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雷達系統(tǒng)

77 GHz雷達系統(tǒng)支持帶有或不帶自動轉向與制動干預功能的自適應巡航控制、防撞保護和碰撞警告系統(tǒng)。在碰撞警告系統(tǒng)中，雷達芯片組可以檢測和跟蹤目標，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。

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

FCWS是一種高級安全輔助系統(tǒng)，它通過感應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)結合使用，更有效地幫助駕駛。

高 級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)基礎型后視攝像頭

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?shù)奈锢韺咏涌诤碗娫础Ｖ悄芎笠晹z像頭可在本地對視頻內(nèi)容進行分析，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。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)、遠光燈/近光燈控制和交通標志識別(TSR)。在前視黑白攝像頭中，圖像傳感器會向配備DSP擴展的雙核MCU提供傳入視頻幀，以進行圖像處理。其他系統(tǒng)要求包括提供適當?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， 77GHz的雷達傳感器目前已經(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)濟型轎車市場上開始應用的機載激光雷達(Lidar)傳感器是遠程傳感器中比較經(jīng)濟的選擇。相比于雷達，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行計算。。

短程雷達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入盲點時，會向司機提出預警。下一步，其信息能夠與導航系統(tǒng)相結合，更好地實現(xiàn)車輛引導。安裝在車輛前方或后方的24GHz雷達傳感器可以用于預防碰撞發(fā)生。

視頻傳感器能夠監(jiān)測圖像信息，比如側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、交通訊號和路標等情況。傳感器發(fā)出的信息能夠實現(xiàn)車道偏離警告和交通訊號識別功能。

其他基礎設施如交通訊號、轉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)功能或增強現(xiàn)有的功能。比如，雷達、攝像機和機載激光雷達與導航數(shù)據(jù)的融合對改善車輛性能十分重要。通過將從攝像機和輿圖的信息進行結合，就能進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)進行對比，eHorizon能夠通過提供基于導航數(shù)據(jù)的道路基礎設施具體信息來支持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，這是融合了雷達或攝像機系統(tǒng)的導航系統(tǒng)。導航系統(tǒng)的輸出與交通情況、雷達或攝像機傳感器相適應，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)，碰撞避免或預碰撞系統(tǒng)(Collision avoidance system或Precrash system)、夜視系統(tǒng)(Night Vision system)、自適應燈光控制(Adaptivelight control)、行人保護系統(tǒng)(Pedestrian protectionsystem)、自動泊車系統(tǒng)(Automatic parking)、交通標志識別(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相機探測模塊、通信模塊和控制模塊等組成。其中，GPS和CCD相機探測模塊通過GPS接收機接收GPS衛(wèi)星信號，求出該車的經(jīng)緯度坐標、速度、時間等信息，利用安裝在汽車前部和后部的CCD相機，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，這是因為汽車設計過程中，其前視窗有視野死角，使得駕駛者在轉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系，這樣結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，而導致不必要的狀況發(fā)生。

安裝在汽車前部和后部的CCD相機即"盲區(qū)探測器"，其作用是能夠實時觀察道路兩旁的狀況。其中，前部CCD可以在轉角處提前探測轉彎后的路況，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彎、超車等操作。

