10.16638/https://www.doczj.com/doc/5614530559.html,ki.1671-7988.2019.09.014
基于Prescan的智能驾驶辅助系统在环研究
赵伊齐，张引，申成刚，王严
（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110141）
摘要：为在短时间内完成大量验证高级驾驶辅助系统的产品性能，利用Prescan对控制器进行软件在环研究。首先对产品的性能及功能规范提出开发需求，作为测试依据；利用仿真软件Prescan完成测试场景及动力学模型的搭建；运用Matlab/Simulink实现自动化测试。结果表明，利用Prescan进行软件在环测试，可缩短开发周期，减少开发成本，有效提高产品性能。
关键词：高级驾驶员辅助系统；软件在环；自动化测试
中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)09-47-04
Research on the loop of Advanced driver assistance systembased on Prescan
Zhao Yiqi, Zhang Yin, Shen Chenggang, Wang Yan
( Brilliance Auto R&D Center, Liaoning Shenyang 110141 )
Abstract: In order to complete a large number of product performance verification of advanced driving assistance system in a short time, Prescan was used to study the controller software in the loop. Firstly, the development requirements of product performance and functional specifications are proposed as the test basis. The simulation software Prescan was used to build the test scene and dynamic model. Matlab/Simulink for automated testing. The results show that using Prescan can shorten the development cycle, reduce the development cost and improve the product performance.
Keywords: Driving assistance system; Software in the loop; Testautomation
CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)09-47-04
前言
高级驾驶员辅助系统（以下简称ADAS）是一项提高安全系数的主动安全技术，其主要通过传感器完成对周围信号的采集、CAN等通讯系统完成相关信号的传递。最后将信号传送给整车控制器，使驾驶员能够在最快时间内察觉可能发生的情况。
目前，很多在研究高级驾驶员辅助系统设计环节中引入在环仿真测试，主要有模型在环（Model in the loop，以下简称MIL）、软件在环（Software in the loop，以下简称SIL）及硬件在环（Hardware in the loop，以下简称HIL）。MIL 主要验证控制模型，其控制算法模型是否准确实现功能要求；SIL旨在通过PC验证代码实现的功能是否实现功能需求；HIL是将被控对象模型放在模拟整车环境下进行测试。SIL 可实现被控模型算法的在线或离线仿真，减少实际代码的调试，从而降低成本[1]。
本文利用Prescan对控制器软件进行软件在环测试，将对产品提出的功能需求以及安全需求作为测试用例并作为仿真测试依据，利用Prescan完成测试场景以及传感器模型的搭建；将模型代码以S function的形式进行封装并通过simu -link进行比较；最后基于Matlab完成M文件的编写，实现控制器软件的自动化测试。
作者简介：赵伊齐，工程师，就职于华晨汽车工程研究院，从事自
动驾驶系统软件测试工作。
项目基金：*国家重点研发计划（2016YFB0101107）资助。
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自动控制综合设计 ——无人驾驶汽车计算机控制系统 指导老师： 学校： ：
目录 一设计的目的及意义 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识三系统的控制对象 四系统总体方案及思路 1系统总体结构 2控制机构与执行机构 3控制规律 4系统各模块的主要功能 5系统的开发平台 6系统的主要特色 五具体设计 1系统的硬件设计 2系统的软件设计 六系统设计总结及心得体会
