高級駕駛輔助系統(tǒng)系統(tǒng)描述

高 級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)之環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)

多攝像頭環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)可以采集車輛四周的圖像，并以虛擬俯視圖的形式在屏幕上顯示。視角會根據(jù)行車軌跡而動態(tài)移動，提供車輛四周360度的畫面。

高級系統(tǒng)通常采用LVDS或快速以太網(wǎng)等經(jīng)濟(jì)高效型鏈路，部署4到5個高動態(tài)范圍(HDR) 100萬像素攝像頭。可以使用視頻壓縮來減少所需的通信帶寬并降低布線要求(例如，可以使用非屏蔽雙絞線或同軸電纜)

高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)77 GHz雷達(dá)系統(tǒng)

77 GHz雷達(dá)系統(tǒng)支持帶有或不帶自動轉(zhuǎn)向與制動干預(yù)功能的自適應(yīng)巡航控制、防撞保護(hù)和碰撞警告系統(tǒng)。在碰撞警告系統(tǒng)中，雷達(dá)芯片組可以檢測和跟蹤目標(biāo)，根據(jù)前方交通狀況自動調(diào)整車輛的速度并控制與前車的距離，在即將發(fā)生碰撞時向駕駛員發(fā)出警告并啟動緊急制動干預(yù)。

FCWS (Forward Collision Warning System) 前車防撞預(yù)警系統(tǒng)

FCWS是一種高級安全輔助系統(tǒng)，它通過感應(yīng)和計算在行駛過程中車輛與前車的距離來判斷潛在的碰撞風(fēng)險，并立即發(fā)出警示。FCWS在駕駛者分心未能注意到前方狀況、或者疲勞犯困或者使用手機(jī)等情況時具有顯著的實際效用。

TLR (Traffic Light Recognition) 交通信號燈識別系統(tǒng)

TLR是一種識別交通信號燈的智能高科技，并提前通知駕駛者前方信號燈狀況。另外，TLR也可和車輛巡航系統(tǒng)或者影像存儲系統(tǒng)結(jié)合使用，更有效地幫助駕駛。

高 級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)基礎(chǔ)型后視攝像頭

后視攝像頭系統(tǒng)可以幫助駕駛員發(fā)現(xiàn)車后的物體或人員，以便在確保安全的情況下倒車并順利停車入位。高級系統(tǒng)中部署100萬像素的高動態(tài)范圍(HDR)攝像頭，并通過非屏蔽雙絞線實現(xiàn)高性價比的高速以太網(wǎng)連接和視頻壓縮。其他系統(tǒng)要求包括適當(dāng)?shù)奈锢韺咏涌诤碗娫?。智能后視攝像頭可在本地對視頻內(nèi)容進(jìn)行分析，以實現(xiàn)物體與行人偵測。此外，它們還支持全面的本地圖像處理及圖形疊加創(chuàng)建。它們能夠測量物體距離，并觸發(fā)制動干預(yù)。這種功能可以幫助駕駛員安全倒車，方便他們停入車位。飛思卡爾解決方案具有高集成度和低功耗的特點，支持開發(fā)極小規(guī)格的攝像頭模塊。智能后視攝像頭與簡易型模擬攝像頭使用相同的接口，提供了一種極具吸引力的升級換代途徑。

高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)前視攝像頭

高級駕駛員輔助系統(tǒng)中的攝像頭系統(tǒng)可以分析視頻內(nèi)容，以便提供車道偏離警告(LDW)、自動車道保持輔助(LKA)、遠(yuǎn)光燈/近光燈控制和交通標(biāo)志識別(TSR)。在前視黑白攝像頭中，圖像傳感器會向配備DSP擴(kuò)展的雙核MCU提供傳入視頻幀，以進(jìn)行圖像處理。其他系統(tǒng)要求包括提供適當(dāng)?shù)奈锢硗ㄐ沤涌?、電源、可選的DRAM以及可降低系統(tǒng)成本的嵌入式閃存。

