#百人创作先锋团#先进驾驶辅助系统系统定义和类型

ADAS是Advanced Driver Assistance Systems的缩写，意为先进驾驶辅助系统。先进驾驶辅助系统是智能网联汽车的重要组成部分，它除了帮助持续改进在驾驶过程中的安全性和舒适性以外，同时也在不断实现驾驶行为的最优化，如经济驾驶和智能化车流控制。随着先进驾驶辅助系统技术的快速发展，将帮助车辆逐步实现自动化驾驶，并最终达到无人驾驶的目标。全国汽车标准化技术委员会将ADAS定义为利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置，监测驾驶人、车辆及其行驶环境，并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶人执行驾驶任务，或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。

ADAS具有更快捷的主动安全技术信息处理，使驾驶人能够在尽可能短的时间内发现可能发生的危险，以引起注意并提高安全意识。ADAS使用摄像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达等传感器，可以检测光、热、压力或其他外部环境的变量。早期ADAS技术主要基于被动预警，当车辆检测到潜在危险时，提醒驾驶人注意异常车辆或道路状况。ADAS系统包含了许多不同的辅助驾驶技术，例如自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、交通标志识别（TSR/TSI）、盲点检测（BSD/BLIS）、变道辅助（LCA/LCMA）、车道偏离预警（LDW）等。

ADAS应用技术还包括算法和软件，以及人机界面的交互（视觉、听觉、触觉反馈），算法和软件技术可以对传感器获得的数据进行处理和分析，以获得汽车周围环境行为意识（例如其他车辆的技术动作轨迹等），并对交通状况进行分类。通过检测目标物体，驾驶人可以及时得到通知或警告，提醒驾驶人及时做出反应。

ADAS有两条技术路线。第一条技术路线是从预警系统到干预系统的升级。ADAS目前的主要职责是在紧急情况下提醒驾驶人，如盲点检测系统。未来，该系统将发展成一个干预系统，在有限的条件下控制汽车。例如，摄像系统将从车道偏离警告系统发展到车道控制系统。

第二条技术路线是将主动安全与被动安全系统相结合。目前，碰撞中的被动安全系统独立于主动安全，如安全气囊和预收缩安全带。它们之间没有相互联系，如果进行系统集成后将会实现协作功能，例如车载激光雷达、毫米波雷达或视频传感器监测到不可避免的碰撞时，可以提前给出信号到安全气囊控制单元做好安全气囊弹出预备，以减少对人员的伤害。

从对驾驶人辅助的方式角度，ADAS系统可以分为信息辅助驾驶系统和控制辅助驾驶系统两个部分。《道路车辆-先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义》中给出了FCW、BSD、HMW、HUD等信息辅助类术语21项，AEB、ACC、LKA等控制辅助类术语15项。

信息辅助类

在信息辅助驾驶系统中，车辆识别是一个先决条件，通常使用后视摄像头、前视摄像头、雷达等传感器来实现。

1）后视摄像头。后视摄像头系统有助于驾驶人找到车后的物体或人，从而确保安全地倒车、停车动作。摄像头通过非屏蔽双绞线实现高速以太网连接和视频压缩，在本地分析视频内容，以便进行物体和行人检测，并支持全面的本地图像处理和图形覆盖创建，以此来测量物体距离并触发制动干预。

2）前视摄像头。先进驾驶辅助系统中的摄像头系统可以分析视频内容，以提供车道偏离警告（LDW）、自动车道保持辅助（LKA）、远光/近光控制和交通标志识别（TSR）等功能。前视摄像头能够监控图像信息，如前面物体的大小和形状。主要用于监控其他道路使用者、交通信号和道路标志。

3）传感器。在ADAS系统中，使用了大量的传感器，这些传感器主要包括短程、中程、远程监测传感器等。工作频率为40kHz的短程超声波雷达传感器，主要用于停车辅助功能。

