晟辉智能制造

车载安全驾驶辅助技术,如何保障驾驶安全?

这是一个非常重要且发展迅速的领域,我将从以下几个方面为您详细解读:

车载安全驾驶辅助技术,如何保障驾驶安全?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 什么是ADAS? (定义与目标)
  2. ADAS的核心功能分类 (从基础到高级)
  3. ADAS的关键技术支撑 (它是如何实现的?)
  4. ADAS的挑战与未来趋势 (现在和将来)

什么是ADAS?(定义与目标)

ADASAdvanced Driver Assistance Systems 的缩写,中文全称是高级驾驶辅助系统

核心目标: 通过各种传感器感知车辆周围的环境,并结合导航地图和车辆状态信息,为驾驶员提供实时预警、主动干预或部分自动化操作,从而提升驾驶安全性、舒适性,并减轻驾驶员的负担

ADAS就像是汽车的“第二双眼睛”和“一个经验丰富的副驾驶”,它不会取代驾驶员,而是辅助驾驶员更好地驾驶。


ADAS的核心功能分类

ADAS的功能可以根据其自动化程度和功能进行分类,通常从基础到高级,层层递进,以下是一些主流的功能,按应用场景划分:

车载安全驾驶辅助技术,如何保障驾驶安全?-图2
(图片来源网络,侵删)

A. 基础安全预警类 (Level 0 - 1)

这类系统主要负责“提醒”,不主动控制车辆。

  • 前向碰撞预警: 通过雷达或摄像头监测与前车的距离和相对速度,如果判断有碰撞风险,系统会通过声音、图像或震动(如座椅震动)向驾驶员发出警报。
  • 车道偏离预警: 通过摄像头识别车道线,当车辆在未打转向灯的情况下偏离车道时,系统会发出警报,提醒驾驶员注意。
  • 盲点监测: 通过安装在车辆侧后方的雷达,监测侧后方盲区内是否有车辆,当有车进入盲区时,后视镜上会有警示灯亮起,如果此时驾驶员强行并线,系统还会发出警报。
  • 后方交叉交通警示: 在倒车时,监测车辆后方横向来车(如在停车场倒车),如有风险会发出警报。
  • 驾驶员疲劳监测: 通过方向盘传感器、摄像头监测驾驶员的面部特征(如眨眼频率、头部姿态),判断其是否疲劳或分心,并及时发出警报。

B. 主动安全控制类 (Level 1)

这类系统不仅会“提醒”,还能在紧急情况下“主动干预”,短暂地控制车辆。

  • 自动紧急制动: 这是ADAS中最重要的功能之一,在FCW预警的基础上,系统会主动进行刹车,以避免或减轻碰撞,通常与行人监测、自行车监测结合。
  • 车道保持辅助: 在LDW预警的基础上,系统会施加轻微的转向力,帮助车辆保持在当前车道内行驶,防止无意识偏离。
  • 自适应巡航控制: 这是最早普及的ADAS功能之一,它不仅能像传统巡航一样保持设定速度,还能通过雷达自动与前车保持安全距离,当前车减速时,系统会自动减速;前车加速或离开车道时,车辆会恢复到设定速度。
  • 交通拥堵辅助: 是ACC的升级版,在低速拥堵路况下,系统可以同时控制车辆的油门和转向,实现“跟走”功能,极大减轻驾驶员在堵车时的疲劳。

C. 高级驾驶辅助类 (Level 2)

这类系统能同时控制车辆的纵向(加减速)和横向(转向)运动,实现更高级别的自动化,我们常说的“L2级自动驾驶”主要指的就是这些功能的组合。

  • 高速公路辅助: 在高速公路上,系统可以长时间、大范围地实现自动跟车、自动变道(在特定条件下)和车道保持,驾驶员只需监控即可。
  • 交通拥堵领航: 在城市快速路或高速公路拥堵路段,系统可以完全接管驾驶,实现自动跟车、自动启停,驾驶员几乎可以不用操作。
  • 代客泊车: 在特定停车场,车辆可以自主寻找车位并完成泊车,全程无需驾驶员在车内操作。

