高階駕駛輔助系統
同義詞 adas一般指高階駕駛輔助系統
高階駕駛輔助系統（advanced driving assistant system） [1] 是利用安裝在車上的各式各樣感測器，在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環境，收集資料，進行靜態、動態物體的辨識、偵測與追蹤，並結合導航儀地圖資料，進行系統的運算與分析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。 近年來adas市場增長迅速，原來這類系統侷限於高階市場，而現在正在進入中端市場，與此同時，許多低技術應用在入門級乘用車領域更加常見，經過改進的新型感測器技術也在為系統佈署創造新的機會與策略。
中文名高階駕駛輔助系統
外文名advanced driver assistance systems
利用各式各樣感測器
所屬先進駕駛輔助系統
系統範圍
電子警察系統isa
應用技術
基礎型後視攝像頭
1.1 系統簡介
2.2 系統範圍
1.3 應用技術
2.4 系統描述
1.5 系統應用
2.6 系統發展
系統簡介
先進駕駛輔助系統 [2] 概述
先進駕駛輔助系統（advanced driver assistance system），簡稱adas，是利用安裝於車上的各式各樣的感測器， 在第一時間收集車內外的環境資料， 進行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理， 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發生的危險， 以引起注意和提高安全性的主動安全技術。adas 採用的感測器主要有攝像頭、雷達、雷射和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用於監測汽車狀態的變數， 通常位於車輛的前後保險槓、側視鏡、駕駛杆內部或者擋風玻璃上。早期的adas 技術主要以被動式報警為主，當車輛檢測到潛在危險時， 會發出警報提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。
對於最新的adas 技術來說，主動式干預也很常見。
系統範圍
根據wikipedia**百科全書的定義，汽車高階輔助駕駛系統通常包括導航與實時交通系統tmc，電子警察系統isa （intelligent speed adaptation或intelligent speed advice）、車聯網（vehicular communication systems）、自適應巡航acc（adaptivecruise control）、車道偏移報警系統ldws（ lane departure warning system）、車道保持系統（lane keep assistance），碰撞避免或預碰撞系統（collision **oidance system或precrash system）、夜視系統（night vision system）、自適應燈光控制（adaptive light control）、行人保護系統（pedestrian protection system）、自動泊車系統（automatic parking）、交通標誌識別（traffic sign recognition）、盲點探測（ blind spot detection） ，駕駛員疲勞探測（driver drowsiness detection）、下坡控制系統（hill descent control）和電動汽車報警（electric vehicle warning sounds）系統。
應用技術
高階駕駛員輔助系統 [3] （adas）基礎型後視攝像頭
後視攝像頭系統可以幫助駕駛員發現車後的物體或人員，以便在確保安全的情況下倒車並順利停車入位。高階系統中部署100萬畫素的高動態範圍（hdr）攝像頭，並通過非遮蔽雙絞線實現高價效比的高速乙太網連線和**壓縮。其他系統要求包括適當的物理層介面和電源。
智慧型後視攝像頭可在本地對**內容進行分析，以實現物體與行人偵測。此外，它們還支援全面的本地影象處理及圖形疊加建立。它們能夠測量物體距離，並觸發制動干預。
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整合度和低功耗的特點，支援開發極小規格的攝像頭模組。智慧型後視攝像頭與簡易型模擬攝像頭使用相同的介面，提供了一種極具吸引力的公升級換代途徑。
高階駕駛員輔助系統（adas）前視攝像頭
高階駕駛員輔助系統中的攝像頭系統可以分析**內容，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誌識別（tsr）。在前視黑白攝像頭中，影象感測器會向配備dsp擴充套件的雙核mcu提供傳入**幀，以進行影象處理。其他系統要求包括提供適當的物理通訊介面、電源、可選的dram以及可降低系統成本的嵌入式快閃儲存器。
adas的感測器
高階輔助駕駛系統基於不同的感測器技術， 77ghz的雷達感測器目前已經在高階奢華轎車上的主動式巡航控制系統（acc）上應用多年了。該系統的感測器可以丈量前方車輛的速度以及兩車之間的間隔，同時可以監測自身車輛的速度和間隔。目前已經在中級轎車和經濟型轎車市場上開始應用的機載雷射雷達（lidar）感測器是遠端感測器中比較經濟的選擇。
相比於雷達，這種感測器發射雷射脈衝，並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訊號延遲的時間來進行計算。。
短程雷達感測器的工作頻率是24ghz，用於監測車輛四周的物體。這種感測器一般安裝在車輛的側面，其資訊用於盲點檢測（bsd）和並線輔助（lca）功能，比如在盲點**現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，其資訊能夠與導航系統相結合，更好地實現車輛引導。
安裝在車輛前方或後方的24ghz雷達感測器可以用於預防碰撞發生。
**感測器能夠監測影象資訊，比如側面物體的大小和外形。**感測器能夠監測其他的道路使用者、交通訊號和路標等情況。感測器發出的資訊能夠實現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、轉彎或山坡等資訊可以通過輿圖來獲得。超聲波感測器用於低速情況，比如停車，同時不需要高探測範圍。而且內部資料可以收集起來提供給其他車輛。
通過車對車通訊進行資料傳遞，來監測車流密度。
另外，通過不同感測器獲得的資料可以相互融合，用於增加系統功能或增強現有的功能。比如，雷達、攝像機和機載雷射雷達與導航資料的融合對改善車輛效能十分重要。通過將從攝像機和輿圖的資訊進行結合，就能進步交通訊號識別系統的識別率。
