晟辉智能制造

adas关键技术剖析

adas(高级驾驶辅助系统)作为智能汽车的核心技术,通过多传感器融合与智能算法实现环境感知、决策控制等功能,其关键技术可细分为环境感知、决策规划、控制执行及系统集成四大模块,环境感知层是adas的“眼睛”,依赖摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多源传感器协同工作,摄像头以低成本提供丰富的纹理与色彩信息,可识别车道线、交通标志等,但在恶劣天气下性能衰减;毫米波雷达具备全天候测速能力,穿透性强,但分辨率低难以识别目标类型;激光雷达则通过点云构建高精度三维环境模型,但成本高昂且易受雨雾干扰,为弥补单一传感器局限,多传感器融合成为必然选择,通过时空配准与数据关联算法(如kalman滤波、深度学习特征融合)实现优势互补,例如将摄像头识别的车辆轮廓与毫米波雷达测速数据结合,提升目标检测精度,决策规划层相当于adas的“大脑”,需实时处理感知数据并生成安全驾驶策略,行为预测模块采用lstm(长短期记忆网络)模型,可预判周围车辆、行人的运动轨迹,减少突发情况下的决策延迟;路径规划则基于a*或dijkstra算法,结合高精地图数据规划最优行驶路线,同时考虑交通规则与动态障碍物避让;决策逻辑层通过规则引擎与强化学习相结合,在自适应巡航、车道保持等场景中平衡安全性与舒适性,控制执行层是adas的“手脚”,将决策指令转化为车辆动作,横向控制采用pid(比例-积分-微分)控制或模型预测控制(mpc),精准调节方向盘转角以实现车道居中;纵向控制通过acc(自适应巡航)或aeb(自动紧急制动)算法,根据与前车距离动态调整车速,避免碰撞;线控执行系统(如线控转向、线控制动)则确保指令响应延迟低于100毫秒,满足实时性要求,系统集成层涉及软硬件协同设计,域控制器作为核心算力平台,采用高性能芯片(如nvidia orin、高通snapdragon ride)运行实时操作系统(如qnx、linux),通过以太网或can总线实现传感器、控制器与执行器的数据交互,同时通过功能安全标准(iso 26262)与网络安全防护(如加密通信、入侵检测)确保系统可靠性,当前,adas技术正从l2级辅助驾驶向l3级以上自动驾驶演进,面临着传感器成本优化、复杂场景决策鲁棒性等挑战,未来随着5g-v2x技术与车路协同的发展,adas将实现更智能的“车-路-云”一体化协同驾驶。

adas关键技术剖析-图1
(图片来源网络,侵删)

相关问答FAQs:

  1. 问:adas系统在夜间或恶劣天气下如何保证感知准确性?
    答:adas通过多传感器融合提升全天候感知能力:摄像头采用红外补光或低照度传感器增强夜间成像;毫米波雷达利用77ghz频段穿透雨雾、雾霾等障碍物;激光雷达配备高反射率镜片改善恶劣天气下的点云质量,算法层面通过深度学习(如yolo、pointpillars)对传感器数据进行降噪与特征增强,结合历史轨迹预测弥补瞬时感知偏差,确保极端环境下的感知可靠性。

  2. 问:adas的决策规划如何兼顾安全性与通行效率?
    答:adas决策规划采用“安全优先,效率优化”的双层策略:底层基于碰撞时间(ttc)模型设置安全阈值,确保任何决策不违反安全边界;上层通过强化学习模拟人类驾驶习惯,在无风险场景下主动调整车速、选择车道以提升通行效率,在高速公路场景中,系统会根据前车状态、车道拥堵情况动态平衡跟车距离与车速,既避免频繁加减速影响舒适性,又确保安全车距。

adas关键技术剖析-图2
(图片来源网络,侵删)
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