ADAS高级驾驶员辅助系统

2020-02-13 15:25:42 2001209

    先进的驾驶系统(Advanced Driver Assistance Systems)即高级驾驶员辅助系统,简称ADAS,是利用安装于车上各式各样的传感器,在第一时间收集车内的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理, 从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。

    根据Wikipedia在线百科全书的定义,汽车高级辅助驾驶系统通常包括:GPS导航(Car navigation systems)、ITS智能交通系统(Intelligent Traffic System)、实时交通系统TMC(Traffic Message Channel),AVM全车监视系统 (Around View Monitoring),AP自动泊车系统(Automatic parking)、ISA电子警察系统 (Intelligent speed adaptation或intelligent  speed advice)、车联网(Internet of Vehicles)、ACC自适应巡航(Adaptivecruise control)、 AEB自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking)、LDWS车道偏移报警系统(Lanedeparture warning system)、LKAS车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist System)FCWS前车防撞预警系统 (Forward Collision Warning System)、碰撞避免或预碰撞系统(Collision avoidance system或Precrash system)、夜视系统(Night Vision System)、HBA远近光灯辅助系统 (High Beam Assist)、AFS自适应前照灯系统(Adaptive Front-lighting System)、PCW行人避撞预警(Pedestrian Collision Warning)、TSR交通标志识别(Traffic sign recognition)、TLR交通信号灯识别系统 (Traffic Light Recognition)、BSD盲点探测( Blind spot detection) ,DFM疲劳驾驶预警系统(Driver Fatigue Monitor System) 、DAC下坡行车辅助控制系统(Down-hill assist control)和电动汽车报警系统(Electric vehicle warningsounds)。

    ADAS是Advanced Driver Assistance System的缩写,即“高级驾驶辅助系统”,是利用安装在车上的各式各样传感器(毫米波雷达、超声波雷达、单\双目摄像头以及卫星导航),在汽车行驶过程中实时感应周围的环境信息,收集数据,进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪,并结合导航地图数据,进行系统运算与分析,对可能发生的危险进行预警,从而预先让驾驶员察觉到可能发生的危险并采取措施,必要时ADAS直接进行对车辆的减速或刹车控制,有效增加汽车行驶安全性。

    ADAS是自动驾驶的基础,实现无人驾驶商业化需要先推广普及ADASADAS系统通常包括自适应巡航控制系统(ACC)、自动紧急制动(AEB)、盲点检测系统(BSD)、前向碰撞预警系统(FCW)、车道偏离告警(LDW)、抬头显示器(HUD)、汽车夜视系统(NVS)、智能车速控制(ISA)、智能大灯控制(AFL)、泊车辅助系统(PA)、行人检测系统(PDS)、交通信号及标志牌识别(TSR)等。

    2019年1月4日,由智能网联汽车分标委组织制定的汽车推荐性国家标准《道路车辆 先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义》已完成征求意见稿。本标准规定了道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)相关的术语及定义。本标准适用于 M 类、N 类和 0 类车辆。

    2019年7 月 29 日,工信部对 3 项汽车行业推荐性国家标准进行报批公示,包括先进辅助驾驶系统 ADAS、道路车辆盲区监测 BSD 和乘用车车道保持辅助 LKA。

    《道路车辆 先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义》中给出了FCW、BSD、HMW、HUD等信息辅助类术语21项,AEB、ACC、LKA等控制辅助类术语15项。但是有部分功能可以合并到一起来实现,但是部分功能从成本和实用性角度分析就没有实现的必要。

AVM全车监视系统 (Around View Monitoring)

该系统由安装在车身前后左右的四个超广角鱼眼摄像头,同时采集车辆四周的影像,经过图像处理单元畸变还原→视角转化→图像拼接→图像增强,最终形成一幅车辆四周无缝隙的360 度全景俯视图。在显示全景图的同时,也可以显示任何一方的单视图,并配合标尺线准确地定位障碍物的位置和距离。

俯视停车辅助系统使用四个鱼眼或广角镜头摄像头来拍摄车辆周围的图像,并将拍摄到的4个图像转换为鸟瞰图,然后合成以上4个图像和本车俯视图并予以显示,以便在停车时提供必要的辅助。

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AP自动泊车系统(Automatic parking)

IPA智能泊车辅助(Intelligent Parking Assist)该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,并实时动态规划泊车路径,将汽车指引或者直接操控方向盘驶入停车位置。

不同的自动泊车系统采用不同的方法来检测汽车周围的物体。有些在汽车前后保险杠四周装上了感应器,它们既可以充当发送器,也可以充当接收器。这些感应器会发送信号,当信号碰到车身周边的障碍物时会反射回来。然后,车上的计算机会利用其接收信号所需的时间来确定障碍物的位置。其他一些系统则使用安装在保险杠上的摄像头或雷达来检测障碍物。但最终结果都是一样的:汽车会检测到已停好的车辆、停车位的大小以及与路边的距离,然后将车子驶入停车位。

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LKAS车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist System)

LKAS是一种智能高科技系统,在车辆发生非主动性地偏离车道线时,它能自动地控制车辆方向盘并调整车辆到正确的行驶轨迹。

LKAS的摄像头感应和探测车辆行驶轨迹,并传输信号给车辆驾驶控制系统以帮助车辆在正确的轨迹行驶。

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ACC自适应巡航(Adaptivecruise control)

ACC是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。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。

自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达)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。

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AEB自动紧急制动(Advanced/Automatic Emergency Braking)

