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从ADAS到无人驾驶 数数那些传感器技术

导读: ADAS采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量,通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。

  李彦宏宣布百度将在今年内推出无人驾驶汽车,而特斯拉CEO前不久也放话说“无人驾驶汽车并不是个事儿”,言下之意,无人驾驶时代即将到来。但事实上,无人驾驶目前仍处在梦想的初级阶段,Google的无人驾驶汽车早已上路实测,至今仍没商用,即可见一斑。不过,在实现无人驾驶的梦想前,高级驾驶员辅助系统(ADAS)确实可以让驾驶员获得实实在在的受益。ADAS能够在复杂的车辆操控过程中为驾驶员提供辅助和补充,并在未来最终实现无人驾驶。

  先进驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistant System),简称ADAS,是利用安装于车上的各式各样的传感器,在第一时间收集车内外的环境数据,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,以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量,通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS技术主要以被动式报警为主,当车辆检测到潜在危险时,会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS技术来说,主动式干预也很常见。

  ADAS系统关键技术及应用

  ADAS的两个关键技术是处理器和传感器,虽然ADAS应用系统越来越复杂,但随着器件性能升高成本降低,ADAS的应用正在从豪华高档汽车向中低档汽车中普及。例如,自适应巡航控制、盲点监测、车道偏离警告、夜视、车道保持辅助和碰撞警告系统,具有自动转向和制动干预功能的主动ADAS系统也已开始在更广阔的市场上得以应用。

  系统:车道偏离报警传感器:摄像机

  当车辆离开其车道,或者接近道路边缘时,系统发出声音报警或者动作报警(通过轻微的振动方向盘或者座椅来实现)。当车辆速度超过一定阈值(例如,大于55英里),车辆没有打开转向信号灯时,这些系统会开始发挥作用。当车辆行驶,其相对于车道标志线的位置表明车辆有可能偏离车道时,需要通过摄像机系统来观察车道标志。虽然对于所有车辆制造商而言这些应用需求是相似的,但是每一厂商都采用了不同的方法,使用一台前视摄像机,一台后视摄像机,或者双路/立体前视摄像机。出于这一原因,很难采用一种硬件体系结构来满足各种不同类型的摄像机要求。需要采用灵活的硬件体系结构来提供不同的实现选择。

  系统:自适应巡航控制传感器:雷达

  过去十年中,豪华汽车采用了ACC(自适应巡航控制)技术,这一技术目前也在更广泛的市场上得到了应用。传统的巡航控制技术设计用于保持车辆以恒定的车速行驶,与此不同,ACC技术使车速与交通状况相适应,如果与前车距离太近,则会降速,在路况允许时,会加速到上限。这些系统通过使用安装在车辆前部的雷达来实现。但是,由于雷达系统不能识别某一目标的大小和形状,而且其视场也相对较窄,因此,应用时要结合摄像机。难点在于,目前所使用的摄像机和雷达传感器还没有标准配置。因此,需要灵活的硬件平台。

  系统:交通标志识别传感器:摄像机

  正如其名称所示,交通标志识别(TSR)功能使用前向摄像机结合模式识别软件,可以识别常见的交通标志(限速、停车、掉头等)。这一功能会提醒驾驶员注意前面的交通标志,以便驾驶员遵守这些标志。TSR功能降低了驾驶员不遵守停车标志等交通法规的可能,避免了违法左转或者无意的其他交通违法行为,从而提高了安全性。这些系统需要灵活的软件平台来增强探测算法,根据不同地区的交通标志来进行调整。

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