ADAS的傳感器

高級輔助駕駛系統(tǒng)基于不同的傳感器技術(shù)， 77GHz的雷達(dá)傳感器目前已經(jīng)在高端奢華轎車上的主動式巡航控制系統(tǒng)(ACC)上應(yīng)用多年了。該系統(tǒng)的傳感器可以丈量前方車輛的速度以及兩車之間的間隔，同時可以監(jiān)測自身車輛的速度和間隔。目前已經(jīng)在中級轎車和經(jīng)濟(jì)型轎車市場上開始應(yīng)用的機(jī)載激光雷達(dá)(Lidar)傳感器是遠(yuǎn)程傳感器中比較經(jīng)濟(jì)的選擇。相比于雷達(dá)，這種傳感器發(fā)射激光脈沖，并能檢測從其他物體反射回來的光線。與其他物體之間的間隔可以通過信號延遲的時間來進(jìn)行計算。。

短程雷達(dá)傳感器的工作頻率是24GHz，用于監(jiān)測車輛四周的物體。這種傳感器一般安裝在車輛的側(cè)面，其信息用于盲點檢測(BSD)和并線輔助(LCA)功能，比如在盲點中出現(xiàn)物體或者鄰近車道車輛進(jìn)入盲點時，會向司機(jī)提出預(yù)警。下一步，其信息能夠與導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合，更好地實現(xiàn)車輛引導(dǎo)。安裝在車輛前方或后方的24GHz雷達(dá)傳感器可以用于預(yù)防碰撞發(fā)生。

視頻傳感器能夠監(jiān)測圖像信息，比如側(cè)面物體的大小和外形。視頻傳感器能夠監(jiān)測其他的道路使用者、交通訊號和路標(biāo)等情況。傳感器發(fā)出的信息能夠?qū)崿F(xiàn)車道偏離警告和交通訊號識別功能。

其他基礎(chǔ)設(shè)施如交通訊號、轉(zhuǎn)彎或山坡等信息可以通過輿圖來獲得。超聲波傳感器用于低速情況，比如停車，同時不需要高探測范圍。而且內(nèi)部數(shù)據(jù)可以收集起來提供給其他車輛。通過車對車通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，來監(jiān)測車流密度。

另外，通過不同傳感器獲得的數(shù)據(jù)可以相互融合，用于增加系統(tǒng)功能或增強(qiáng)現(xiàn)有的功能。比如，雷達(dá)、攝像機(jī)和機(jī)載激光雷達(dá)與導(dǎo)航數(shù)據(jù)的融合對改善車輛性能十分重要。通過將從攝像機(jī)和輿圖的信息進(jìn)行結(jié)合，就能進(jìn)步交通訊號識別系統(tǒng)的識別率。探測到的交通訊號再與eHorizon的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，eHorizon能夠通過提供基于導(dǎo)航數(shù)據(jù)的道路基礎(chǔ)設(shè)施具體信息來支持ADAS的功能。計算置信水平就能決定向司機(jī)顯示哪種交通訊號。融合這些傳感器還能獲得一種新的功能，即Sensitive Guidance，這是融合了雷達(dá)或攝像機(jī)系統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)的輸出與交通情況、雷達(dá)或攝像機(jī)傳感器相適應(yīng)，比如監(jiān)測盲點中或其他車道中的車輛。

根據(jù)Wikipedia在線百科全書的定義，汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)通常包括導(dǎo)航與實時交通系統(tǒng)TMC，電子警察系統(tǒng)ISA (Intelligent speed adaptation或intelligent speed advice)、車聯(lián)網(wǎng)(Vehicularcommunication systems)、自適應(yīng)巡航ACC(Adaptivecruise control)、車道偏移報警系統(tǒng)LDWS( Lanedeparture warning system)、車道保持系統(tǒng)(Lanekeep assistance)，碰撞避免或預(yù)碰撞系統(tǒng)(Collision avoidance system或Precrash system)、夜視系統(tǒng)(Night Vision system)、自適應(yīng)燈光控制(Adaptivelight control)、行人保護(hù)系統(tǒng)(Pedestrian protectionsystem)、自動泊車系統(tǒng)(Automatic parking)、交通標(biāo)志識別(Traffic sign recognition)、盲點探測( Blind spot detection) ，駕駛員疲勞探測(Driverdrowsiness detection)、下坡控制系統(tǒng)(Hill descentcontrol)和電動汽車報警(Electric vehicle warningsounds)系統(tǒng)。

