高級輔助駕駛系統(ADAS)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢及應用

作者：時(shí)間：2012-11-20 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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從上世紀50年代早期的電動(dòng)車(chē)窗到當今最新的汽車(chē)駕駛系統，豪華汽車(chē)所具有的高端特性隨著(zhù)時(shí)間的推移最終都應用到中端和經(jīng)濟型汽車(chē)上，成為必備的電子和電氣系統。最近新出現的高級輔助駕駛系統(ADAS)技術(shù)也不例外。作為一個(gè)例子，歐洲的福特?？怂蛊?chē)現在具備了自適應巡航控制(ACC)、自動(dòng)剎車(chē)和主動(dòng)式車(chē)道保持等功能——所有這些特性以前都專(zhuān)屬于豪華汽車(chē)。即使是經(jīng)濟型起亞汽車(chē)也安裝了后視攝像機。但是，隨著(zhù)ADAS技術(shù)應用到價(jià)格相對便宜的車(chē)輛上，這帶來(lái)了一個(gè)兩難的問(wèn)題：需要以非常低的價(jià)格實(shí)現大量的計算資源。

ADAS技術(shù)能夠不僅僅應用在豪華汽車(chē)上，部分原因是出于競爭的考慮，但并不是唯一因素。政府規章制度也是一個(gè)重要因素。例如，在美國，國家高速運輸安全管理局正在制定強制安裝后視攝像機的政策，據此，預計2018年車(chē)載攝像機將達到6千萬(wàn)臺。EC將于2015年強制實(shí)施高級緊急剎車(chē)系統和車(chē)道偏離報警(LDW)系統。

安裝了ADAS的車(chē)輛在保險上有折扣也是推動(dòng)ADAS廣泛應用的另一因素。這類(lèi)優(yōu)惠有一定的統計意義。當駕駛員駕駛車(chē)輛開(kāi)始偏離車(chē)道時(shí)，系統會(huì )發(fā)出告警，在夜間，系統也能夠增強駕駛員的能見(jiàn)度，從而避免了事故的發(fā)生，挽救了生命。

ADAS得到廣泛應用的決定性因素還是成本。雖然ADAS技術(shù)越來(lái)越復雜，但是，傳感器和處理器技術(shù)的進(jìn)步——在很少的元器件中集成多種功能，現在可以支持工程師以中端甚至是經(jīng)濟型汽車(chē)能夠承受的價(jià)格來(lái)設計ADAS應用。成本的降低以及通過(guò)功能集成來(lái)降低復雜度是推動(dòng)ADAS技術(shù)在各類(lèi)車(chē)輛中得以廣泛應用的關(guān)鍵因素。

功能的多樣性

在其所有預期中，ADAS技術(shù)也給汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)了很多挑戰。正如很多技術(shù)處于其早期階段一樣，ADAS應用曾涉及到很多發(fā)展方向，并不能明確哪一方向最終會(huì )推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展。撰寫(xiě)本文時(shí)，日立公司關(guān)注于采用兩臺前向攝像機多路傳感器方法來(lái)探測距離100米以外的物體。這一技術(shù)被稱(chēng)為“眼睛視覺(jué)”，在2013款力獅和傲虎車(chē)型上得到了應用。Denso公司最近演示了困倦探測系統，使用紅外(IR)攝像機來(lái)觀(guān)察駕駛員的面部，確定駕駛員的眼睛是否張開(kāi)，如果眼睛閉上，表明駕駛員可能進(jìn)入了睡眠狀態(tài)。最后，Aisin正在推出使用后視攝像機的車(chē)道探測系統——這是一種監視車(chē)輛相對于車(chē)道標志線(xiàn)位置的高性?xún)r(jià)比方法，它結合GPS和道路地圖數據，確定車(chē)輛相對于前方路況的當前位置。

