ADAS十個(gè)常見(jiàn)功能系統(tǒng)解析

我們都知道無(wú)人駕駛是汽車(chē)發(fā)展的未來(lái)。但是完全無(wú)人駕駛究竟何時(shí)才能實(shí)現(xiàn)，業(yè)界一直眾說(shuō)紛紜。然而在現(xiàn)實(shí)完全無(wú)人駕駛的道路上，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）就成為了在現(xiàn)今技術(shù)及政策法規(guī)條件下的一個(gè)不錯(cuò)的選擇。同時(shí)，很多ADAS功能已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，不僅給汽車(chē)制造商提供更多差異化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)選擇，也為普通的消費(fèi)者提供了更好的駕駛體驗(yàn)和安全保障。

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driving Assistance System）是利用安裝在車(chē)上的各式各樣傳感器（毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航），在汽車(chē)行駛過(guò)程中隨時(shí)來(lái)感應(yīng)周?chē)沫h(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺(jué)到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車(chē)駕駛的舒適性和安全性。?

近年來(lái)ADAS市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，原來(lái)這類(lèi)系統(tǒng)局限于高端市場(chǎng)，而現(xiàn)在正在進(jìn)入中端市場(chǎng)，與此同時(shí)，許多低技術(shù)應(yīng)用在入門(mén)級(jí)乘用車(chē)領(lǐng)域更加常見(jiàn)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)的新型傳感器技術(shù)也在為系統(tǒng)布署創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)與策略。

早期的ADAS 技術(shù)主要以被動(dòng)式報(bào)警為主，當(dāng)車(chē)輛檢測(cè)到潛在危險(xiǎn)時(shí)， 會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒駕車(chē)者注意異常的車(chē)輛或道路情況。而如今的ADAS 技術(shù)來(lái)說(shuō)，主動(dòng)式干預(yù)也很常見(jiàn)。

一般，汽車(chē)高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)通常包括：車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS、車(chē)道保持系統(tǒng)LKS、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC、前碰撞預(yù)防系統(tǒng)FCW 、自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)APA、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BSD、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)DFM、自適應(yīng)燈光控制ALC、自動(dòng)緊急制動(dòng)AEB、夜視系統(tǒng)NVD等常見(jiàn)功能系統(tǒng)。

除此之外，還包括行人保護(hù)系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)ISA、導(dǎo)航與實(shí)時(shí)交通系統(tǒng)TMC、交通標(biāo)志識(shí)別、下坡控制系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)報(bào)警系統(tǒng)等等。

? ? ? ? ? ?ADAS常見(jiàn)功能系統(tǒng)

1.車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS?????

車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS（ Lane departure warning system）是指行車(chē)中未打轉(zhuǎn)向燈突然大幅度偏離車(chē)道，不正常偏移時(shí)，行車(chē)記錄儀一旦判定行駛路線(xiàn)有異，便會(huì)以行車(chē)記錄儀的顯示屏幕提醒駕駛?cè)?，并發(fā)出聲響警告對(duì)司機(jī)進(jìn)行警示。這將使司機(jī)可以馬上采取行動(dòng)，回到原行車(chē)道上。

車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)主要由HUD抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成。當(dāng)車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，攝像頭（一般安置在車(chē)身側(cè)面或后視鏡位置）會(huì)時(shí)刻采集行駛車(chē)道的標(biāo)識(shí)線(xiàn)，通過(guò)圖像處理獲得汽車(chē)在當(dāng)前車(chē)道中的位置參數(shù)。

當(dāng)檢測(cè)到汽車(chē)偏離車(chē)道時(shí)，傳感器會(huì)及時(shí)收集車(chē)輛數(shù)據(jù)和駕駛員的操作狀態(tài)，之后由控制器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，整個(gè)過(guò)程大約在0.5秒完成，為駕駛者提供更多的反應(yīng)時(shí)間。而如果駕駛者打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈，正常進(jìn)行變線(xiàn)行駛，那么車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會(huì)做出任何提示。

2.車(chē)道保持系統(tǒng)LKS?(Lane Keeping System)

