智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)21世紀技能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)系列教材·汽車系列主編王皓張春蓉項目五智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)項目五智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型一、基本概念先進駕駛輔助系統(tǒng)（AdvancedDriverAssistanceSystems，ADAS）是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要組成部分，該系統(tǒng)可輔助改進駕乘安全性和舒適性，并不斷實現(xiàn)駕駛行為的最優(yōu)化，如經(jīng)濟駕駛和智能化車流控制。先進駕駛輔助系統(tǒng)是指利用安裝在車輛上的傳感器，以及通信、決策及執(zhí)行等裝置，實時監(jiān)測駕駛?cè)恕④囕v及行駛環(huán)境，并通過信息和/或運動控制等方式輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)或避免或減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型此外，先進駕駛輔助系統(tǒng)還具有駕駛疲勞監(jiān)測（DriverFatigueMotitoring，DFM），交通標志識別（TrafficSignsRecommition，TSR），緊急制動輔助（EmergencyBrakingAssist，EBA）等功能。駕駛疲勞監(jiān)測：實時監(jiān)測駕駛?cè)藸顟B(tài)并在確認其疲勞時發(fā)出提示信息。交通標志識別：自動識別車輛行駛路段的交通標志并發(fā)出提示信息。緊急制動輔助：實時監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境，在可能發(fā)生碰撞危險時提前采取措施以減少制動響應(yīng)時間，并在駕駛?cè)瞬扇≈苿硬僮鲿r輔助增加制動壓力，以避免碰撞或減輕碰撞后果。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型二、ADAS的類型先進駕駛輔助系統(tǒng)按照環(huán)境感知系統(tǒng)的不同，分為兩種可實現(xiàn)的技術(shù)路線：自主式和網(wǎng)聯(lián)式。1.自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)基于車載傳感器完成環(huán)境感知，依靠車載中央控制系統(tǒng)進行分析決策，技術(shù)比較成熟，多數(shù)已經(jīng)裝備量產(chǎn)車型。自主式先進駕駛輔助系統(tǒng)按照功能可以分為避險輔助類、視野改善類、倒車/泊車輔助類、駕駛?cè)藸顟B(tài)監(jiān)測類。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型（1）避險輔助類。避險輔助是指自動檢測車輛可能發(fā)生的碰撞危險并提醒駕駛?cè)?，必要時系統(tǒng)會主動介入，從而防止危險的發(fā)生或減輕事故傷害。避險輔助類先進駕駛輔助系統(tǒng)包括汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)（LDW）、車道保持輔助系統(tǒng)（LKA）、汽車并線輔助系統(tǒng)、汽車自動剎車輔助系統(tǒng)（AEB）等。如圖5-1所示為正常行駛時的車輛行駛預(yù)警。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型（2）視野改善類。視野改善的目的是提高不良視野環(huán)境下的行車安全。視野改善類先進駕駛輔助系統(tǒng)包括汽車自適應(yīng)前照明系統(tǒng)、汽車夜視輔助系統(tǒng)、汽車平視顯示系統(tǒng)等。如圖5-2所示為汽車的攝像頭。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型（3）倒車/泊車輔助類。倒車/泊車輔助是指輔助駕駛?cè)诉M行倒車、泊車操作，防止在該過程中發(fā)生碰撞。倒車/泊車輔助類先進駕駛輔助系統(tǒng)包括剎車影像監(jiān)視系統(tǒng)、全方位車身影像系統(tǒng)、自動泊車輔助系統(tǒng)等。如圖5-3所示為倒車/泊車輔助攝像頭。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型（4）駕駛?cè)藸顟B(tài)監(jiān)測類。