一设计目的及意义 随着社会的快速发展，汽车已经进入千家万户。汽车的普及造成了交通供需矛盾的日益严重，道路交通安全形势日趋恶化，造成交通事故频发，但专家往往在分析交通事故的时候，会更加侧重于人与道路的因素，而对车辆性能的提高并不十分关注。如果存在一种高性能的汽车，它可以自动发现前方障碍物，自动导航引路，甚至自动驾驶，那将会使道路安全性能得到极大提高与改善。本系统即为实现这样一种高性能汽车而设计。 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能汽车的研究主要致力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。近年来，智能车辆已经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 通过对车辆智能化技术的研究与开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全通畅、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷，使得即便在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶。 三系统的控制对象 （1）系统中心控制部件（单片机）可靠性高，抗干扰能力强，工作频率最高可达到25MHz，能保障系统的实时性。 （2）系统在软硬件方面均应采用抗干扰技术，包括光电隔离技术、电磁兼容性分析、数字滤波技术等。 （3）系统具有电源实时监控、欠压状态自动断电功能。 （4）系统具有故障自诊断功能。
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
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。
车辆智能控制技术的研究与应用 车辆1003 20104043 李琳
车辆智能控制技术的研究与应用 自从汽车被发明以来，人类对于驾驶汽车的看法就一直存在分歧，一部分人热衷于让汽车变得越来越好开，强调驾驶乐趣，让你的双手舍不得离开方向盘；然而另一部分人则更热衷于让汽车变得越来越“傻瓜化”，甚至要将驾驶者的双手从方向盘上解放出来……上世纪80年代开始热播的美剧《霹雳游侠》当中的KITT，正是后者思想的集大成者。正在读这篇文章的您也许就曾经被无敌的KITT 所深深吸引吧？当然人类的科技还根本无法达到科幻电视剧当中的效果，KITT 无与伦比的人工智能、让主人公高枕无忧的自动驾驶、车身超级耐打击的能力以及几乎不用加油的动力科技看上去几乎都是天方夜谭。然而随着汽车技术的发展，现实版“KITT”正在向人们走来，近些年来许多厂商都致力于无人自动驾驶技术的研发，宝马在这领域走在时代的前边。 现阶段的技术成果虽然无法实现《霹雳游侠》或者《钢铁侠》里面那样强大的技术，但是让车子短暂脱离驾驶员的控制而自主驾驶，还是已经成功实现了。宝马将一系列最先进的无人驾驶技术设备集成到了一辆看似非常普通的5系轿车里，这些设备能够在高速公路行驶时，接管驾驶员的所有操作，自主进行油门、刹车甚至超车的动作。 车辆自主变线超车 借助布置在车身四周的传感器，它甚至可以发现从辅路匝道进入主干道的车辆，自主采取加减速或者变道的措施，而具体选择那种操作，也是通过计算当时的行驶条件而决定的，也就是说它具备了自主判断交通状况的能力。而这一切，目前都能够在130km/h以下的车速来完成。
其实这些对于驾驶员来说再容易不过的驾驶操作，对于自动驾驶系统来说可是超级复杂的一件事情。车辆不仅需要随时准确侦测出自己处于道路中的哪一条车道上，更要认出车身周边的车辆或者物体。实现这样的感知，不仅需要普通雷达，更需要激光、超声波以及摄像头的辅助。 若要精确做出判断，上述的集中探测装置至少需要两种协同作用。目前这辆能够自主驾驶的宝马5系轿车已经在驾驶员极少干预的前提下，安全行驶了3000英里。这都要归功于全车所有精良的设备。再有一点就是，这项技术的应用普及速度可能远超过你的想象，有消息称该技术在2014年的宝马i3上就会开始搭载，届时你可要分清路上开车的到底是人还是车自己了。然而一向强调给驾驶者带去驾驶乐趣的宝马开发这么一个产品，缺失会让人觉得有些意外，宝马官方给出的解释是，这项技术并不会完全将驾驶者从眼观六路耳听八方中抽离开来，所以不要指望你能在开车上班的路上睡上一觉…… 1 悬架的研究方法 （1）理论研究[1] 悬架系统的理论研究具有前瞻性和探索性，为智能悬架系统的物理实现奠定理论基础。其主要研究内容： a.悬架力学模型理论研究。悬架力学模型是振动理论中的隔振和减振理论的实际应用，通过振动理论的深入研究，全面综合研究悬架的减振和隔振性能、悬挂系统的非线性特性。 未来几年中，动力学、振动与控制领域的下述研究前沿值重视：①高维非
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。
智能汽车自主驾驶 控制系统
智能汽车自主驾驶控制系统 文献综述 姓名：杨久州班级：机电一班学号： 7631 前言 20 世纪末以来，随着世界智能交通系统(ITS)和无人化武器装备系统的发展，共同对新一代智能交通工具提出了迫切的需求。智能车辆技术迅速成为具有前瞻性的高新技术研究课题，受到了学术界和企业界的广泛关注。当前，智能交通系统(ITS)作为一个能够较好地解决世界性的交通拥堵、大量的燃油消耗和污染问题的先进体系吸引了大量学者的关注。一般来说，ITS 由智能车辆、运营车辆管理系统、旅行信息系统和交通监控系统组成，智能车辆作为其核心部分，扮演着至关重要的角色。没有高度发达的智能车辆技术，就不能实现真正意义上的智能交通系统。 智能车辆(Intelligent Automotive)，又称自主车辆(Autonomous Vehicle)或无人地面车辆(UGV)，集成了车辆技术、传感技术、人工智能、自动控制技术、机电一体化和计算机技术等多学科强交叉科学技术，它的发展水平反映了一个国家的工业实力。在近十年间，智能车辆技术的研究吸引了世界范围内大量高校、企业以及相关科学家的关注，各国政府和军事部门也对其表现出强烈的兴趣，智能车辆技术因此在短期内得到了飞跃性的
