萬字闡述常見的智能汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)
協(xié)同自適應(yīng)巡航
自適應(yīng)巡航已經(jīng)在很多高端車輛上實現(xiàn)了搭載,但由于自身缺陷,無法完全滿足自動駕駛的需求,在多變的道路狀況下,如何解決自適應(yīng)巡航系統(tǒng)對旁邊車道及彎道等環(huán)境下的監(jiān)測,成為了需要解決的問題,隨著智能網(wǎng)聯(lián)的出現(xiàn),協(xié)同自適應(yīng)巡航的概念也被提出。
協(xié)同自適應(yīng)巡航就是在自適應(yīng)巡航的基礎(chǔ)上,讓汽車與道路固定設(shè)施或其他車輛之間進行信息交互,進一步實現(xiàn)更有效的行車控制。協(xié)同自適應(yīng)巡航是智能網(wǎng)聯(lián)下的體現(xiàn),通過與集成衛(wèi)星、道路信號量、路邊基礎(chǔ)設(shè)施、路邊信號標志、移動基礎(chǔ)設(shè)施或其他車輛提供的信息,可以在各道路情況下實現(xiàn)自適應(yīng)巡航,也可以確保自適應(yīng)巡航過程中的安全性。這將是未來發(fā)展的一種趨勢。
自適應(yīng)巡航在部分車輛上已經(jīng)實現(xiàn)了商用化,也被認為是自動駕駛發(fā)展過程中必不可少的一項功能,相較于抬頭顯示功能,自適應(yīng)巡航的功能更可能被完整應(yīng)用到最終的自動駕駛功能上。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,更多高級輔助駕駛功能將逐步商用化、中低端搭載化,這也是自動駕駛技術(shù)普及過程中必不可少的一個過程。
盲點檢測系統(tǒng)
想必開車的各位都遇到過這樣的場景,車輛在路面行駛的過程中,會遇到需要變道、轉(zhuǎn)彎、駛?cè)牖蝰偝鐾\囄坏男枨,由于車輛本身存在盲區(qū)的緣故,僅通過兩側(cè)后視鏡,很難準確查看后方道路情況,如果盲區(qū)內(nèi)有車輛或行人存在,就會導(dǎo)致剮蹭事故出現(xiàn),很多的交通事故都是因為車輛的盲區(qū)的存在,駕駛員獲得了錯誤的道路信息導(dǎo)致的。
所謂盲區(qū),就是駕駛員在駕駛座位上無法通過后視鏡查看到的道路位置,盲區(qū)無法直接通過調(diào)整后視鏡進行消除,在大雨天氣、大霧天氣、夜間光線昏暗的場景,更是增加了駕駛員的判斷難度,導(dǎo)致駕駛員難以通過后視鏡準確判斷后方車輛的位置,此時如果進行變道、轉(zhuǎn)彎等操作,就會面臨更大的危險。
灰色區(qū)域為盲區(qū)為了提升駕駛員行車安全,補償駕駛員在駕車過程中無法消除的盲區(qū),盲點監(jiān)測系統(tǒng)(BMS或BLIS)應(yīng)運而生,盲點監(jiān)測系統(tǒng)又被稱之為并線輔助系統(tǒng),是車輛上的一個高級輔助駕駛功能,主要功能就是掃除后視鏡盲區(qū),通過微波雷達探測車輛兩側(cè)的后視鏡盲區(qū)中的超車車輛,當在盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)有其他車輛時,盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)就會通過聲音、燈光等強提醒的方式給駕駛員進行提醒,因此盲點監(jiān)測系統(tǒng)可以有效保障車輛在變道或轉(zhuǎn)彎過程中的安全,避免剮蹭事故的發(fā)生。
盲點監(jiān)測系統(tǒng)的出現(xiàn)可以追溯到1995年美國工程師喬治·普拉策向美國工程師協(xié)會提出的“盲點區(qū)后視鏡”,通過調(diào)整中間及雙側(cè)后視鏡的方式來減少駕駛員的視覺盲區(qū),主要是在兩側(cè)后視鏡上加裝可以看清盲區(qū)狀況的輔助曲面鏡,來增加駕駛員的可視范圍,提高駕駛員的駕駛安全,此方案被很多汽車廠商所采納,并得到實際的應(yīng)用。
被普遍認可并接受的盲點監(jiān)測系統(tǒng)則是在2007年裝載于第二代富豪S80車輛上的高級輔助駕駛系統(tǒng),主要是通過加裝在后視鏡下方的攝像頭來獲取車輛側(cè)后方的影像,再通過影像來辨別后方的車輛或行人,從而提醒駕駛員行車安全。但是這個系統(tǒng)需要在車輛時速超過22.5 km/h時才可以開啟,且在濃霧、下雨等視線不佳的天氣,這套系統(tǒng)也會造成誤判。盲點監(jiān)測系統(tǒng)主要是由感知單元、電子控制單元及執(zhí)行單元組成,感知單元包括攝像頭、探測雷達、超聲波傳感器,執(zhí)行單元為聲光報警器。