AEB 是一种汽车主动安全技术,主要由3 大模块构成,其中测距模块的核心包括毫米波雷达、摄像头等,它可以提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息。AEB 系统采用毫米波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

紧急制动辅助系统是在正常情况下,大多数驾驶员开始制动时只施加很小的力,然后根据情况增加或调整对制动踏板施加的制动力。

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BSD盲点探测( Blind spot detection)

该系统通过车辆周围排布的超声波雷达、毫米波雷达、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。

盲点监测系统是一种在拥堵的交通情况下让人放心的系统。它利用装在门镜中的后向数字式红外线摄像机监测汽车两侧的车流情况。当有汽车进入你的后视镜盲区时,系统会通过A柱内侧的一个警示灯向你发出警示。这一系统与后视镜一起可使你快速评估变线的可行性。该系统在车速超过每小时10 公里时激活,可检测70米范围内侧方,后方车辆,可对摩托车以上的任何类型的车辆做出反应。白天与黑夜工作得同样出色。

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TSR交通标志识别(Traffic sign recognition)

TSR是一种提前识别和判断道路交通标志的智能高科技。

TSR的另外一个显著效用是可以和车辆导航系统结合使用,实时识别道路交通标志并将信息传输给导航系统。

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TLR交通信号灯识别系统 (Traffic Light Recognition)

TLR是一种识别交通信号灯的智能高科技,并提前通知驾驶者前方信号灯状况。另外,TLR也可和车辆巡航系统或者影像存储系统结合使用,更有效地帮助驾驶。

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DFM疲劳驾驶预警系统(Driver Fatigue Monitor System)

DMS注意力检测系统(Driver Monitoring Systems)该系统运用感应器来检测驾驶员的注意力。如果司机看向马路前方,并且在此同时有危机的情况被检测到了。系统就会用闪光,刺耳的声音来警示。如果司机没有做出任何回应,那么车辆就会自动刹车。

疲劳驾驶预警系统是基于驾驶员生理图像反应,由ECU和摄像头两大模块组成,利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态,并进行报警提示和采取相应措施的装置。对驾乘者给予主动智能的安全保障。

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NVS夜视系统(Night Vision System)

NVS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 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。

目前汽车夜视系统主要使用的是热成像技术,也被称为红外线成像技术。其原理就是:任何物体都会散发热量,不同温度的物体散发的热量不同。人类、动物和行驶的车辆与周围环境相比散发的热量要多。夜视系统就能收集这些信息,然后转变成可视的图像,把本来在夜间看不清的物体清楚的呈现在眼前,增加夜间行车的安全性。

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LDWS车道偏移报警系统(Lanedeparture warning system)

当车道偏离系统开启时,摄像头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。

LDWS是一种高级驾驶员安全辅助系统,当车辆发生非主动性地偏离车道线时,系统会发出警示。
LDWS系统对需要长途驾驶或者经常在夜间行车的驾驶者来说具有显著的实际效用。

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FCWS前车防撞预警系统 (Forward Collision Warning System)

FCW 能够通过毫米波雷达和摄像头来时刻监测前方车辆,判断本车于前车之间的距离、方位及相对速度,当存在潜在碰撞危险时对驾驶者进行警告。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。

FCWS是一种高级安全辅助系统,它通过感应和计算在行驶过程中车辆与前车的距离来判断潜在的碰撞风险,并立即发出警示。

FCWS在驾驶者分心未能注意到前方状况、或者疲劳犯困或者使用手机等情况时具有显著的实际效用。

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PCW行人避撞预警(Pedestrian Collision Warning)

PDS行人检测系统(Pedestrian Detection System)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。

PDS是一种侦测车辆前方行人状况的智能高科技。另外,不同于夜视系统只能在夜间感应前方行人状况,PDS可识别道路行人状况并在驾驶者疏忽时预防任何潜在的事故发生。

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HBA远近光灯辅助系统 (High Beam Assist)

AFL智能大灯控制(Adaptive Front Lights)AFL是一种可以安装在车上的技术,可以根据道路的形状来改变大灯的方向。另一些智能大灯控制系统能够根据车速和道路环境来改变大灯的的强度。

HBA是一种自动切换车辆远近光系统的智能高科技。在夜间行驶状况下,当逆向车辆接近或者靠近同向车辆时,HBA自动辅助将远光灯切换为近光灯,并在车辆远离时切换回原始状态。
HBA对经常会在夜间行驶的驾驶者来说具有显著的实际效用。 

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Stop&Go前车启动自适应系统

城市中驾驶,走走停停是不可避免的,为了应对不断变化的交通状况,右脚不得不在刹车和油门踏板之间不断切换,长此以往驾驶员的右腿往往练的无比粗壮,当然这是夸张说法了。但精神的高度集中,右脚的不断切换确实会令驾驶员疲惫不堪,对此知远推出了带有车道中央保持辅助功能的先进自适应,可以持续监控前方车辆,以保持与前车的安全距离。

FVSA前车启动报警FVSA

车辆排队等候行驶的情况下,前面的车辆由静止已经启动前行了,驾驶车辆在2秒钟内未移动,系统对司机进行提醒的功能 ?

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HUD抬头显示(Head-Up Display)

HUD技术把汽车行驶过程中仪表显示的重要信息(如车速、导航等)投射到前风挡玻璃上,不仅能够帮助对速度判断缺乏经验的新手控制自己的车速,避免在许多的限速路段中因超速而违章,更重要的是它能够使驾驶员在大视野不转移的条件下瞬间读数,始终头脑清醒地保持最佳观察状态。

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