駕 駛輔助系統(tǒng)組成

它主要由GPS和CCD相機(jī)探測模塊、通信模塊和控制模塊等組成。其中，GPS和CCD相機(jī)探測模塊通過GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星信號，求出該車的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、時間等信息，利用安裝在汽車前部和后部的CCD相機(jī)，實時觀察道路兩旁的狀況;通信模塊可以發(fā)送檢測到的相關(guān)信息并在相互靠近的汽車之間實時地傳輸行駛信息;控制模塊可以在即將出現(xiàn)事故的時候做出主動控制，從而避免事故的發(fā)生。

GPS模塊和CCD相機(jī)探測模塊

在汽車駕駛過程中，最容易出現(xiàn)碰撞事故的地方就是在拐角處，這是因為汽車設(shè)計過程中，其前視窗有視野死角，使得駕駛者在轉(zhuǎn)彎時沒有很好的視野，從而不能對即將發(fā)生的事故做出迅速明確的判斷。為了最大限度地消除視野死角問題，駕駛輔助系統(tǒng)利用GPS和CCD相機(jī)探測模塊得到車輛的行駛數(shù)據(jù)，包括車輛的位置、速度、兩車接近速度等。 為了反映車間的距離位置信息，這里將地理信息系統(tǒng)(GIS)中的道路信息融入GPS定位數(shù)據(jù)系統(tǒng)，構(gòu)成融合GPS信息系統(tǒng)。在GIS中，為了真實地反映地理實體，記錄的數(shù)據(jù)不僅包含實體的位置、形狀、大小和屬性，還記錄了實體間的相互關(guān)系，這樣結(jié)合能夠很好地滿足本系統(tǒng)的需要。因此，GPS衛(wèi)星傳遞的位置信息不僅包括汽車所處的經(jīng)度和緯度，還包括海拔高度以及車輛間的位置關(guān)系，這樣就能夠更為精確地表示出汽車所處的地理位置，避免兩車間信息傳遞出現(xiàn)"立交橋情況"，不會使汽車做出錯誤判斷，而導(dǎo)致不必要的狀況發(fā)生。

安裝在汽車前部和后部的CCD相機(jī)即"盲區(qū)探測器"，其作用是能夠?qū)崟r觀察道路兩旁的狀況。其中，前部CCD可以在轉(zhuǎn)角處提前探測轉(zhuǎn)彎后的路況，判斷有無駛近的車輛;后部CCD可以看到后面車輛行駛情況，判斷有無車輛影響本車轉(zhuǎn)彎、超車等操作。

利用GPS和CCD相機(jī)判斷危險發(fā)生并根據(jù)危險做出判斷操作的過程。首先，判斷是否有車輛駛近本車，并且將最危險的接近車輛作為通信對象;其次，通過Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信，獲得本車與目標(biāo)車的行駛信息，包括速度、位置、剎車扭矩等。根據(jù)這些信息，判斷目標(biāo)車的行駛狀況是否正常。當(dāng)監(jiān)測到的信息顯示目標(biāo)車運(yùn)行不正常，則兩車間互相傳遞諸如剎車扭矩等的重要信息，并且根據(jù)具體情況，實時地通過CCD相機(jī)獲得兩車間的距離信息，在特定情況下，兩車MCU控制器均會采取主動或自動剎車，從而避免兩車相撞，同時司機(jī)也可以通過車內(nèi)的監(jiān)視屏來看到這些信息。即使在行駛過程中，出現(xiàn)不同的危險狀況，駕駛輔助系統(tǒng)都能夠根據(jù)從GPS和CCD相機(jī)得到的信息，針對不同的行駛狀況，做出正確精確的操作。