駕駛?cè)藸顟B(tài)監(jiān)測是指通過監(jiān)測駕駛?cè)说纳眢w狀態(tài)及駕車行為，并進行提醒，以確保駕駛?cè)颂幱诎踩】档鸟{駛狀態(tài)。駕駛?cè)藸顟B(tài)監(jiān)測類先進駕駛輔助系統(tǒng)包括駕駛?cè)似跈z測系統(tǒng)、禁酒閉鎖系統(tǒng)等。任務(wù)一先進駕駛輔助系統(tǒng)的定義和類型2.網(wǎng)聯(lián)式先進駕駛輔助系統(tǒng)聯(lián)式先進駕駛輔助系統(tǒng)基于車內(nèi)與外界的通信互聯(lián)完成環(huán)境感知，依靠云端大數(shù)據(jù)進行分析決策，如汽車自動引導(dǎo)系統(tǒng)等。網(wǎng)聯(lián)式先進駕駛輔助系統(tǒng)的主要功能有交通擁擠提醒、闖紅燈警示、彎道車速警示、停車標志間隙輔助、減速區(qū)警示、限速交通標志警示、現(xiàn)場天氣信息警示、違反停車標志警示、違反穿過鐵路警示、過大車輛警示等。警示不僅可以告示車輛和駕駛?cè)诉`反安全，而且可以通過V2V、V2I警示附近的車輛，從而防止碰撞。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)一、駕駛?cè)似诒O(jiān)測系統(tǒng)駕駛?cè)似诒O(jiān)測系統(tǒng)主要用于識別駕駛?cè)说钠跔顟B(tài)?；驹砣缦拢簡握{(diào)的行駛方式（比如高速公路的長距離行駛）很容易使人疲勞，導(dǎo)致注意力下降。該系統(tǒng)以轉(zhuǎn)向角度的信息為基本單元，連續(xù)分析駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向動作，探測其短時間內(nèi)沒有轉(zhuǎn)向卻突然修正方向的階段信息，該信息常作為人注意力下降并出現(xiàn)疲勞的標志性信號之一。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)二、智能大燈控制系統(tǒng)智能大燈控制系統(tǒng)用于確保最佳效果的道路照明。該系統(tǒng)通過攝像頭檢測環(huán)境亮度，并識別本車到前方車輛及對面來車的距離，這些數(shù)據(jù)將被用于燈光的控制，包括近光燈控制和遠光燈控制。近光燈激活功能，該模塊可以根據(jù)當前光線情況自行打開或關(guān)閉車輛的近光燈開關(guān)。遠關(guān)燈激活功能，該模塊用于讓駕駛?cè)吮M可能使用遠光燈照明，不必手動打開或關(guān)閉按鈕。若系統(tǒng)未識別到行駛環(huán)境中有其他車輛，就會將遠光燈激活；否則將遠光燈關(guān)閉。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)根據(jù)識別的數(shù)據(jù)信息，還可以自動調(diào)節(jié)近光燈或遠光燈的照明亮度范圍。自適應(yīng)近光燈控制模式可以將近光燈的水平高度與車道輪廓持續(xù)地保持一致，在車輛行駛于坡道或崎嶇路面時，該模式可以確保良好的照明，且不會對其他駕駛?cè)嗽斐伸拍?。如圖5-5所示為智能大燈控制系統(tǒng)工作示意圖。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)用于幫助駕駛?cè)苏{(diào)整汽車的行駛速度，與前方車輛保持較為安全的行駛車距。在車輛行駛過程中，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)保持由駕駛?cè)祟A(yù)先設(shè)定的車速，車輛會通過自動加速、減速、制動來與實時變化的交通狀況相適應(yīng)；該系統(tǒng)還可將車輛自行制動至停車，并在駕駛?cè)舜_認后自動重新啟動。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)四、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)在車輛離開了正常行駛的車道而駕駛?cè)藷o意識的情況下，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)會發(fā)出車輛偏離行駛車道的警告?；驹砣缦拢涸撓到y(tǒng)借助攝像頭識別車輛行駛前方的車道標記，并將其與車輛在車道中的位置進行對比，若檢測到車輛離開車道，便會通過圖像、聲音或方向盤振動等方式警告駕駛?cè)?。如果駕駛?cè)嗽谧儞Q車道或轉(zhuǎn)彎時將轉(zhuǎn)向信號燈開啟，那么車道偏離預(yù)警系統(tǒng)就不會工作。