我們都知道無人駕駛是汽車發(fā)展的未來。但是完全無人駕駛究竟何時才能實(shí)現(xiàn)，業(yè)界一直眾說紛紜。然而在現(xiàn)實(shí)完全無人駕駛的道路上，高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)就成為了在現(xiàn)今技術(shù)及政策法規(guī)條件下的一個不錯的選擇。同時，很多ADAS功能已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，不僅給汽車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。

高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driving Assistance System)是利用安裝在車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)，在汽車行駛過程中隨時來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，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)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。

近年來ADAS市場增長迅速，原來這類系統(tǒng)局限于高端市場，而現(xiàn)在正在進(jìn)入中端市場，與此同時，許多低技術(shù)應(yīng)用在入門級乘用車領(lǐng)域更加常見，經(jīng)過改進(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)會與策略。

早期的ADAS 技術(shù)主要以被動式報(bào)警為主，當(dāng)車輛檢測到潛在危險(xiǎn)時， 會發(fā)出警報(bào)提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。而如今的ADAS 技術(shù)來說，主動式干預(yù)也很常見。

一般，汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)通常包括：車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS、車道保持系統(tǒng)LKS、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC、前碰撞預(yù)防系統(tǒng)FCW 、自動泊車系統(tǒng)APA、盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)BSD、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)DFM、自適應(yīng)燈光控制ALC、自動緊急制動AEB、夜視系統(tǒng)NVD等常見功能系統(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)時交通系統(tǒng)TMC、交通標(biāo)志識別、下坡控制系統(tǒng)、電動汽車報(bào)警系統(tǒng)等等。

ADAS常見功能系統(tǒng)

1.車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS?????

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

車道偏離預(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)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)開啟時，攝像頭(一般安置在車身側(cè)面或后視鏡位置)會時刻采集行駛車道的標(biāo)識線，通過圖像處理獲得汽車在當(dāng)前車道中的位置參數(shù)。

當(dāng)檢測到汽車偏離車道時，傳感器會及時收集車輛數(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，整個過程大約在0.5秒完成，為駕駛者提供更多的反應(yīng)時間。而如果駕駛者打開轉(zhuǎn)向燈，正常進(jìn)行變線行駛，那么車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會做出任何提示。

2.車道保持系統(tǒng)LKS (Lane Keeping System)

車道保持輔助系統(tǒng)屬于智能駕駛輔助系統(tǒng)中的一種。它可以在車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)的基礎(chǔ)上對剎車的控制協(xié)調(diào)裝置進(jìn)行控制。對車輛行駛時借助一個攝像頭識別行駛車道的標(biāo)識線將車輛保持在車道上提供支持。可檢測本車在車道內(nèi)的位置，并可自動調(diào)整轉(zhuǎn)向，使本車保持在車道內(nèi)行駛。

如果車輛接近識別到的標(biāo)記線并可能脫離行駛車道，那么會通過方向盤的振動，或者是聲音來提請駕駛員注意，并輕微轉(zhuǎn)動方向盤修正行駛方向，使車輛處于正確的車道上，若方向盤長時間檢測到無人主動干預(yù)，則發(fā)出報(bào)警，用來提醒駕駛?cè)藛T。

如果車道保持輔助系統(tǒng)識別到本車道兩側(cè)的標(biāo)記線，那么系統(tǒng)處于待命狀態(tài)。這通過組合儀表盤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過標(biāo)記線前打了轉(zhuǎn)向燈，警告信號就會被屏蔽，認(rèn)定駕駛員為有意識的換道。

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(車道線清晰)的公路上行駛。當(dāng)車速達(dá)到65km/h或以上才開始運(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。如果檢測到前方有車輛，自適應(yīng)巡航(ACC) 將根據(jù)需要降低車速，與前車保持基于選定時間的距離，直到達(dá)到合適的巡航速度。

自適應(yīng)巡航也可稱為主動巡航，類似于傳統(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)或紅外線光束得到前車的確切位置，如果發(fā)現(xiàn)前車減速或監(jiān)測到新目標(biāo)，系統(tǒng)就會發(fā)送執(zhí)行信號給發(fā)動機(jī)或制動系統(tǒng)來降低車速，從而使車輛和前車保持一個安全的行駛距離。