車(chē)道保持輔助系統(tǒng)屬于智能駕駛輔助系統(tǒng)中的一種。它可以在車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)（LDWS）的基礎(chǔ)上對(duì)剎車(chē)的控制協(xié)調(diào)裝置進(jìn)行控制。對(duì)車(chē)輛行駛時(shí)借助一個(gè)攝像頭識(shí)別行駛車(chē)道的標(biāo)識(shí)線(xiàn)將車(chē)輛保持在車(chē)道上提供支持。可檢測(cè)本車(chē)在車(chē)道內(nèi)的位置，并可自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)向，使本車(chē)保持在車(chē)道內(nèi)行駛。

如果車(chē)輛接近識(shí)別到的標(biāo)記線(xiàn)并可能脫離行駛車(chē)道，那么會(huì)通過(guò)方向盤(pán)的振動(dòng)，或者是聲音來(lái)提請(qǐng)駕駛員注意，并輕微轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)修正行駛方向，使車(chē)輛處于正確的車(chē)道上，若方向盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)到無(wú)人主動(dòng)干預(yù)，則發(fā)出報(bào)警，用來(lái)提醒駕駛?cè)藛T。

如果車(chē)道保持輔助系統(tǒng)識(shí)別到本車(chē)道兩側(cè)的標(biāo)記線(xiàn)，那么系統(tǒng)處于待命狀態(tài)。這通過(guò)組合儀表盤(pán)中的綠色指示燈顯示。當(dāng)系統(tǒng)處于待命狀態(tài)下，如果在Y過(guò)標(biāo)記線(xiàn)前打了轉(zhuǎn)向燈，警告信號(hào)就會(huì)被屏蔽，認(rèn)定駕駛員為有意識(shí)的換道。

該系統(tǒng)主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)化的道路上，如高速公路和路面條件較好（車(chē)道線(xiàn)清晰）的公路上行駛。當(dāng)車(chē)速達(dá)到65km/h或以上才開(kāi)始運(yùn)行。

3.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC

自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC（Adaptive Cruise Control）是一項(xiàng)舒適性的輔助駕駛功能。如果車(chē)輛前方暢通，自適應(yīng)巡航（ACC）將保持設(shè)定的最大巡航速度向前行駛。如果檢測(cè)到前方有車(chē)輛，自適應(yīng)巡航（ACC） 將根據(jù)需要降低車(chē)速，與前車(chē)保持基于選定時(shí)間的距離，直到達(dá)到合適的巡航速度。

自適應(yīng)巡航也可稱(chēng)為主動(dòng)巡航，類(lèi)似于傳統(tǒng)的定速巡航控制，該系統(tǒng)包括雷達(dá)傳感器、數(shù)字信號(hào)處理器和控制模塊。在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中，系統(tǒng)利用低功率雷達(dá)或紅外線(xiàn)光束得到前車(chē)的確切位置，如果發(fā)現(xiàn)前車(chē)減速或監(jiān)測(cè)到新目標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)送執(zhí)行信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)降低車(chē)速，從而使車(chē)輛和前車(chē)保持一個(gè)安全的行駛距離。

當(dāng)前方道路障礙清除后又會(huì)加速恢復(fù)到設(shè)定的車(chē)速，雷達(dá)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)下一個(gè)目標(biāo)。主動(dòng)巡航控制系統(tǒng)代替司機(jī)控制車(chē)速，避免了頻繁取消和設(shè)定巡航控制。當(dāng)與前車(chē)之間的距離過(guò)小時(shí)，ACC控制單元可以通過(guò)與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車(chē)輪適當(dāng)制動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，以使車(chē)輛與前方車(chē)輛始終保持安全距離。自適應(yīng)巡航系統(tǒng)適合于多種路況，為駕駛者提供了一種更輕松的駕駛方式。

4.前碰撞預(yù)防系統(tǒng)FCW

前碰撞預(yù)防系統(tǒng)FCW (Forward Collision Warning)是通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)時(shí)刻監(jiān)測(cè)前方車(chē)輛，判斷本車(chē)與前車(chē)之間的距離、方位及相對(duì)速度，當(dāng)存在潛在碰撞危險(xiǎn)時(shí)對(duì)駕駛者進(jìn)行警告。FCW系統(tǒng)本身不會(huì)采取任何制動(dòng)措施去避免碰撞或控制車(chē)輛。