利用GPS和CCD相機判斷危險發(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)絡通信，獲得本車與目標車的行駛信息，包括速度、位置、剎車扭矩等。根據(jù)這些信息，判斷目標車的行駛狀況是否正常。當監(jiān)測到的信息顯示目標車運行不正常，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)絡支持。其中，每輛汽車都是移動Ad Hoc網(wǎng)絡中的移動節(jié)點，而且可以自由地加入或離開網(wǎng)絡。移動Ad Hoc網(wǎng)絡中沒有網(wǎng)絡基礎設施(如蜂窩網(wǎng)中的基站)，所有移動節(jié)點分布式運行，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)絡不具備的優(yōu)點: (1)可以隨時建立網(wǎng)絡，在沒有其他通信設施的情況下使用，大大節(jié)省運營成本; (2)不受固定拓撲結構的限制，具有很強的容錯性和魯棒性，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)絡仍能正常運行。 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，但不能自主做出預防措施，而本系統(tǒng)則彌補了這個缺陷。利用Ad Hoc網(wǎng)絡傳送的信息主要包括兩種: (1)定時傳輸由GPS和CCD相機以及車內(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)信息應以非常高的頻率傳遞，網(wǎng)絡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，因此需要多跳傳輸，所以這種信息只有當危險情況出現(xiàn)時才發(fā)出。 因此利用移動Ad Hoc網(wǎng)絡傳輸?shù)南到y(tǒng)能對車輛行駛狀況實施實時動態(tài)采集，具有建設成本低、周期短、維護費用低的特點，適合我國智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀。但移動Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結構和物理層協(xié)議設計、采集信息的處理與其對未來路況預測等問題還有待解決。

控制模塊 通過Ad Hoc網(wǎng)絡傳遞過來的車輛信息進入車內(nèi)整車控制器時，會對所得到的數(shù)據(jù)進行分析處理。如果分析的結果安全，不做出任何措施;當分析的結果出現(xiàn)警告時，則做出主動預防措施，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)出當前控制信號的量值。速度信號表征當前整車對輸出驅動扭矩的需求量，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MCU根據(jù)總成控制器發(fā)出的發(fā)動機油門信號，結合當前的發(fā)動機轉速，確定出所需供油量和噴油定時，使電噴發(fā)動機通過有效組織燃燒向扭矩耦合器輸出扭矩。電機驅動系統(tǒng)根據(jù)輸入的表征電機扭矩大小的電機油門信號，以及電機工作模式信號決定電機的驅動扭矩輸出。整車控制器根據(jù)駕駛員制動踏板及當前車速計算出所需機械制動扭矩值，以得到機械制動系統(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的制動力矩，并通過傳動系統(tǒng)施加于驅動輪上，而回饋制動的能量則通過傳動系統(tǒng)傳回電機。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 進駕駛輔助系統(tǒng)的發(fā)展可以分別從技術和市場應用兩個角度來分析。從技術研發(fā)角度來看， 先進駕駛輔助系統(tǒng)的研發(fā)通常是由政府牽頭并出資設立相關研究項目，支持并推動技術的開發(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。從市場應用角度來看， 由于各國政府和消費者都深刻認識到降低事故頻率、減輕事故傷害的重要性， 而先進駕駛輔助系統(tǒng)作為前沿的主動安全技術，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制安裝得到某些驗證的先進駕駛輔助系統(tǒng)技術， 將其作為汽車中的標準配置， 希望以此來保護駕車者、乘客、行人以及其他道路用戶;另一方面，消費者主觀上對行車安全性的高度重視也使得先進駕駛輔助系統(tǒng)技術的市場需求日益增長。

中國先進駕駛輔助系統(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，對于代表先進汽車技術的駕駛輔助系統(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)技術發(fā)展的相關計劃。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駕駛輔助系統(tǒng)相關技術的強制性安裝法規(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)出臺了強制性技術法規(guī)，并予以實施。

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

(1) 從技術發(fā)展角度來看，由于消費者對汽車安全性的重視度只會越來越高， 因而先進駕駛輔助系統(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，先進駕駛輔助系統(tǒng)正在從單個技術獨立發(fā)展轉變?yōu)檎鲜街鲃影踩到y(tǒng)的開發(fā)，多項技術可以共用傳感器、控制系統(tǒng)等平臺，一旦車輛裝備了基礎的ESP、ACC 等技術，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，從而將進一步推動先進駕駛輔助系統(tǒng)技術在汽車上的應用。

(2) 一些相對較為低端且實用性強的先進駕駛輔助系統(tǒng)技術，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可， 在強烈的需求驅動下，其在低端市場的普及率將穩(wěn)步提升。

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

(4) 一些對道路要求較高的技術，如變道輔助、車道偏離警告、ACC 等，以及與中國消費者駕駛習慣不符的技術，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。