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【自动驾驶】高级驾驶辅助系统(ADAS)

时间:2022-12-24 18:00:00 5本安型红外传感器

【自动驾驶】高级驾驶辅助系统(ADAS)

参考

  • 技术起底 | 高级驾驶辅助系统(ADAS) - 知乎 (zhihu.com)
  • 智能汽车高级辅助驾驶系统:抬头显示、自适应巡航、碰撞预警、自动停车

文章目录

  • 【自动驾驶】高级驾驶辅助系统(ADAS)
    • 一、ADAS技术分类(信息辅助) / 控制辅助)
      • 1)ACC(Adaptive Cruise Control),自适应巡航系统
      • 2)AVM(Around View Monitoring),360°全景图像系统
      • 3)AEB(Autonomous Emergency Braking),自动紧急制动
      • 4)FCW(Forward Collision Warning),向前碰撞预警系统
      • 5)LDW(Lane Departure Warning),车道偏离预警
      • 6)BSD(Blind Spot Detection),盲区检测
      • 7)DFMS(Driver Fatigue Monitor System),疲劳驾驶预警系统
      • 8)APA(Automatic Parking Assistance),自动停车系统
      • 9)LKA(Lane Keep Assistance),保持车道辅助
      • 10)TSR(Traffic Sign Recognition),交通标志识别
    • 二、ADAS发展现状
      • 1)应用范围层面
      • 2)细分功能层面
      • 3)核心技术水平

ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统),各种传感器(毫米波雷达、激光雷达、单个雷达)安装在车上\双目摄像头和卫星导航),在汽车驾驶过程中,随时感应周围环境,收集数据,识别、检测和跟踪静态和动态物体,并结合导航仪地图数据进行系统操作和分析,使驾驶员能够提前检测到可能的危险,有效提高汽车驾驶的舒适性和安全性。

谈到ADAS必须提到自动驾驶,那么两者有什么区别呢?又有什么联系?
ADAS确切地说,这不是自动驾驶,可以说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L0-L2级别,而自动驾驶是人工智能,不过ADAS也可视为自动驾驶汽车的前提。

Note:上面说的还是有点模糊,这里补充一下

  • 辅助驾驶系统的实现更多地取决于传感器(毫米波雷达、激光雷达、单个雷达)\通过双目摄像头和卫星导航)对环境的感知测距、测速、采集图像等,其中大多数使用的技术是数据分析技术,少数用于机器学习和深度学习的技术
  • 自动驾驶还通过传感器获取车辆感知数据,然后利用深度学习技术(依赖计算机视觉技术)来完成3D场景构建,实现更全面的环境感知和自动驾驶。

ADAS整个系统可分为感知、决策和执行。感知层由雷达传感器(mm、超声波、激光雷达)、视觉传感器(单目摄像头、红外热成像传感器)、高精度地图等组成;芯片通过算法实现交互决策和路径规划V2V、V2X万物车联;执行层通过决策实现动力转换、制动、转向和照明效果。

一、ADAS技术分类(信息辅助) / 控制辅助)

根据道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义要求,ADAS可分为信息辅助和控制辅助两类

在这里插入图片描述

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

在车辆行驶过程中,安装在车辆前部连续扫描车辆前方道路的距离传感器(雷达/摄像头),同时速度传感器采集速度信号。与前车的距离过小时,ACC 控制单元可以通过和制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作,适当制动车轮,并降低发动机的输出功率,使车辆始终与前方车辆保持安全距离。

2)AVM(Around View Monitoring),360°全景图像系统

通过多个(一般四个)超大广角鱼眼镜头拍摄图像,通过特殊算法矫正和拼接图像,形成物体周围的全景图像系统。该系统主要用于车辆,实现无盲点驾驶、全景停车等功能,有助于安全驾驶。

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

AEB 该系统用雷达测量与前车或障碍物的距离,然后使用数据分析模块将测量的距离与报警距离和安全距离进行比较,当小于报警距离时,进行报警提示,而小于安全距离即使司机没有时间踩刹车踏板,AEB 该系统还将启动,使汽车自动制动,护送安全出行。

4)FCW(Forward Collision Warning),向前碰撞预警系统

也常用于前向防撞预警摄像头传感器,拍摄前方比较车辆后部的形状和数据库中的形状,计算匹配算法中可能发生碰撞的时间距,并提前发送给司机警报FCW 系统本身不会采取任何制动措施来避免碰撞或控制车辆,这是FCW与AEB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、控制器和传感器当车道偏离系统打开时,摄像头(通常放置在车身侧面或后视镜位置)会时刻收集行驶车道的标志线,通过图像处理获得车辆在当前车道中的位置参数。当检测到车辆偏离车道时,传感器将及时收集车辆数据和驾驶员的操作状态,然后由控制器发送警报信号,整个过程大 0.5 秒完成,为驾驶员提供更多的反应时间。驾驶员打开转向灯,正常换线,车道偏离预警系统不会提示

6)BSD(Blind Spot Detection),盲区检测

盲点检测系统排列的盲点检测系统防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等待传感器、盲点探测器等设施。由计算机控制,在超车、倒车、换道、雾、雨天等危险情况下,以声、光(侧视镜上的小灯闪烁)的形式向驾驶员提供必要的信息,并可自动采取措施,有效防止事故。

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

利用传感器捕捉司机的生理反应特征,对司机进行疲劳预警。也被称为DDW(Driver Drowsiness Warning),DMS(Driver Monitor System)。

这里可以参考基于面部的自动驾驶Fatigue检测技术报告

8)APA(Automatic Parking Assistance),自动停车系统

停车辅助系统通过安装在车身上的摄像头、超声波传感器和红外传感器,检制停车位置图strong。

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。

二、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,2020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。

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