通信模塊

移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由汽車上裝載的無線終端相互作用而形成，無需其他有線和無線網(wǎng)絡(luò)支持。其中，每輛汽車都是移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的移動節(jié)點，而且可以自由地加入或離開網(wǎng)絡(luò)。移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中沒有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(如蜂窩網(wǎng)中的基站)，所有移動節(jié)點分布式運(yùn)行，具有路由功能，利用一定的協(xié)議，使得移動節(jié)點自身可以發(fā)現(xiàn)和維護(hù)其他節(jié)點的路由。除適合本駕駛輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳輸外，還具有一些蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)不具備的優(yōu)點: (1)可以隨時建立網(wǎng)絡(luò)，在沒有其他通信設(shè)施的情況下使用，大大節(jié)省運(yùn)營成本; (2)不受固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的限制，具有很強(qiáng)的容錯性和魯棒性，在某些極端惡劣的情況下，即使部分探測汽車出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)仍能正常運(yùn)行。 駕駛輔助系統(tǒng)依靠車輛間的狀態(tài)信息相互傳遞，監(jiān)測行車狀態(tài)，可以保護(hù)行車的安全性，包括調(diào)節(jié)行駛狀態(tài)，避免惡性碰撞。目前，現(xiàn)有的系統(tǒng)能夠警告駕駛者危險狀況的來臨，但不能自主做出預(yù)防措施，而本系統(tǒng)則彌補(bǔ)了這個缺陷。利用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳送的信息主要包括兩種: (1)定時傳輸由GPS和CCD相機(jī)以及車內(nèi)部分傳感器得到的狀態(tài)信息，如:車輛的位置、行駛速度、剎車扭矩等。根據(jù)研究，這些狀態(tài)信息應(yīng)以非常高的頻率傳遞，網(wǎng)絡(luò)中的每輛車每秒大約傳輸5~50次。 (2)危險情況的警告信息。與上面定時發(fā)送的信息不同，這些警告信息有可能來自通信范圍內(nèi)的通信車輛，節(jié)點離得較遠(yuǎn)，因此需要多跳傳輸，所以這種信息只有當(dāng)危險情況出現(xiàn)時才發(fā)出。 因此利用移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南到y(tǒng)能對車輛行駛狀況實施實時動態(tài)采集，具有建設(shè)成本低、周期短、維護(hù)費(fèi)用低的特點，適合我國智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀。但移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和物理層協(xié)議設(shè)計、采集信息的處理與其對未來路況預(yù)測等問題還有待解決。

控制模塊 通過Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳遞過來的車輛信息進(jìn)入車內(nèi)整車控制器時，會對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。如果分析的結(jié)果安全，不做出任何措施;當(dāng)分析的結(jié)果出現(xiàn)警告時，則做出主動預(yù)防措施，其過程如下:

整車控制器是汽車控制的核心，它根據(jù)輸入信號，判斷汽車當(dāng)前狀態(tài)，并經(jīng)過一定的控制邏輯和控制算法的判斷分析，確定向各子系統(tǒng)發(fā)出當(dāng)前控制信號的量值。速度信號表征當(dāng)前整車對輸出驅(qū)動扭矩的需求量，同理，制動踏板信號表示對整車制動扭矩的需求。本文所研究的汽車控制策略采用的是電力輔助控制策略。發(fā)動機(jī)MCU根據(jù)總成控制器發(fā)出的發(fā)動機(jī)油門信號，結(jié)合當(dāng)前的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，確定出所需供油量和噴油定時，使電噴發(fā)動機(jī)通過有效組織燃燒向扭矩耦合器輸出扭矩。電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)輸入的表征電機(jī)扭矩大小的電機(jī)油門信號，以及電機(jī)工作模式信號決定電機(jī)的驅(qū)動扭矩輸出。整車控制器根據(jù)駕駛員制動踏板及當(dāng)前車速計算出所需機(jī)械制動扭矩值，以得到機(jī)械制動系統(tǒng)的制動指令，與原車相比，車輪制動力分別來自產(chǎn)生摩擦制動的制動系統(tǒng)和產(chǎn)生回饋制動的動力傳動系統(tǒng)，增加的回饋制動功能由混合動力及傳動系統(tǒng)實現(xiàn)，回饋制動力來自電機(jī)的制動力矩，并通過傳動系統(tǒng)施加于驅(qū)動輪上，而回饋制動的能量則通過傳動系統(tǒng)傳回電機(jī)。這樣提高了制動的可靠性，從而增加了駕駛輔助系統(tǒng)的可靠性和安全性。