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)五、車道保持輔助系統(tǒng)車道保持輔助系統(tǒng)的功能是車輛會主動幫助駕駛?cè)吮３衷诋斍靶旭偟臉擞涇嚨乐小；驹砣缦拢合到y(tǒng)通過攝像頭檢測車輛行駛的前方車道標記，如果識別到車輛與車道邊界線的距離小于定義的最小距離，會將車輛轉(zhuǎn)向反方向，從而使車輛保持在所行駛車道的中間。駕駛?cè)丝梢噪S時奪回控制權(quán)，進行車道行駛干預(yù)。如果駕駛?cè)嗽谧儞Q車道或轉(zhuǎn)彎時將轉(zhuǎn)向信號燈開啟，那么車道保持輔助系統(tǒng)就不會工作。車道保持輔助系統(tǒng)工作示意圖如圖5-6所示。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)六、車道變道輔助系統(tǒng)車道變道輔助系統(tǒng)用于在車輛變道時對可能發(fā)生的碰撞危險進行預(yù)警?；驹砣缦拢涸撓到y(tǒng)監(jiān)控車輛的側(cè)面和斜后方（即變道的安全區(qū)域方位）的雷達傳感器，當探測到盲區(qū)中有車輛或從后方高速駛來車輛時，便會發(fā)出視覺警報，如在車輛后視鏡中顯示發(fā)光符號。若駕駛?cè)诵枰兊狼掖蜷_了轉(zhuǎn)向信號燈，系統(tǒng)會發(fā)出聽覺或觸覺警報，從而提醒駕駛?cè)藵撛诘奈ｋU。車道變道輔助系統(tǒng)工作示意圖如圖5-7所示。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)七、緊急制動系統(tǒng)緊急制動系統(tǒng)的作用是在車輛有可能發(fā)生追尾事故時，幫助駕駛?cè)吮苊馐鹿驶蛘呓档褪鹿实膰乐爻潭??；驹砣缦拢喝绻撓到y(tǒng)識別到與前車快速接近并存在追尾的危險時，會讓制動系統(tǒng)提前做好緊急制動的準備。當駕駛?cè)宋磳ξｋU做出及時反應(yīng)時，系統(tǒng)會發(fā)出聽覺或視覺警報，并隨之產(chǎn)生一個較為短促的但可以使駕駛?cè)烁兄拈g歇制動。此時，緊急制動系統(tǒng)將執(zhí)行部分制動，從而降低車輛的車速并給駕駛?cè)藙?chuàng)造寶貴的反應(yīng)時間。任務(wù)二常用的先進駕駛輔助系統(tǒng)若駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ澹到y(tǒng)就會在制動時提供制動能量。同時，系統(tǒng)會持續(xù)計算汽車為了避免與前車碰撞所需的制動減速度，若識別到駕駛?cè)说闹苿訌姸炔粔?，則會增加制動壓力，使車輛盡可能在發(fā)生碰撞前停住。若駕駛?cè)藳]有做出任何反應(yīng)并且該系統(tǒng)預(yù)估碰撞已經(jīng)不可避免，便會觸發(fā)完全制動系統(tǒng)，以減輕碰撞的損傷。緊急制動系統(tǒng)工作示意圖如圖5-8所示。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修一、奧迪車道保持輔助系統(tǒng)的故障診斷與排除車道保持輔助系統(tǒng)是為在高速公路和條件良好的鄉(xiāng)間公路上行駛而設(shè)計的，因此它在車速高于65km/h時才開始工作。目前，奧迪車道保持輔助系統(tǒng)可以在A4、A6、A8、Q7等車型上作為選配安裝，在提高車輛安全性能的同時也給汽車維修帶來一定的困難。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修1.奧迪車道保持輔助系統(tǒng)的組成奧迪車道保持輔助系統(tǒng)的組成如圖5-9所示。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（1）車道保持輔助系統(tǒng)攝像機控制單元J852和圖像處理控制單元J851。車道保持輔助系統(tǒng)控制單元與攝像頭集成在一起。（2）帶振動電機的多功能方向盤。振動電機安裝在方向盤右下輻條內(nèi)，方向盤的振動通過電機上的不平衡配重旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，振動（報警）大約持續(xù)1s。該電機出現(xiàn)故障后不能單獨更換，必須更換整個方向盤。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（3）車道保持輔助系統(tǒng)按鈕（E517）。車道保持輔助系統(tǒng)按鈕集成在轉(zhuǎn)向撥桿上，系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)由組合儀表上的指示燈指示。點火開關(guān)關(guān)閉時的系統(tǒng)狀態(tài)會被存入當前車鑰匙，E517的狀態(tài)由J527（轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元）讀入。（4）組合儀表上的指示燈如圖5-10所示。