发展。 1.智能汽车自主驾驶技术的发展现状 汽车自主驾驶技术研究是从两个不同研究领域发展起来的。 从1%0年开始,为了改进汽车的操控性能,美国ohio大学的一些研究工作者开始进行汽车侧向跟踪控制和纵向跟踪控制研究,该项研究持续了二十多年,取得了一系列研究成果。 另一方面,二十世纪六十年代美国stanfoul研究所在进行人工智能研究中,开发了Shakey移动机器人,作为人工智能研究工作的试验平台。1973一1981年间由Hans.Moravec在Stanford研究所领导的stanford。art工程则第一次实现了自主驾驶。 进入二十世纪八十年代以后,军方和一些大型汽车公司对自主驾驶技术表现出了浓厚的兴趣。美国军方先后组织了多项车辆自主驾驶的研究项目,其中包括DARPA的ALV项目,DARPA的DEMo一H计划、DEMo一111计划等。这一系列的研究都试图将自主驾驶技术应用到军事上去,以提高部队战斗力。其它包括英国、法国、德国等在内的一些国家 也都在进行自主驾驶技术在军事应用领域的相关研究。大型汽车公司则更加注重汽车自主 驾驶研究,以期提高汽车性能。
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
关于汽车智能化的报告 鲁居印 15101415 1006465719@https://www.doczj.com/doc/5614530559.html, 钟鸿敏 15101417 1326872385@https://www.doczj.com/doc/5614530559.html, 孙坚 15101427 260237727@https://www.doczj.com/doc/5614530559.html, 吉大汽院车辆14班 2010/11/14 摘要Abstract 本报告对汽车智能化的功能进行了总结；并探讨了如何应用智能化解决汽车工业中的安全和拥堵问题。在汽车工业迈向驾驶无人化的进程中，提出了在一定环境下根据计算机记忆系统和传感系统实现自动驾驶的设想。 This report makes a conclusion of the functions of automobile intelligence and discusses how to use intelligence to solve the safety and congestion problem in automobile industry. During the process to driving without person, we put forward to an imagination that we can achieve driving with no person in addition to computer memory system and sense system under designated environment. 前言Instruction 智能化汽车是环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车的研究起始于二十世纪七十年代，到八十年代主要从事智能汽车研究
智能汽车自主驾驶控制系统 文献综述 姓名：杨久州班级：机电一班学号：20137631 前言 20 世纪末以来，随着世界智能交通系统(ITS)和无人化武器装备系统的发展，共同对新一代智能交通工具提出了迫切的需求。智能车辆技术迅速成为具有前瞻性的高新技术研究课题，受到了学术界和企业界的广泛关注。目前，智能交通系统(ITS)作为一个能够较好地解决世界性的交通拥堵、大量的燃油消耗和污染问题的先进体系吸引了大量学者的关注。一般来说，ITS 由智能车辆、运营车辆管理系统、旅行信息系统和交通监控系统组成，智能车辆作为其核心部分，扮演着至关重要的角色。没有高度发达的智能车辆技术，就不能实现真正意义上的智能交通系统。 智能车辆(Intelligent Automotive)，又称自主车辆(Autonomous Vehicle)或无人地面车辆(UGV)，集成了车辆技术、传感技术、人工智能、自动控制技术、机电一体化和计算机技术等多学科强交叉科学技术，它的发展水平反映了一个国家的工业实力。在近十年间，智能车辆技术的研究吸引了世界范围内大量高校、企业以及相关科学家的关注，各国政府和军事部门也对其表现出强烈的兴趣，智能车辆技术因此在短期内得到了飞跃性的发展。 1.智能汽车自主驾驶技术的发展现状 汽车自主驾驶技术研究是从两个不同研究领域发展起来的。 从1%0年开始,为了改善汽车的操控性能,美国ohio大学的一些研究工作者开始进行汽车侧向跟踪控制和纵向跟踪控制研究,该项研究持续了二十多年,取得了一系列研究成果。 另一方面,二十世纪六十年代美国stanfoul研究所在进行人工智能研究中,开