77GHz毫米波雷达传感器，支持自适应巡航控制、碰撞保护和碰撞警告系统，可以检测和跟踪目标，根据前方交通状况自动调整车速，控制与前车的距离，在即将发生碰撞的情况下提醒驾驶人，并启动紧急制动干预。不同传感器所感知到的环境数据可以相互融合，以增加预警系统的探测与识别功能，例如，将摄像头和电子地图的信息结合起来，可以提高交通识别系统的识别率。

ADAS信息辅助类驾驶系统的主要功能

控制类辅助驾驶系统

控制类辅助驾驶系统主要由GPS和CCD摄像头检测模块、通信模块和控制模块组成。其中，GPS和CCD摄像头检测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号，获取车辆的经纬度坐标、速度、时间等信息，并利用安装在车辆前后的CCD摄像头实时观察道路两侧的情况。通信模块可以在相互靠近的车辆之间实时传输检测到的相关信息和驾驶信息，控制模块可以在发生事故时主动控制，从而避免发生事故。

1）GPS模块和CCD摄像头检测模块。在汽车行驶过程中，因为在汽车前风窗有一个盲点，驾驶人在转弯时会产生一个视距盲区。为了减少视距盲区，驾驶辅助系统利用GPS和CCD摄像头检测模块获取车辆的驾驶数据，包括车辆的位置和速度、接近距离等。为了反映车辆之间的距离信息，将地理信息系统（GIS）中的道路信息集成到GPS定位数据系统中，形成一个融合的GPS信息系统。

安装在汽车侧面的摄像头是“盲区探测器”，用于实时观察道路两侧的情况。前摄像头可以检测转弯后的路况，判断是否有车辆接近。后摄像头可以看到后车的行驶情况，判断车辆是否影响本车的转弯和超车等。

2）通信模块。驾驶辅助系统依靠车辆之间的状态信息进行相互通信和监控驾驶状态，从而保护驾驶安全，包括调整驾驶状态和避免恶性碰撞。目前，传统的驾驶辅助系统可以向驾驶人发出危险情况的警告，但不能自行制定预防措施，而利用通信手段可以弥补这一缺陷。使用即时网络通信传输的信息主要有两种：

①GPS和CCD摄像头获取的状态信息以及车辆位置、行驶速度、制动力矩等传感信息，这些状态信息每秒大约传输5～50次。

②危险情况警告信息。与定期发送的信息不同，这些警告信息可能来自通信范围内的通信车辆。由于节点距离较远，因此需要多跳传输，只有在发生危险情况时才会发送此信息。

3）控制模块。车辆控制模块是车辆控制的核心，控制器根据输入信号判断车辆的当前状态，经过一定的控制逻辑和控制算法，确定各子系统当前控制信号的大小。

车辆控制模块根据驾驶人的制动踏板和当前车速计算所需的机械制动力矩值，以获得机械制动系统的制动指令等，这些控制作用提高了驾驶辅助系统的可靠与安全。整车控制模块（VCU）是通过CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算，实现整车优化控制和网络管理等功能。

 ADAS控制类辅助驾驶系统主要功能

目前，ADAS在智能驾驶L1、L2、L3级别中的应用相对成熟。L1阶段的汽车主要技术包括自适应巡航、车道保持功能、紧急制动等功能，可以分担驾驶人的部分工作，能够主动介入制动或转向的某项控制。L2阶段的汽车与L1的区别在于纵向和横向系统需要融合，在方向上接管多个控制装置。L3主动安全智能控制系统由先进驾驶辅助系统、驾驶人监控系统和智能交通云控制平台组成。它不仅具有车道偏离、前方碰撞预警、自动应急系统等功能，还可以实现车辆的终端报表数据查询和存储监控等主要安全态势分析。

ADAS有部分功能可以合并到一起来实现，部分功能从成本和实用性角度分析就没有实现的必要。

文章转载自公众号：智车Robot