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（5）車道保持輔助系統(tǒng)的擋風(fēng)玻璃加熱裝置（Z67）。Z67是一種電阻膜，直接貼在前擋風(fēng)玻璃上，通過車道保持輔助系統(tǒng)攝像機控制單元（J852）供電。Z67是正溫度系數(shù)（PTC）電阻，圖像的對比度太弱的話，Z67便被激活，可持續(xù)工作約40min。如圖5-11所示為Z67的工作電路。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（6）車道保持輔助系統(tǒng)的振動電機。該電機安裝在方向盤輻條內(nèi)，由多功能方向盤控制單元（J453）控制。2.奧迪車道保持輔助系統(tǒng)的故障診斷與檢修（1）部件的檢查。當車道保持輔助系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先應(yīng)進行直觀檢查，即檢查線束及插接器是否完好，部件是否丟失或損壞等。直觀檢查后可進行故障自診斷，包括車道保持輔助系統(tǒng)狀態(tài)指示的檢查、讀取故障碼、輸入信號檢查、取消信號檢查等。進行故障自診斷時，如果讀取到故障碼，應(yīng)進行故障碼診斷，以進一步確定故障部位；如果沒有讀取到故障碼，可按照故障征兆進行故障診斷。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（2）診斷電路的檢查。①檢查電壓。接通點火開關(guān)，測量位于儀表板左下方的診斷座的Tc與E1端子之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。否則，進行線束檢查。②檢查線束。檢查車道保持輔助系統(tǒng)ECU與診斷座之間及診斷座與搭鐵之間的線束，如果線束有故障，進行修理。（3）控制單元的檢查。檢查車道保持輔助系統(tǒng)相關(guān)控制單元的工作情況。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修（4）故障診斷案例。故障現(xiàn)象：有一輛2019款一汽大眾奧迪A6L（2.5t）轎車，車道保持輔助系統(tǒng)不工作。故障診斷與排除：該車車道保持輔助系統(tǒng)與其他奧迪車型的車道保持輔助系統(tǒng)相同，可以人工讀取故障碼。1）讀取故障碼。①將點火開關(guān)打到ON位，連接藍牙。②打開電腦診斷儀（6150A），設(shè)定好車型。③開始診斷，讀取故障碼。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修2）檢查車道保持輔助系統(tǒng)。①分析故障碼。②部件檢查。車道保持輔助系統(tǒng)按鈕（E517）的工作電路如圖5-12所示，直接用萬用表歐姆擋測量其是否損壞。找到J852控制單元的位置（奧迪A6L在A柱下面）、Z67供電線4號針腳和搭鐵線5號針腳，檢查車道保持輔助系統(tǒng)各個傳感器、控制單元、搭鐵線等的線束。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修3）單元檢查。通過數(shù)據(jù)總線診斷接頭（J533）檢查圖像處理控制單元（J851）的方向，用505X診斷儀測量其7號和23號針腳，獲取波形，確定其是否損壞。檢查車道保持輔助系統(tǒng)的攝像控制單元（J852），用505X診斷儀檢測其高CAN波形，確定其是否損壞。測量位置如圖5-13所示。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修測量針腳為16L和18H，位于左側(cè)A柱。通過對示波器輸出的波形進行分析，得出斷路、續(xù)接、正常情況下的波形，找出故障可能出現(xiàn)的地方，然后通過自己設(shè)置故障來進行診斷，便可準確找到故障的位置?？傊?，故障的檢查順序應(yīng)按照由簡單到復(fù)雜，逐一檢查的步驟進行。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修二、毫米波雷達常見故障的檢測分析在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，毫米波雷達是實現(xiàn)智能駕駛的關(guān)鍵部件。毫米波雷達常見的故障類型包括相關(guān)電路的故障、設(shè)備部件故障、通信故障和系統(tǒng)故障等。毫米波雷達常見故障類型魚骨圖如圖5-14所示。任務(wù)三常用先進駕駛輔助系統(tǒng)的檢修1.常見故障分析下面通過智能傳感器裝配調(diào)試臺架檢測毫米波雷達的常見故障：（1）首先將智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開，此時毫米波雷達系統(tǒng)不