當(dāng)前方道路障礙清除后又會加速恢復(fù)到設(shè)定的車速，雷達(dá)系統(tǒng)會自動監(jiān)測下一個目標(biāo)。主動巡航控制系統(tǒng)代替司機(jī)控制車速，避免了頻繁取消和設(shè)定巡航控制。當(dāng)與前車之間的距離過小時，ACC控制單元可以通過與制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，使車輪適當(dāng)制動，并使發(fā)動機(jī)的輸出功率下降，以使車輛與前方車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)是通過雷達(dá)系統(tǒng)來時刻監(jiān)測前方車輛，判斷本車與前車之間的距離、方位及相對速度，當(dāng)存在潛在碰撞危險(xiǎn)時對駕駛者進(jìn)行警告。FCW系統(tǒng)本身不會采取任何制動措施去避免碰撞或控制車輛。

通過分析傳感器獲取的前方道路信息對前方車輛進(jìn)行識別和跟蹤，如果有車輛被識別出來，則對前方車距進(jìn)行測量。同時利用車速估計(jì)，根據(jù)安全車距預(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)則及時給予駕駛?cè)酥鲃宇A(yù)警。

5.自動泊車系統(tǒng)APA

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

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

6.盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)BSD

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

盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)BSD( Blind Spot Detection)，是汽車上的一款安全類的高科技配置，主要功能是掃除后視鏡盲區(qū)，依賴于車輛尾部兩個雷達(dá)時刻監(jiān)測車輛的側(cè)后面和側(cè)面狀態(tài)，如果車輛位于該區(qū)域內(nèi)，駕駛員將通過后視鏡上盲點(diǎn)警告指示燈和組合儀表獲得相關(guān)警告提示，避免在車道變換過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)主要是通過攝像頭獲取的圖像，通過視覺跟蹤、目標(biāo)檢測、動作識別等技術(shù)對駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞、分心、打電話、抽煙等危險(xiǎn)情況時在系統(tǒng)設(shè)定時間內(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。

通過分析駕駛員的疲勞特征(如打哈欠、閉眼等)，對疲勞行為及時發(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間段、光照情況、是否戴墨鏡等外界條件影響，始終對駕駛員的疲勞狀態(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，立即發(fā)出預(yù)警警告，及時喚醒駕駛員，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)。通過感知駕駛員操作、車輛行駛狀態(tài)、路面變化以及天氣環(huán)境等信息，AFS 自動控制前照燈實(shí)時進(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、車燈控制系統(tǒng)和前照燈。汽車車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器不斷地把檢測到的信號傳遞給ecu，ecu根據(jù)傳感器檢測到的信號進(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)過相應(yīng)的角度。

汽車在轉(zhuǎn)彎時，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)，車燈一般只需轉(zhuǎn)過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的方向。雖簡化了控制，仍然能夠達(dá)到預(yù)期的效果。它可以通過控制系統(tǒng)能夠顯著改善各種路況下的照明效果，提高行車安全。

9.自動緊急制動AEB

自動緊急制動AEB(Autonomous Emergency Braking)是一種汽車主動安全技術(shù)，主要由 3 大模塊構(gòu)成，其中測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)時的圖像和路況信息。

AEB 系統(tǒng)采用雷達(dá)測出與前車或者障礙物的距離，然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測出的距離與警報(bào)距離、安全距離進(jìn)行比較，小于警報(bào)距離時就進(jìn)行警報(bào)提示，而小于安全距離時即使在駕駛員沒有來得及踩制動踏板的情況下，AEB 系統(tǒng)也會啟動，使汽車自動制動，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駕駛輔助系統(tǒng)。在這個輔助系統(tǒng)的幫助下，駕駛者在夜間或弱光線的駕駛過程中將獲得更高的預(yù)見能力，它能夠針對潛在危險(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由安置于車前保險(xiǎn)杠的(UFPA)偵測傳感器和液晶抬頭顯示器(HUD)組成，主要是通過主動式紅外照射、微光夜視技術(shù)以及紅外熱成像技術(shù)，來幫助駕駛者看見以汽車遠(yuǎn)光燈無法清楚辨識的物體，駕駛者可將虛擬影像當(dāng)作前方視野的一部分，提升了視線不佳時的行車安全性。

結(jié)語

目前ADAS系統(tǒng)的主要功能并非是完全控制汽車，而是為駕駛?cè)颂峁┸囕v的工作情形，與車外環(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。

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

審核編輯：湯梓紅