探測到的交通訊號再與ehorizon的資料進行對比，ehorizon能夠通過提供基於導航資料的道路基礎設施具體資訊來支援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。融合這些感測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的導航系統。
導航系統的輸出與交通情況、雷達或攝像機感測器相適應，比如監測盲點中或其他車道中的車輛。
系統描述
高 [3] 級駕駛員輔助系統（adas）之環視泊車輔助系統
多攝像頭環視泊車輔助系統可以採集車輛四周的影象，並以虛擬俯檢視的形式在螢幕上顯示。視角會根據行車軌跡而動態移動，提供車輛四周360度的畫面。
高階系統通常採用lvds或快速乙太網等經濟高效型鏈路，部署4到5個高動態範圍（hdr） 100萬畫素攝像頭。可以使用**壓縮來減少所需的通訊頻寬並降低佈線要求（例如，可以使用非遮蔽雙絞線或同軸電纜）
高階駕駛員輔助系統（adas）77 ghz雷達系統
77 ghz雷達系統支援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。在碰撞警告系統中，雷達晶元組可以檢測和跟蹤目標，根據前方交通狀況自動調整車輛的速度並控制與前車的距離，在即將發生碰撞時向駕駛員發出警告並啟動緊急制動干預。
fcws (forward collision warning system) 前車防撞預警系統
fcws是一種高階安全輔助系統，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，並立即發出警示。fcws在駕駛者分心未能注意到前方狀況、或者疲勞犯睏或者使用手機等情況時具有顯著的實際效用。
tlr (traffic light recognition) 交通訊號燈識別系統
tlr是一種識別交通訊號燈的智慧型高科技，並提前通知駕駛者前方訊號燈狀況。另外，tlr也可和車輛巡航系統或者影像儲存系統結合使用，更有效地幫助駕駛。
系統應用
駕 [4] 駛輔助系統組成
它主要由gps和ccd相機探測模組、通訊模組和控制模組等組成。其中，gps和ccd相機探測模組通過gps接收機接收gps衛星訊號，求出該車的經緯度座標、速度、時間等資訊，利用安裝在汽車前部和後部的ccd相機，實時觀察道路兩旁的狀況；通訊模組可以傳送檢測到的相關資訊並在相互靠近的汽車之間實時地傳輸行駛資訊；控制模組可以在即將出現事故的時候做出主動控制，從而避免事故的發生。
gps模組和ccd相機探測模組
在汽車駕駛過程中，最容易出現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，駕駛輔助系統利用gps和ccd相機探測模組得到車輛的行駛資料，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資訊，這裡將地理資訊系統(gis)中的道路資訊融入gps定位資料系統，構成融合gps資訊系統。
在gis中，為了真實地反映地理實體，記錄的資料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係，這樣結合能夠很好地滿足本系統的需要。因此，gps衛星傳遞的位置資訊不僅包括汽車所處的經度和緯度，還包括海拔高度以及車輛間的位置關係，這樣就能夠更為精確地表示出汽車所處的地理位置，避免兩車間資訊傳遞出現「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生。
安裝在汽車前部和後部的ccd相機即「盲區探測器」，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後的路況，判斷有無駛近的車輛；後部ccd可以看到後面車輛行駛情況，判斷有無車輛影響本車轉彎、超車等操作。
利用gps和ccd相機判斷危險發生並根據危險做出判斷操作的過程。首先，判斷是否有車輛駛近本車，並且將最危險的接近車輛作為通訊物件；其次，通過ad hoc無線網路通訊，獲得本車與目標車的行駛資訊，包括速度、位置、剎車扭矩等。根據這些資訊，判斷目標車的行駛狀況是否正常。
當監測到的資訊顯示目標車執行不正常，則兩車間互相傳遞諸如剎車扭矩等的重要資訊，並且根據具體情況，實時地通過ccd相機獲得兩車間的距離資訊，在特定情況下，兩車mcu控制器均會採取主動或自動剎車，從而避免兩車相撞，同時司機也可以通過車內的監視屏來看到這些資訊。即使在行駛過程中，出現不同的危險狀況，駕駛輔助系統都能夠根據從gps和ccd相機得到的資訊，針對不同的行駛狀況，做出正確精確的操作。
通訊模組
移動ad hoc網路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路支援。其中，每輛汽車都是移動ad hoc網路中的移動節點，而且可以自由地加入或離開網路。移動ad hoc網路中沒有網路基礎設施(如蜂窩網中的基站)，所有移動節點分布式執行，具有路由功能，利用一定的協議，使得移動節點自身可以發現和維護其他節點的路由。
除適合本駕駛輔助系統的資料資訊傳輸外，還具有一些蜂窩流動網路不具備的優點： (1)可以隨時建立網路，在沒有其他通訊設施的情況下使用，大大節省運營成本； (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故障，網路仍能正常執行。 駕駛輔助系統依靠車輛間的狀態資訊相互傳遞，監測行車狀態，可以保護行車的安全性，包括調節行駛狀態，避免惡性碰撞。
目前，現有的系統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，而本系統則彌補了這個缺陷。利用ad hoc網路傳送的資訊主要包括兩種： (1)定時傳輸由gps和ccd相機以及車內部分感測器得到的狀態資訊，如：
車輛的位置、行駛速度、剎車扭矩等。根據研究，這些狀態資訊應以非常高的頻率傳遞，網路中的每輛車每秒大約傳輸5～50次。 (2)危險情況的警告資訊。
與上面定時傳送的資訊不同，這些警告資訊有可能來自通訊範圍內的通訊車輛，節點離得較遠，因此需要多跳傳輸，所以這種資訊只有當危險情況出現時才發出。 因此利用移動ad hoc網路傳輸的系統能對車輛行駛狀況實施實時動態採集，具有建設成本低、周期短、維護費用低的特點，適合我國智慧型交通發展的現狀。但移動ad hoc網路拓撲結構和物理層協議設計、採集資訊的處理與其對未來路況**等問題還有待解決。
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