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技术起底 | 高级驾驶辅助系统(ADAS)

时间:2023-01-05 11:13:58浏览次数:40  
标签:车道 ADAS 系统 驾驶 起底 传感器 摄像头

一)什么是ADAS

ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统),是利用安装在车上的各式各样的传感器(毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航),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的一类技术的统称。

谈到ADAS不得不提到自动驾驶,那么两者有何区别?又有何联系?ADAS确切来说并不是自动驾驶,可以说这两者的研究重点完全不同。ADAS本质是辅助驾驶,核心是环境感知,主要覆盖自动驾驶的L0-L2级别,而自动驾驶则是人工智能,不过ADAS也可以视作自动驾驶汽车的前提。

ADAS系统整体可分为感知层、决策层和执行层。其中感知层由雷达传感器(毫米、超声波、激光雷达)、视觉传感器(单双目摄像头、红外热成像传感器)、高精地图等构成;决策层,由芯片通过算法实现交互决策、路径规划,最终实现V2V、V2X的万物车联;执行层,通过决策实现汽车的动力转换、制动、转向及灯光效果等功能。

二)ADAS技术分类

根据《道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义要求》,ADAS可以分为信息辅助与控制辅助两大类别。

接下来,小七介绍将介绍几种常见的高级驾驶辅助系统。

1)ACC(Adaptive Cruise Control),自适应巡航系统

在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达/摄像头)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。

2)AVM(Around View Monitoring),360°全景影像系统

通过多个(一般四个)超大广角鱼眼镜头拍摄图像,经过特殊算法对所拍摄图像进行畸变矫正以及拼接,形成物体周围的全景影像的系统。该系统多应用于车辆,实现无盲区行驶,全景泊车等功能,对安全驾驶有所帮助。

3)AEB(Autonomous Emergency Braking),自动紧急制动

AEB 系统采用雷达测出与前车或者障碍物的距离,然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较,小于警报距离时就进行警报提示,而小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下,AEB 系统也会启动,使汽车自动制动,从而为安全出行保驾护航。

4)FCW(Forward Collision Warning),前向碰撞预警系统

前向防撞预警常用的也是采用摄像头传感器,通过拍摄前方车辆车尾形状与数据库里的形状进行比对,在搭配算法计算出可能发生碰撞的时距,提前向驾驶员发出警报。FCW 系统本身不会采取任何制动措施去避免碰撞或控制车辆,这是FCW与AEB存在的主要差异。

5)LDW(Lane Departure Warning),车道偏离预警

车道偏离预警系统主要由 HUD 抬头显示器、摄像头、控制器以及传感器组成,当车道偏离系统开启时,摄像头(一般安置在车身侧面或后视镜位置)会时刻采集行驶车道的标识线,通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数,当检测到汽车偏离车道时,传感器会及时收集车辆数据和驾驶员的操作状态,之后由控制器发出警报信号,整个过程大约在 0.5 秒完成,为驾驶者提供更多的反应时间。而如果驾驶者打开转向灯,正常进行变线行驶,那么车道偏离预警系统不会做出任何提示。

6)BSD(Blind Spot Detection),盲区检测

盲点检测系统,通过车辆周围排布的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施。由计算机进行控制,在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光(侧视镜上的小灯闪烁)形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故发生。

7)DFMS(Driver Fatigue Monitor System),疲劳驾驶预警系统

利用感应器,捕捉驾驶员生理反应特征,对驾驶员进行疲劳预警。也有称DDW(Driver Drowsiness Warning),DMS(Driver Monitor System)。

8)APA(Automatic Parking Assistance),自动泊车系统

泊车辅助系统通过安装在车身上的摄像头,超声波传感器,以及红外传感器,探测停车位置,绘制停车地图。

9)LKA(Lane Keep Assistance),车道保持辅助

通过环境感知传感器识别本车相对于车道中央的位置,如果驾驶员无意间偏离车道,则应向驾驶员发出警告或通过自动转向干预使车辆重新回到车道内。

10)TSR(Traffic Sign Recognition),交通标志识别

在交通设施、地图、智慧城市等不够发达的阶段,交通标志的识别,也是作为摄像头传感器的亮点之一。它可以识别交通标志上的限速要求,驾驶员一旦超速立即给予提示。与此类似的RSR,Road Sign Recognition。

11)Remote Summon,远程召唤

特斯拉一直在谈论“智能召唤”(“Smart Summon”)。通过Smart Summon,汽车将在更复杂的环境和停车位中进行导航,根据需要在物体周围进行操作,以便找到您。

12)NV(Night Vision),夜视系统

汽车夜视系统,利用红外线技术能将黑暗变得如同白昼,使驾驶员在黑夜里看得更远更清楚。夜视系统的结构由 2两部分组成:一部分是红外线摄像机,另一部分是挡风玻璃上的光显示系统。

13)PDS(Pedestrian detection system),行人检测系统

车辆行驶途中可以利用摄像头雷达,和激光雷达来探测到四面行人,在安全距离内及时控速。

随着市场需求的加剧,近些年ADAS技术的发展也异常迅猛,在技术的命名上不同的整车制造商、供应商可能也会存在细微的差异。同时不同的技术之间可能也会存在较大的关联性,例如:泊车辅助、全景泊车与自动泊车,车道保持(LDW)与车道偏离预紧(LKA)。

三)ADAS发展现状

1)运用范围层面:

在过去,ADAS可以说是一项“高精尖”技术,基本局限于高端车市场。近几年,ADAS发展最大特点之一就是由高端逐渐向中低端市场渗透,一些低端车型也开始搭载了部分ADAS功能。这种现象不仅发生在中国,包括欧洲、北美以及日本在内的国际市场皆是如此,主要原因在于技术逐步成熟和产品成本下降。

高工智能汽车研究院数据显示,今年1-5月国内累计销量超过5万辆的汽车中,经济型车ADAS前装搭载率达到45.96%,豪华品牌达到80.3%。

2)细分功能层面:

按照所有在售车型的ADAS细分功能搭载率来看,超过5成都搭载了自适应巡航ACC、360度全景影像和自动紧急刹车AEB/前向碰撞预警FCW。车道保持LKA和自动泊车APA这两类配置的搭载率最低,只有超过2成的在售车型有所搭载。

3)核心技术层面:

从国内市场看来,ADAS系统集成产品领域主要由几家汽车Tier1供应商把控,从市占率由高到低排序,它们分别是:博世(Bosch)、大陆(Continental)、安波福(APTIV)、电装(DENSO)、采埃孚(ZF)、维宁尔(Veoneer,Autoliv公司),这几家公司处于ADAS系统的第一阵营,它们囊括了百分之九十及几的市场。

由于市场发展潜力巨大,互联网科技公司、初创公司等本土玩家也纷纷入局,本土供应商的借机发力也将是ADAS市场高速发展进程中的一大看点。

四)ADAS发展前景

在政策、互联网跨界竞争、消费者内在需求等因素驱动下,ADAS渗透率将快速提升。根据汽车工程学会预测信息,2020年国内的ADAS市场渗透率将达到40%。目前国内ADAS市场规模约近600亿元,未来5年复合增长率将会超过37%。预计到2023年国内ADAS市场规模将达到1200亿元,其中前装市场规模约为950亿元,后装市场约为250亿元。

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From: https://www.cnblogs.com/lijin-note/p/17026961.html

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