高级驾驶员辅助系统

小编前言

小编了解到现在的创新型高级驾驶员辅助系统 可以全面提高汽车行驶的安全性，保证驾驶者轻松到达目的地。汽车已成为现代社会不可缺少的一部分，为全球货物及职员运输提供了一种低本钱的交通方式。不幸的是，天天都会因车辆驾驶而出现大量的事故与伤亡事件。据世界卫生组织统计，1998年全球交通事故死亡人数高达120万；1990年交通事故是全球导致人类死亡的第九大原因，预计到2020年它将进一步上升为第三大致死原因。 
   

鉴于上述原因，汽车原始设备制造商(OEM)及其供给商合作伙伴，以及全球政府机构一直在努力开发并推广主动安全与高级驾驶员辅助系统(ADAS)，其设计旨在降低事故发生率并减少碰撞的严重程度。汽车产业界分析师以为，到2010年，ADAS将成为顶级新技术，其不仅可以帮助驾驶员提前意识到潜伏的危险，而且还可通过车道偏离警告系统(LDWS)、睡意检测及夜视系统等技术潜伏地延长驾驶员的反应时间。
 
           

                 《图一》高级驾驶员辅助系统

随着消费者对ADAS的深进了解，得知其能够提供更高的安全性，预计他们将更轻易接受该技术，从而推动市场对这一需求的增长。ADAS已应用于豪华轿车，随着技术的成熟，其将逐渐进进大众市场，应用到普通车辆中，同时产量的进步将大幅降低产品本钱。就汽车OEM厂商而言，鉴于目前被动安全系统快速成为汽车的标准技术，主动安全与ADAS技术还将有助于实现与众不同的特色化产品。 

ADAS理论

识别、跟踪并评估驾驶相关的对象是一项复杂的工作。驾驶风格与条件会影响传感器收集的原始数据的质量，并会使识别和跟踪对象所需的重要细节变模糊。在不同的天气条件(如较强的阳光、下雨、起雾及下雪等)下，驾驶员驾驶车辆这一过程的动态化程度极高，而且操纵具不可预见性。当面对更为复杂的情况，必须对所有数据进行实时处理，且处理时延不得超过30ms。警告延迟半秒钟，就很可能导致事故发生，而不能让驾驶员及时对警告做出反应。
            

                      《图二》基于视觉的高级驾驶员辅助系统

从数据采集到采取行动的每一步都要求强大的信号处理能力，因此，及时、正确地执行主动安全与ADAS系统必须要求高性能产品提供支持。专为汽车安全应用设计并优化的数字信号处理器(DSP)，如德州仪器(TI)推出的TMS320DM643x达芬奇处理器就能提供所需的性能，从而使OEM厂商能够向市场推出主动安全与ADAS技术

ADAS概览 

ADAS的设计方案并不是要控制车辆，而是向驾驶员提供车辆四周环境及车辆运行状况等相关信息，提醒驾驶员留意潜伏危险，从而进步行车安全性。 ADAS应用采用多种传感器来收集有关车辆及车辆四周环境的物理数据。

收集相关数据后，ADAS系统将采用目标检测、识别与跟踪等处理技术来评估危险性。我们不妨举两个应用实例来说明，一是车道偏离警告系统(检测到车道无意偏离，立即提醒驾驶员)，二是交通标志识别。启用车道偏离警告系统时，系统会根据车辆位置检测并跟踪车道情况，在车辆越线进进相邻车道时通知驾驶员。就交通标志识别而言，系统能识别交通标志并告诉驾驶员当前最高限速，或通知驾驶员目前行驶的具体区段。 
          

                     《图三》驾驶辅助系统详解

不同系统通常要求采用不同类型的传感器来收集环境信息。我们不妨举几个实例，如车道偏离警告系统采用CMOS摄像头传感器，夜视系统采用红外传感器，自适应巡航控制系统(ACC)通常采用雷达技术，而停车辅助系统则采用超声波技术。尽管不同应用的技术细节各有差异，但技术处理过程通常都包括数据采集、预处理及后处理等三个阶段。

预处理阶段执行全图像处理功能，数据工作强度较大，结构也较为常规化，具体包括图像的变换、稳定性、特征信号增强、噪声降低、颜色转换、运动分析等。后处理阶段则进行特征跟踪、场景解释、系统控制及决策制定等工作(见图1)。用于收集环境信息的传感器，不管其类型如何，均可获得天生基本图像的数据集。 

动态灵活性

除了高性能之外，ADAS应用还要求灵活的架构来满足多种功能要求。例如，各国的交通标志从语言、文字字体、外形到颜色等各不相同。我们必须提供足够的灵活性，这样才能在不同的产品线间尽可能地重复使用该技术，并根据新兴市场的要求以正常速度低本钱地推进技术创新。软件创新是效率最高的方式。达芬奇处理器采用软件可编程的架构，因此能为开发职员提供足够的灵活性，以便支持不断变化的算法。

我们不妨设想一下在不考虑驾驶条件(如较强的阳光等)这一因素情况下的预处理算法。有些汽车供给商采用一种算法，有些则在白天采用一种算法，在夜间驾驶又采用另一种算法。实际上，针对多种不同的驾驶条件，我们将需要各种不同的预处理与后处理算法。系统还必须具备快速适应能力，比方说车辆进进遂道时，就会瞬间从白天驾驶模式切换到夜间驾驶模式。
请留意，车辆的不同传感器应执行不同的功能。如侧向传感器进行盲点检测；前向传感器负责车辆、车道、交通标志及行人识别工作；车内传感器则检测车内是否有人，驾驶员是否出现睡意及想做些什么等。 