本文會(huì )更詳細的介紹ADAS技術(shù)迅速在更廣闊的市場(chǎng)上得以應用。

系統：車(chē)道偏離報警

傳感器：攝像機

當車(chē)輛離開(kāi)其車(chē)道，或者接近道路邊緣時(shí)，LDW系統發(fā)出聲音報警或者動(dòng)作報警(通過(guò)輕微的振動(dòng)方向盤(pán)或者座椅來(lái)實(shí)現)。當車(chē)輛速度超過(guò)一定閾值(例如，大于55英里)，車(chē)輛沒(méi)有打開(kāi)轉向信號燈時(shí)，這些系統會(huì )開(kāi)始發(fā)揮作用。當車(chē)輛行駛，其相對于車(chē)道標志線(xiàn)的位置表明車(chē)輛有可能偏離車(chē)道時(shí)，需要通過(guò)攝像機系統來(lái)觀(guān)察車(chē)道標志。雖然對于所有車(chē)輛制造商而言這些應用需求是相似的，但是每一廠(chǎng)商都采用了不同的方法，使用一臺前視攝像機，一臺后視攝像機，或者雙路/立體前視攝像機。出于這一原因，很難采用一種硬件體系結構來(lái)滿(mǎn)足各種不同類(lèi)型的攝像機要求。需要采用靈活的硬件體系結構來(lái)提供不同的實(shí)現選擇。

系統：自適應巡航控制

傳感器：雷達

過(guò)去十年中，豪華汽車(chē)采用了ACC技術(shù)，這一技術(shù)目前也在更廣泛的市場(chǎng)上得到了應用。傳統的巡航控制技術(shù)設計用于保持車(chē)輛以恒定的車(chē)速行駛，與此不同，ACC技術(shù)使車(chē)速與交通狀況相適應，如果與前車(chē)距離太近，則會(huì )降速，在路況允許時(shí)，會(huì )加速到上限。這些系統通過(guò)使用安裝在車(chē)輛前部的雷達來(lái)實(shí)現。但是，由于雷達系統不能識別某一目標的大小和形狀，而且其視場(chǎng)也相對較窄，因此，應用時(shí)要結合攝像機。難點(diǎn)在于，目前所使用的攝像機和雷達傳感器還沒(méi)有標準配置。因此，還是需要靈活的硬件平臺。

系統：交通標志識別

傳感器：攝像機

正如其名稱(chēng)所示，交通標志識別(TSR)功能使用前向攝像機結合模式識別軟件，可以識別常見(jiàn)的交通標志(限速、停車(chē)、掉頭等)。這一功能會(huì )提醒駕駛員注意前面的交通標志，以便駕駛員遵守這些標志。TSR功能降低了駕駛員不遵守停車(chē)標志等交通法規的可能，避免了違法左轉或者無(wú)意的其他交通違法行為，從而提高了安全性。這些系統需要靈活的軟件平臺來(lái)增強探測算法，根據不同地區的交通標志來(lái)進(jìn)行調整。

系統：夜視

傳感器：IR或者熱成像攝像機

夜視(NV)系統幫助駕駛員在很暗的條件下識別物體。這些物體一般超出了車(chē)輛大燈的視場(chǎng)范圍，因此，NV系統針對在前方道路上行駛的車(chē)輛提前發(fā)出報警，幫助駕駛員避免撞車(chē)事件的發(fā)生。

NV系統使用各種攝像機傳感器和顯示器，具體與生產(chǎn)商有關(guān)，但一般都屬于兩種基本類(lèi)型：主動(dòng)式和被動(dòng)式。

●主動(dòng)系統，也稱(chēng)為近IR系統，帶電耦合器件(CCD)攝像機和IR燈源相結合，在顯示器上呈現黑白圖像。這些系統的分辨率很高，圖像質(zhì)量也非常好。其典型的可視范圍是150米。這些系統能夠看清楚攝像機視場(chǎng)范圍內的所有物體(包括沒(méi)有熱輻射的物體)，但是，在雨雪環(huán)境下，效率要大打折扣。

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