D. 其他便利与舒适性功能

  • 全景影像/360°影像: 通过车身周围的多个摄像头,生成车辆周围的鸟瞰图,方便低速泊车和观察路况。
  • 自动远光灯控制: 自动检测对向或前方车辆,在会车或跟车时自动切换远光灯和近光灯,避免炫目。
  • 交通标志识别: 通过摄像头识别并显示道路上的限速、禁止通行等交通标志,提醒驾驶员。

ADAS的关键技术支撑

ADAS的强大功能背后,是一系列成熟技术的协同工作,通常被称为“感知-决策-执行”的闭环系统。

车载安全驾驶辅助技术,如何保障驾驶安全?-图3
(图片来源网络,侵删)
  1. 感知层 - “眼睛”和“耳朵”

    • 传感器: 负责收集环境信息。
      • 摄像头: 成本低,能识别颜色、文字(交通标志)、物体形状,但受光照、天气影响大。
      • 毫米波雷达: 测距、测速精度高,穿透力强(不受雨、雾、尘影响),但分辨率低,无法识别物体具体形状。
      • 激光雷达: 精度极高,能生成精确的3D点云地图,是高阶自动驾驶的核心,但成本高昂。
      • 超声波雷达: 主要用于低速泊车测距,成本极低。
    • 趋势: 目前主流方案是多传感器融合,取长补短,利用摄像头+毫米波雷达的组合,实现更可靠的环境感知。
  2. 决策层 - “大脑”

    • 高性能计算平台: 如NVIDIA Orin、高通Snapdragon Ride等芯片,负责处理海量的传感器数据,运行复杂的算法。
    • 算法软件:
      • 感知算法: 从原始数据中识别出车辆、行人、车道线、交通标志等目标。
      • 定位与规划算法: 结合高精地图和GPS,确定车辆精确位置,并规划出安全的行驶路径。
      • 控制算法: 根据规划结果,精确计算出油门、刹车、转向的指令。
  3. 执行层 - “手”和“脚”

    • 电子控制单元: 接收决策层的指令,并将其转化为对车辆的控制信号。
    • 线控技术: 通过电子信号而非机械连接来控制车辆的转向、油门和刹车,这是实现高级自动化的基础,响应速度快,控制精度高。

ADAS的挑战与未来趋势

当前面临的挑战:

  • 成本问题: 高性能传感器(尤其是激光雷达)和计算芯片的成本仍然很高,限制了其在低端车型上的普及。
  • “长尾问题”: 人工智能在处理常见场景时表现出色,但无法穷尽所有极端和罕见情况(Corner Cases),如“鬼探头”、恶劣天气下的路面识别等,这是技术落地的一大难点。
  • 法规与伦理: 自动驾驶事故的责任认定、数据隐私保护、伦理决策(如“电车难题”)等问题,都需要法律法规的进一步完善。
  • 用户体验: 过度依赖ADAS可能导致驾驶员“技能退化”或注意力不集中,如何设计人机交互,让驾驶员始终保持情境意识,是重要课题。

未来发展趋势:

  • 从L2向L3/L4演进: L2级是“辅助驾驶”,驾驶员需时刻监控;L3级是“有条件的自动驾驶”,在特定场景下系统可以完全负责,驾驶员无需监控;L4级是“高度自动驾驶”,在特定区域内可实现完全自动驾驶,这是行业发展的终极目标。
  • 传感器融合与性能升级: 激光雷达成本下降,将逐渐成为L3及以上级别车型的标配,4D成像雷达等更先进的传感器也在研发中,感知能力将更强。
  • 车路协同: 不仅仅是单车智能,未来汽车将与道路基础设施(如红绿灯、路侧单元)进行通信,获取超视距信息,进一步提升安全性和通行效率。
  • 舱驾融合: ADAS系统与智能座舱的界限将越来越模糊,未来的智能汽车将是一个集成了驾驶、娱乐、办公于一体的“第三生活空间”。

车载安全驾驶辅助技术正在深刻地改变我们的出行方式,它从最初简单的预警功能,发展到如今能够部分接管驾驶的L2级系统,未来还将迈向更高阶的自动驾驶,虽然目前仍面临诸多挑战,但毫无疑问,ADAS是通往更安全、更高效、更舒适出行的必经之路,也是未来智能汽车的核心竞争力。

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