感知單元主要用來監(jiān)測車輛側(cè)后方盲區(qū)中是否存在車輛或行人,并將感知信息傳遞給電子控制單元;電子控制單元將感知單元獲取的信息進行處理及判斷,并將處理后的信號輸出給執(zhí)行單元;執(zhí)行單元的主要作用是執(zhí)行電子控制單元的指令,如果盲區(qū)存在車輛或行人,聲光報警器會通過圖像或者聲音的方式,給駕駛員進行提示,讓駕駛員得到更好的駕駛預(yù)判。
盲點監(jiān)測系統(tǒng)的組成盲點監(jiān)測系統(tǒng)從技術(shù)上主要分為影像和雷達2種,2種技術(shù)路線各有優(yōu)劣。影像:影像顧名思義就是通過在車輛上加裝攝像頭的方式,對車輛盲區(qū)進行監(jiān)測,攝像頭主要加裝在兩側(cè)后視鏡和車尾,以影像方式監(jiān)控車輛后方是否有來車,但采用影像的技術(shù)方式,在惡劣天氣(大雨、大霧等)下就會表現(xiàn)不佳,極易產(chǎn)生誤判。
雷達:盲點監(jiān)測系統(tǒng)使用的雷達主要為24 GHz和77 GHz的短波雷達,將雷達安裝于車側(cè)或后保險杠處,通過發(fā)出微波偵測車輛兩側(cè)及車尾來車,在車輛行駛速度大于10KM/H自動啟動,實時向左右3米后方8米范圍,發(fā)出探測微波信號,系統(tǒng)對反射回的微波信號進行分析處理,即可知后面車輛距離,速度和運動方向等信息,通過系統(tǒng)算法,排除固定物體和遠離的物體,當探測到盲區(qū)內(nèi)有車輛靠近時,指示燈閃爍,此時駕駛員看不到盲區(qū)內(nèi)的車輛,但是也能通過指示燈知道后方有車輛駛來,變道有碰撞的危險,如果此時駕駛員仍然沒有注意到指示燈閃爍,打了轉(zhuǎn)向燈,準備變道,那么系統(tǒng)就會發(fā)出“嗶嗶嗶”的語音警報聲,再次提醒駕駛員此時變道有危險,不宜變道。
通過整個行車過程中,不間斷地探測和提醒,防止行車過程中因惡劣天氣,駕駛員疏忽,后視鏡盲區(qū),新手上路等潛在危險而造成交通安全事故。相較于采用影像的技術(shù)方式,雷達的方案不受天氣的影像,且微波不依賴于空氣傳送,因此微波的偵測能力和車輛的行駛速度也沒有關(guān)聯(lián)。
盲點監(jiān)測系統(tǒng)是現(xiàn)有高級輔助駕駛系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍的一種技術(shù),隨著技術(shù)的發(fā)展,自動駕駛時代終究會到來,在自動駕駛技術(shù)普及后,盲點監(jiān)測系統(tǒng)還有存在的意義嗎?從前文我們可以了解到,盲點監(jiān)測系統(tǒng)的本質(zhì)還是通過監(jiān)測車輛兩側(cè)及后部盲區(qū)是否有車輛進入,從而通過聲音或光亮來提醒駕駛員行車安全,主要還是輔助駕駛員駕駛的一種技術(shù)。
自動駕駛實現(xiàn)的前提是車輛的駕駛過程無需駕駛員的參與,在那時,盲點監(jiān)測系統(tǒng)是否還有存在的必要?筆者認為,在自動駕駛技術(shù)普及后,車輛行駛的任務(wù)被交由了車輛自身,道路路況的識別依舊十分重要,對道路的多樣化監(jiān)測,將確保車輛自動駕駛時的安全。盲點監(jiān)測系統(tǒng)也會隨著自動駕駛技術(shù)的升級轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。
在L4級別自動駕駛時,車輛雖然可以實現(xiàn)自主駕駛的功能,但還是需要安全員來輔助識別路況,在出現(xiàn)必要狀況時,還是需要安全員來接管車輛,此時盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)將會和現(xiàn)在一樣發(fā)揮自身作用,當車輛盲區(qū)出現(xiàn)車輛或行人時,依舊會通過聲光來提醒安全員,從而確保車輛駕駛的安全。
當自動駕駛技術(shù)達到L5級別時,安全員的角色也不再需要,此時盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)將會轉(zhuǎn)變?yōu)榈缆繁O(jiān)測系統(tǒng),不斷進行道路狀況的監(jiān)測,給車輛提供更完善的道路狀況,聲光提醒也將消失,車輛將自主實現(xiàn)車輛兩側(cè)及后方來車的識別,給系統(tǒng)進行路況數(shù)據(jù)采集,以便讓系統(tǒng)做好駕駛預(yù)判,給乘客提供完善的自動駕駛服務(wù)。
高級輔助駕駛系統(tǒng)的發(fā)展將是逐漸遞進的,現(xiàn)有的高級輔助駕駛系統(tǒng)更多是輔助駕駛員安全行駛,隨著自動駕駛技術(shù)的提升,這些輔助駕駛員行駛的高級輔助駕駛系統(tǒng)也將得到技術(shù)的提升,轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣玉{駛技術(shù)中另一種技術(shù)方向。
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