先 進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的發(fā)展可以分別從技術(shù)和市場應(yīng)用兩個角度來分析。從技術(shù)研發(fā)角度來看， 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的研發(fā)通常是由政府牽頭并出資設(shè)立相關(guān)研究項目，支持并推動技術(shù)的開發(fā)工作，而實際的開發(fā)工作則是由整車廠商與零部件廠商或獨立、或合作完成的。從市場應(yīng)用角度來看， 由于各國政府和消費(fèi)者都深刻認(rèn)識到降低事故頻率、減輕事故傷害的重要性， 而先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)作為前沿的主動安全技術(shù)，可以有效降低多數(shù)事故類型的發(fā)生頻率，因此， 一方面各國政府紛紛立法要求強(qiáng)制安裝得到某些驗證的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)， 將其作為汽車中的標(biāo)準(zhǔn)配置， 希望以此來保護(hù)駕車者、乘客、行人以及其他道路用戶;另一方面，消費(fèi)者主觀上對行車安全性的高度重視也使得先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)的市場需求日益增長。

中國先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)市場由于汽車工業(yè)起步晚，起點低，對于代表先進(jìn)汽車技術(shù)的駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)力度不足， 目前國家尚未出臺推動駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的相關(guān)計劃。而國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠家受資金與研發(fā)實力的限制， 在先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)研發(fā)方面的投入較少。政策方面， 目前中國也沒有出臺先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的強(qiáng)制性安裝法規(guī)， 但針對在國內(nèi)市場安裝的日間行車燈和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)， 國家已經(jīng)出臺了強(qiáng)制性技術(shù)法規(guī)，并予以實施。

結(jié)合技術(shù)自身的發(fā)展和中國道路交通環(huán)境及消費(fèi)者的特定需求， 我們可以總結(jié)得到先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)在中國市場的發(fā)展趨勢:

(1) 從技術(shù)發(fā)展角度來看，由于消費(fèi)者對汽車安全性的重視度只會越來越高， 因而先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)在未來很長一段時間內(nèi)必將保持持續(xù)發(fā)展的趨勢。同時，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)正在從單個技術(shù)獨立發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)檎鲜街鲃影踩到y(tǒng)的開發(fā)，多項技術(shù)可以共用傳感器、控制系統(tǒng)等平臺，一旦車輛裝備了基礎(chǔ)的ESP、ACC 等技術(shù)，便可以方便地并以較低的成本添加其他安全駕駛輔助技術(shù)，從而將進(jìn)一步推動先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。

(2) 一些相對較為低端且實用性強(qiáng)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)，如胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、ESP 電子穩(wěn)定系統(tǒng)等已經(jīng)充分得到了市場的認(rèn)可， 在強(qiáng)烈的需求驅(qū)動下，其在低端市場的普及率將穩(wěn)步提升。

(3) 中國消費(fèi)者對于避險輔助類、視野改善類技術(shù)表現(xiàn)出明顯的關(guān)注度與需求度， 必將成為下一階段該領(lǐng)域內(nèi)的主要增長點。

(4) 一些對道路要求較高的技術(shù)，如變道輔助、車道偏離警告、ACC 等，以及與中國消費(fèi)者駕駛習(xí)慣不符的技術(shù)，如車道保持系統(tǒng)、駕駛員疲勞檢測、禁酒閉鎖系統(tǒng)等，則可能將面臨較長一段時間的緩慢發(fā)展。

高級醇又稱高級脂肪醇，指含有六個碳原子以上一元醇的混合物。通常把C6~C10范圍的醇稱為增塑劑醇，而把C12以上的醇稱為洗滌劑醇。

早期以動植物油為原料制取，60年代轉(zhuǎn)入以石油為主要原料的路線后，產(chǎn)量逐年上升。80年代中期總產(chǎn)量達(dá)5Mt以上,其中合成法生產(chǎn)的約占65%。高級脂肪醇主要制成各種酯類產(chǎn)品用作橡膠、塑料等聚合物增塑劑，也用作洗滌劑，尤其是與環(huán)氧化物加成得到的乙氧基化合物。后者不僅是性能優(yōu)異的洗滌劑，也是非離子表面活性劑，以及潤濕劑、乳化劑、分散劑等。此外，C6~C8醇還用作工業(yè)溶劑。