发了Shakey移动机器人,作为人工智能研究工作的试验平台。1973一1981年间由Hans.Moravec在Stanford研究所领导的stanford。art工程则第一次实现了自主驾驶。 进入二十世纪八十年代以后,军方和一些大型汽车公司对自主驾驶技术表现出了浓厚的兴趣。美国军方先后组织了多项车辆自主驾驶的研究项目,其中包括DARPA的ALV项目,DARPA的DEMo一H计划、DEMo一111计划等。这一系列的研究都试图将自主驾驶技术应用到军事上去,以提高部队战斗力。其它包括英国、法国、德国等在内的一些国家 也都在进行自主驾驶技术在军事应用领域的相关研究。大型汽车公司则更加注重汽车自主 驾驶研究,以期提高汽车性能。 然而直到二十世纪九十年代前期,有关研究主要由大学联合有关公司进行。其中比较成功的有: (l)德国慕尼黑国防军大学所进行的vaMoRs和vaMP自主驾驶汽车研究。 (2)美国卡耐基一梅隆大学的Navlab系列自主驾驶汽车研究。 (3)美国加州理工大学的PAI,H研究群体。 (4)意大利帕尔玛大学的ARGO自主车样车。 其它包括法国、日本等都在开展自主驾驶汽车的研究工作。 国内关于自主驾驶汽车的研究,是二十世纪八十年代末期开始的,已取得了令人鼓舞的研究成果。 国防科学技术大学1991年研制的汽车自主驾驶系统实现了低速自主驾驶。2000年,以BJ2020为平台的自主驾驶汽车实现了75.6km/h的高速公路车道跟踪实验。2003年,由国防科学技术大学和中国第一汽车集团公司联合开发的红旗车自主驾驶系统实现了17Okm/h的高速公路车道跟踪驾驶,并具有了超车功能。该成果标志着中国汽车自主驾驶技术已经达到了国际先进水平。
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。
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：
10.16638/https://www.doczj.com/doc/5614530559.html,ki.1671-7988.2019.09.014 基于Prescan的智能驾驶辅助系统在环研究 赵伊齐，张引，申成刚，王严 （华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110141） 摘要：为在短时间内完成大量验证高级驾驶辅助系统的产品性能，利用Prescan对控制器进行软件在环研究。首先对产品的性能及功能规范提出开发需求，作为测试依据；利用仿真软件Prescan完成测试场景及动力学模型的搭建；运用Matlab/Simulink实现自动化测试。结果表明，利用Prescan进行软件在环测试，可缩短开发周期，减少开发成本，有效提高产品性能。 关键词：高级驾驶员辅助系统；软件在环；自动化测试 中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)09-47-04 Research on the loop of Advanced driver assistance systembased on Prescan Zhao Yiqi, Zhang Yin, Shen Chenggang, Wang Yan ( Brilliance Auto R&D Center, Liaoning Shenyang 110141 ) Abstract: In order to complete a large number of product performance verification of advanced driving assistance system in a short time, Prescan was used to study the controller software in the loop. Firstly, the development requirements of product performance and functional specifications are proposed as the test basis. The simulation software Prescan was used to build the test scene and dynamic model. Matlab/Simulink for automated testing. The results show that using Prescan can shorten the development cycle, reduce the development cost and improve the product performance. Keywords: Driving assistance system; Software in the loop; Testautomation CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)09-47-04 前言 高级驾驶员辅助系统（以下简称ADAS）是一项提高安全系数的主动安全技术，其主要通过传感器完成对周围信号的采集、CAN等通讯系统完成相关信号的传递。最后将信号传送给整车控制器，使驾驶员能够在最快时间内察觉可能发生的情况。 目前，很多在研究高级驾驶员辅助系统设计环节中引入在环仿真测试，主要有模型在环（Model in the loop，以下简称MIL）、软件在环（Software in the loop，以下简称SIL）及硬件在环（Hardware in the loop，以下简称HIL）。MIL 主要验证控制模型，其控制算法模型是否准确实现功能要求；SIL旨在通过PC验证代码实现的功能是否实现功能需求；HIL是将被控对象模型放在模拟整车环境下进行测试。SIL 可实现被控模型算法的在线或离线仿真，减少实际代码的调试，从而降低成本[1]。 本文利用Prescan对控制器软件进行软件在环测试，将对产品提出的功能需求以及安全需求作为测试用例并作为仿真测试依据，利用Prescan完成测试场景以及传感器模型的搭建；将模型代码以S function的形式进行封装并通过simu -link进行比较；最后基于Matlab完成M文件的编写，实现控制器软件的自动化测试。 作者简介：赵伊齐，工程师，就职于华晨汽车工程研究院，从事自 动驾驶系统软件测试工作。 项目基金：*国家重点研发计划（2016YFB0101107）资助。 47