通過(guò)分析傳感器獲取的前方道路信息對(duì)前方車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別和跟蹤，如果有車(chē)輛被識(shí)別出來(lái)，則對(duì)前方車(chē)距進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)利用車(chē)速估計(jì)，根據(jù)安全車(chē)距預(yù)警模型判斷追尾可能，一旦存在追尾危險(xiǎn)，便根據(jù)預(yù)警規(guī)則及時(shí)給予駕駛?cè)酥鲃?dòng)預(yù)警。

5.自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)APA

自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)APA（Automatic Parking Assist）是利用車(chē)載傳感器（一般為超聲波雷達(dá)或攝像頭）識(shí)別有效的泊車(chē)空間，并通過(guò)控制單元控制車(chē)輛進(jìn)行泊車(chē)。相比于傳統(tǒng)的倒車(chē)輔助功能，如倒車(chē)影像以及倒車(chē)?yán)走_(dá)，自動(dòng)泊車(chē)的功能智能化程度更高，有效的減輕了駕駛員的倒車(chē)?yán)щy。

全自動(dòng)泊車(chē)輔助系統(tǒng)APA，通過(guò)控制車(chē)輛的加減速度和轉(zhuǎn)向角度自動(dòng)停放車(chē)輛。該系統(tǒng)通過(guò)AVM（環(huán)視）和USS（超聲波雷達(dá)）感知泊車(chē)環(huán)境，使用IMU和車(chē)輪傳感器估計(jì)車(chē)輛姿態(tài)（位置和行駛方向），并根據(jù)駕駛員的選擇自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)置目標(biāo)泊車(chē)位。然后系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)泊車(chē)軌跡計(jì)算，并通過(guò)精確的車(chē)輛定位與車(chē)輛控制系統(tǒng)使車(chē)輛沿定義的泊車(chē)軌跡進(jìn)行全自動(dòng)泊車(chē)，直至到達(dá)最終目標(biāo)泊車(chē)位。

6.盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BSD

由于汽車(chē)后視鏡存在視覺(jué)盲區(qū)，變道之前就看不到盲區(qū)的車(chē)輛，如果盲區(qū)內(nèi)有超車(chē)車(chē)輛，此時(shí)變道就會(huì)發(fā)生碰撞事故。在大雨天氣、大霧天氣、夜間光線(xiàn)昏暗，更加難以看清后方車(chē)輛，此時(shí)變道就面臨更大的危險(xiǎn)，盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是為了解決后視鏡的盲區(qū)而產(chǎn)生的。

盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BSD（ Blind Spot Detection)，是汽車(chē)上的一款安全類(lèi)的高科技配置，主要功能是掃除后視鏡盲區(qū)，依賴(lài)于車(chē)輛尾部?jī)蓚€(gè)雷達(dá)時(shí)刻監(jiān)測(cè)車(chē)輛的側(cè)后面和側(cè)面狀態(tài)，如果車(chē)輛位于該區(qū)域內(nèi)，駕駛員將通過(guò)后視鏡上盲點(diǎn)警告指示燈和組合儀表獲得相關(guān)警告提示，避免在車(chē)道變換過(guò)程中由于后視鏡盲區(qū)而發(fā)生事故。

7.駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)DFM

駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)DFM（Driver Fatigue Monitor System）主要是通過(guò)攝像頭獲取的圖像，通過(guò)視覺(jué)跟蹤、目標(biāo)檢測(cè)、動(dòng)作識(shí)別等技術(shù)對(duì)駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞、分心、打電話(huà)、抽煙等危險(xiǎn)情況時(shí)在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)報(bào)警以避免事故發(fā)生。DFM系統(tǒng)能有效規(guī)范駕駛員的駕駛行為、大大降低交通事故發(fā)生的幾率。

通過(guò)分析駕駛員的疲勞特征（如打哈欠、閉眼等），對(duì)疲勞行為及時(shí)發(fā)出疲勞駕駛預(yù)警。高精準(zhǔn)度的算法甚至能做到不受時(shí)間段、光照情況、是否戴墨鏡等外界條件影響，始終對(duì)駕駛員的疲勞狀態(tài)進(jìn)行有效管理。當(dāng)駕駛?cè)藛T產(chǎn)生生理疲勞狀態(tài)時(shí)，立即發(fā)出預(yù)警警告，及時(shí)喚醒駕駛員，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。

