呼叫援助两部分。报警助手使得乘客在网约车APP上一键报警或者联系家人的同时，在警察到达现场的这一段空白期内使用系统键控报警装置警示司机并向周围群众发出求救信号，利用群众力量将危险降到最低。 1、系统的具体功能： （1）酒驾管家：系统将检测到的主驾驶区气体中的乙醇含量显示在显示屏上，并同时与系统中的内部标准值进行比较[1]。系统内部将酒精浓度分为三个等级：无酒驾、轻度酒驾及重度酒驾。当系统检测到驾驶员无酒驾行为时，允许汽车正常工作；当检测结果为酒驾时，系统给予相应的警告提示，轻度酒驾允许驾驶员行车但会限速；重度酒驾时，系统自动锁定汽车不得工作。 （2）疲劳卫士：防疲劳驾驶主要由传感器装置、报警装置和中央处理器三大元件组成。系统实时监测车辆在路面上的运动情况和行驶方向从而对处理器发送不同的信号，以此来判断驾驶员是否疲劳驾驶[2]。具体检测机制分为两种。一是当汽车的行驶路线突然出现微小的偏移时，传感器检测车辆与两侧车道线之间的位置关系，通过判决其相对距离的安全性，利用报警方式提示驾驶员修正驾驶行为。二是记录驾驶员连续驾驶时长，如果超过4小时，那么系统也会自动发出报警，提醒驾驶员休息。两种方法的结合可以有效杜绝疲劳驾驶导致的严重后果，提高了汽车驾驶的安全性。 （3）报警助手：系统中报警助手功能旨在更好地保障网约车乘客的安全。该模块分为两部分。当乘客觉察潜在危险时，按下一级警报按钮，警示灯闪烁，车内录像设备开启；当乘客察觉即将受到人身侵犯时，按下二级警报按钮，使得警示灯常亮，蜂鸣器报警，并制动汽车。此模块旨在警示危险源并向周围车辆或者行人发送求救信号，实现在警察赶来之前，利用群众力量使危情降到最低[3]。 2、系统模型的硬件设计： 电源模块采用12F/13.5V(储电能1094焦耳)的超级电容组为整个电路提供电力，通过电压转换模块将电压转化为3.3V 、5V、 12V进行多路输出向其他各个模块供电。系统整体由STM32F103作为“大脑”控制，该芯片具有极高的性能：主流的Cortex内核；丰富合理的外设[1] [5]。在酒驾管家功能中，鉴于传感器的稳定性、灵敏度和抗腐蚀性[4]，酒精信号的采集采用的是MQ-3气体传感器，属于半导体型。该传感器实质是个可变电阻，在它两端加以固定的电压，随着所处环境酒精浓度的升高阻值将进行线性变化，从而将酒精浓度的含量转变为电压的变化。当酒精检测模块向单片机输入有效低电平信号时，STM32F103单片机控制LED矩阵和蜂鸣器发出警告信号，锁定汽车但不强制。此时按下按键A，蜂鸣器关闭，驾驶员可以启动汽车，但是单片机会控制电机限速。疲劳卫士功能中，车道偏移检测设备使用CJMCU-90393数字三维霍尔传感器[1]，实现非接触式的测量线性位移，角度偏移。而在安全助手功能中，视频信号采集设备是OV（OmniVision）公司生产的OV7725 摄像头，是一颗 1/4 寸的 CMOS VGA 图像传感器；音频信号采集设备是美国 ISD 公司推出的ISD1820单段语音录放电路，其采用 CMOS 技术，内含振荡器，话筒前置放大，自动增益控制，防混淆滤波器，扬声器驱动及 FLASH 阵列。三个子系统的报警部分则通过单片机控制，统一由LED矩阵和蜂鸣器组成，实现声光报警功能。 3、系统的软件设计： 使用美国Keil Software公司出品、兼容单片机C语言软件开发环境Keil4软件进行单片机及外围设备的编程，软件编程主要采用C语言。其主要程序设计思路如下：
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：
安全驾驶学习心得体会及保证书 最近一段时期，我参加了宏惠驾校，驾驶员学习培训班。通过理论知识和驾驶业务知识的系统培训学习，对交通法规和安全驾驶等基础知识有了进一步的理解和认识。对安全驾驶有了更深刻的体会。随着我国综合国力的不断增强，社会主义物质文明和精神文明的不断提升，人们的物质生活水平越来越好，人们对物质和净胜生活的追求也越来越高，交通用车迅速进入评测百姓家，成为工作和生活中不可缺少的一部分。如何遵守交通法规，做安全驾驶、文明行车的楷模，为构建和谐社会、和谐家庭尽一份自己的力量，我的体会总的一句话就是：“一慢解百忧”。 在我们的日常生活和座车出行时，经常会看到公路两旁树立着高大醒目的交通安全牌：“十次出事十次快”，“酒后严禁驾车”，“为了您和家人的幸福，请注意交通安全”等等。这些语重心长的话语，也许当时的人们对此理解并不深刻，但对于参加学习培训和即将从事车辆驾驶的我来说，理解更透了，感触更深了。回想以前交通事故，哪一起不是车速太快引发的，哪一次不是违反交通法规造成的，真是“车祸猛于虎”啊。 安全行车看起来是很简单的一件事，里面确有一定的道理，就像老师傅开车一样，一个简简单单的操作，一个小小的眼神，一两秒钟的时间，就把这些道理全部包括在内了。因此，当我们驾驶车辆时，应时时刻刻遵守交通法规，避免危险事故在我们身上重演。 以下是我在学习驾驶期间想各位师傅学到和自己总结出来的几点意见，不对之处多多包涵，多指教。 一、准时参加交通安全警示教育学习，及时了解安全新形势，通过每一次听课和其他 培训学习，工作上吸取大家的经验教训，稳重驾驶是安全行车的重要保证，安全 学习是定期提醒我们对安全提供警惕，一点都不能松懈。 二、在高速公路上一定要保持最安全的距离，更加车速而定，例如车行驶速度在100 公里，跟前车距离应保持在100米以上，观察后车的行车速度，如你的候车距离 离你太近，那你就要采取轻点刹车，提醒后车不要跟得太近。特别是高速公路出 入口位置，是交通事故的黑点，所以告诉公路上保持车距是最重要的；其次是不 要乱变行车路线，要观察清楚前后左右的情况方可以变线，不要左穿右插，违章 超车，按线行车，一定要铭记在心，要时时刻刻提醒自己正确行驶的标线，才能 保证安全。 三、在城市道路行车，一定要按规定的车速，规定的路线行驶，不闯红灯，不抢道路， 观察行人的状态，要以人为先。 四、在风雨季节路面可能有积水，要看清楚是路面积水水深情况，过路时发动机转速 一定保持平稳，以低速档行驶，过完水路面后，要踩几下刹车排出车轮里面的积 水，不然会影响刹车安全，如遇暴风雨视线不清时，要靠边停车待行，等暴风雨 过后再行，一定要做到四防，即：“一防视线不清，二防行车撞人，三防车辆侧 滑，四防涉水陷车”，驾车出行时时刻牢记。 安全驾驶，就是要自觉维护交通秩序，做到“宁停三分，不抢一秒”，开文明车，行文明路，以实际行动争做交通安全、文明行车的模范，做一个懂法守法的驾驶员。 安全驾驶保证书 为配合公安交警部门维护交通秩序，遵守交通法规，做好交通安全和事故防护工作，作为一名车辆驾驶人员，保证如下： 一、保证坚持“安全第一，预防为主”的方针，严格遵守交通法规和单位制定的安全 管理制度。执照驾车。
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