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
1.智能驾驶系统（无人驾驶）系统 1.1.系统目标 （1）机器视觉系统能够自动适应环境光线变化，特别要能够适应汽车经过桥洞时的光线变化；（2）机器视觉系统能够实时识别车道，识别频率不低于25Hz；（3）机器视觉系统能够实时识别前方车辆型障碍，识别频率不低于20Hz，相对距离误差小于2m；（4）在高速公路上，能实现无人驾驶自动巡航功能，车速不低于120km/h；（5）能够实现危险报警和自动紧急制动。 1.2.需求分析 回顾汽车发展的百年历史，不难发现其控制方式从未发生过根本性改变，即由人观察道路并驾驶车辆，形成“路一人一车”的闭环交通系统。随着交通需求的增加，这种传统车辆控制方式的局限性日益明显，例如安全性低(交通事故)和效率低(交通堵塞)。最新调查表明，95％的交通事故是由人为因素造成，交通堵塞也大都与驾驶员不严格遵守交通规则有关。如果要从根本上解决这一问题，就需要将“人”从交通控制系统中请出来，形成“车一路”闭环交通系统，从而提高安全性和系统效率。这种新型车辆控制方法的核心，就是实现车辆的无人自动驾驶。不同于人工驾驶的一般道路车辆的结构，无人驾驶车辆为了适应无人驾驶的需要，尤其独特的机械结构。 1.3. 系统原理图； 1.4. 设备的功能； 机器视觉系统是智能车辆中最重要的系统。可以实现道路识别与跟踪、前方车道内障碍的识别和跟踪。 1.5. “采集”——“处理”——“传输”——“网络”——“控 制”。 （一）图像采集
机器视觉系统对图像的要求较高，光线过强或过暗都会严重影响道路识别的效果。目前的摄像机动态范围较小，使得道路识别系统只有在良好的光照条件下才能得到较好的效果，在正午或傍晚时，往往不能识别道路。系统采用的是德国Basler公司的CMOS摄像机，这种摄像机的特点是图像采集速度从5～100f/s连续可变，通过软件可对相机快门、亮度、增益及色彩进行调节，这种调节可以实时进行，这就使机器视觉系统在光线急剧变化的环境中能够通过改变成像的相关参数来获得良好的图像。 系统对成像参数的调节原理是：每采集一幅图像，对图像中9个部分的5000个像素进行分析，求出其平均值和一阶差分和。平均值代表图像的亮度，一阶差分和代表图像的清晰度。这实际上是一个二元优化的过程。如果这2个参数不能满足要求，则调节摄像机的快门、亮度和增益值。具体做法是，首先调节摄像机快门，当一阶差分值满足要求时，再对亮度进行调节，当平均值满足要求时，就完成了图像的实时调节。如果调节效果不能达到目标，还要对增益进行调节，一般来说，采用这3个参数进行调节就可以达到较好的效果。 在实际应用中，最大的问题会出现在车辆高速驶进和驶出桥洞的过程中，对图像灰度值变化情况的预测分析可以使摄像机参数的配置更好地适应光线变化，从而可以提供一个清晰的道路图像。目前系统的光照适应的调节速度在0.1～0.3s之间，还需要进一步提高，理想情况应该小于0.05s。 （二）道路识别 车道识别算法通常包括以下几个步骤：首先进行图像预处理，然后二值化，最后进行识别。其中关键技术是车道线阈值的确定和约束条件的综合应用。 车道线阈值计算通常采用固定阈值、整体自适应阈值和局部可变阈值。固定阈值根据统计方法得到一个车道线灰度值，这种方法只适用于光照均匀且强度不变的天气情况；整体自适应阈值方法可以适应不同光照变化情况，但它要求图像的灰度值整体变化，当图像出现局部灰度值变化时，这种阈值二值化的效果并不理想。局部自适应阈值算法一般采用图像中每行一个阈值，这样，对于不同图像中垂直亮度变化明显的情况会得到较好的结果，但对于图像中水平方向上阈值变化明显的情况则无能为力。对于渐变光线，图像的灰度有规则地由高变低或由低变高，可采用sobel算子有效消除这种影响。 但这种方式仍然需要一个差分后的阈值，且在阳光较强的情况下，容易受到电
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
智能汽车 智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 目前对智能车辆的研究主要致力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。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 目录 1概述 2基本结构 3特点 4发展现状 5阶段层次 6国内进展 7国外进展 8未来预测 9商业模式 10体系架构 概述 所谓“智能车辆”，就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器（雷达、摄像）、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。 智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同，它指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料；其次是GPS定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。 通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要