8.自適應(yīng)燈光控制ALC

自適應(yīng)燈光控制ALC（Adaptive Light Control）是一種智能燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過(guò)感知駕駛員操作、車(chē)輛行駛狀態(tài)、路面變化以及天氣環(huán)境等信息，AFS 自動(dòng)控制前照燈實(shí)時(shí)進(jìn)行上下、左右照明角度的調(diào)整，為駕駛員提供最佳道路照明效果。

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)共由四部分組成：傳感器、ecu、車(chē)燈控制系統(tǒng)和前照燈。汽車(chē)車(chē)速傳感器和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器不斷地把檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給ecu，ecu根據(jù)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，把處理完后的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，輸出前照燈轉(zhuǎn)角指令，使前照燈轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的角度。

汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，重點(diǎn)是要提前看到所轉(zhuǎn)方向的障礙物，根據(jù)現(xiàn)實(shí)駕駛的經(jīng)驗(yàn)，車(chē)燈一般只需轉(zhuǎn)過(guò)o～15°即可，只需要所轉(zhuǎn)方向側(cè)的那只前照燈實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)向就可，另一側(cè)前照燈還是保持原來(lái)的方向。雖簡(jiǎn)化了控制，仍然能夠達(dá)到預(yù)期的效果。它可以通過(guò)控制系統(tǒng)能夠顯著改善各種路況下的照明效果，提高行車(chē)安全。

9.自動(dòng)緊急制動(dòng)AEB?

自動(dòng)緊急制動(dòng)AEB（Autonomous Emergency Braking）是一種汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)，主要由 3 大模塊構(gòu)成，其中測(cè)距模塊的核心包括微波雷達(dá)、激光雷達(dá)和視頻系統(tǒng)等，它可以提供前方道路安全、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的圖像和路況信息。

AEB 系統(tǒng)采用雷達(dá)測(cè)出與前車(chē)或者障礙物的距離，然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測(cè)出的距離與警報(bào)距離、安全距離進(jìn)行比較，小于警報(bào)距離時(shí)就進(jìn)行警報(bào)提示，而小于安全距離時(shí)即使在駕駛員沒(méi)有來(lái)得及踩制動(dòng)踏板的情況下，AEB 系統(tǒng)也會(huì)啟動(dòng)，使汽車(chē)自動(dòng)制動(dòng)，從而為安全出行保駕護(hù)航。

10.夜視系統(tǒng)NVD

夜視系統(tǒng)NVD（Night Vision Device）是一種源自軍事用途的汽車(chē)駕駛輔助系統(tǒng)。在這個(gè)輔助系統(tǒng)的幫助下，駕駛者在夜間或弱光線(xiàn)的駕駛過(guò)程中將獲得更高的預(yù)見(jiàn)能力，它能夠針對(duì)潛在危險(xiǎn)向駕駛者提供更加全面準(zhǔn)確的信息或發(fā)出早期警告。

夜視系統(tǒng)NVD由安置于車(chē)前保險(xiǎn)杠的（UFPA）偵測(cè)傳感器和液晶抬頭顯示器（HUD）組成，主要是通過(guò)主動(dòng)式紅外照射、微光夜視技術(shù)以及紅外熱成像技術(shù)，來(lái)幫助駕駛者看見(jiàn)以汽車(chē)遠(yuǎn)光燈無(wú)法清楚辨識(shí)的物體，駕駛者可將虛擬影像當(dāng)作前方視野的一部分，提升了視線(xiàn)不佳時(shí)的行車(chē)安全性。

結(jié)語(yǔ)

目前ADAS系統(tǒng)的主要功能并非是完全控制汽車(chē)，而是為駕駛?cè)颂峁┸?chē)輛的工作情形，與車(chē)外環(huán)境變化等相關(guān)信息進(jìn)行分析，且預(yù)先警告可能發(fā)生的危險(xiǎn)狀況，讓駕駛?cè)颂嵩绮扇∫驊?yīng)措施，避免交通意外發(fā)生。

至于成為無(wú)人駕駛，當(dāng)然也是ADAS系統(tǒng)目前積極追求的方向，不過(guò)這需在不斷累積使用經(jīng)驗(yàn)與盲點(diǎn)克服后，同時(shí)加入更多主動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，甚至是物聯(lián)網(wǎng)功能后，才有機(jī)會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的目的，畢竟自動(dòng)駕駛所需具備的汽車(chē)技術(shù)層面更高、更復(fù)雜。

編輯：黃飛

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