自适应巡航控制(ACC)

自适应巡航系统实现轻松驾驶,ACC 可以跟车前行，即使前方是“停停走走”的情况。全球无数汽车驾驶者在空旷道路上行驶时，体验到自适应巡航控制系统带来的轻松感受，消除了集中精力保持车速的无聊过程。

但近30年来，交通密度急剧增长，驾驶者已很难有机会利用巡航控制享受轻松的驾驶乐趣。我们推出的新型智能自适应巡航控制系统 (ACC) 改变了这种情况，不仅能够保持车速，而且可以跟踪车距。 这种系统可以跟车前行，即便前方是“走走停停”的情况。即使在每天的行驶路线上，如开车上班，ACC 也可以提供新的驾驶体验，驾驶者不仅能够更加轻松、安全地到达目的地，而且即使道路交通拥挤，驾驶者同样可以再次体验驾驶的乐趣。

盲点探测(BSD)

盲点探测使超车和变道更安全，扫一眼车内、外反光镜，也许只是侧头一瞥 – 这时会大吃一惊，就在您准备加速超车时，另一辆汽车从左侧呼啸而过。看不到从后面左侧车道或右侧车道快速接近的汽车是很容易发生的情况，特别是在交通拥挤的多车道高速路或城市交通公路上。

盲点探测 (BSD) 系统可以监控这一范围，极大地减轻驾驶者的压力并避免危险情况。传感器监控车辆后方的路面情况，在没有当距而试图超车的情况下向驾驶者发出警告。

轻松退出停车场–后方横向交通告警

后方横向交通告警 (RCTA) 系统采用盲点车辆探测 (盲点探测，BSD) 系统同样的雷达基础设施，有助于避免汽车倒出停车场时发生碰撞事故。这种情况往往还会造成人员受伤的严重事故。这种新功能基于可在120度范围内监测的两个短程雷达传感器。当高级驾驶辅助系统检测到即将发生碰撞时将发出音频报警，车内后视镜LED灯闪亮提示驾驶员。

同时，汽车制动系统也会采取相应措施自动制动。当然，根据汽车厂商的要求可以修改告警策略。利用横方向车辆的精确数据可以准确计算过往车辆的碰撞轨迹、车速，必要时还可以计算出两车之的距离。RCTA 系统采用大陆集团经过升级的独特信号处理技术支持这种功能。

紧急制动辅助系统

紧急制动辅助系统探测危险交通情况，并保证采取有效制动措施。这些系统可显著缩短制动距离，在事故不可避免的情况下，极大地减轻严重程度。紧急制动辅助系统持续监控汽车前方。在即将发生追尾时，向驾驶者发出警告，同时立即启动制动系统紧急待命状态，甚至有时可以提前制动，以缩短宝贵的制动距离。

如果驾驶者的脚离开加速器踏板，制动辅助系统会同时增加部分制动力。之后，如果驾驶者踩下制动踏板进行制动，系统将提供所需的制动力，确保汽车不会与道路上的其他车辆发生追尾。据德国保险协会调查，近50%追尾事故未采取制动措施，70%制动力不够。“紧急制动辅助系统”可以避免这类情况。

紧急制动辅助系统 – 城市版

在造成伤害的交通事故中，四分之三发生在时速30公里的市区，德国每年发生200,000多次这类事故。城市版紧急制动辅助系统专门用于城市交通，可以避免大量低速追尾事故。即使不能完全避免事故，也可以最大限度地降低追尾事故的严重程度。这意味着，轻微事故造成的昂贵维修成本可以避免，或显著降低必要维修的费用。同时，可以为前车乘员提供更好的保护。

主要汽车供应商和OEM厂商利用ADI公司的领先高性能信号处理技术，在当今客车上实施并部署各种基于雷达和视觉的高级驾驶员辅助系统(ADAS)。基于视觉的系统提供路线偏差告警、交通信号识别、智能前灯控制、物体检测/分类、行人检测等功能。基于雷达的系统具有类似的功能，此外还可提供前/后停车帮助、安全车距预警、车道变换辅助、盲点检测、碰撞缓冲刹车系统、全速范围自适应巡航控制等功能。

高级驾驶员辅助系统的演变

高级驾驶员辅助系统能够”对环境做出反应”，即可以监视环境、识别其他车辆行人、警示驾驶员并在必要时自动反应。威伯科将商用车高级驾驶员辅助系统成功推广到市场，大大提高了车辆安全性和性能，从而证明了该套系统的技术领先性。

法律上将逐步强制要求采用先进的电子安全系统以减少道路事故。例如，欧盟从2013年开始将把先进的紧急制动系统（AEBS）作为新车型批准的强制要求，并于2015年开始将其作为新登记车辆的强制要求。这意味着商用车辆的安全技术将更复杂，逐步演变到“系统套系统”。威伯科致力于在商用车行业所追寻的先进的车辆安全性和驾驶员效率方面保持领先地位。事实上，威伯科将开发一种名为OnGuardPlus™ 的先进系统，以满足新的AEBS法规要求。