什么是ADAS，完全自动驾驶系统的基础?

全球自动驾驶市场:

全球自动驾驶市场发展迅速，预计2020年至2024年的复合年增长率为18.3%。到2024年，L1-L5级自动驾驶汽车的出货量预计将达到5425万辆左右。预计到2024年，L1和L2自动驾驶的市场份额将分别为64.4%和34.0%。

自动驾驶汽车产业主要由传统整车厂、零部件供应商、科技公司、芯片制造商、运输网络公司(TNCs)等组成产业链。

自动驾驶系统的基本原理:

要实现自动驾驶，首先需要建立完善的ADAS技术。各种微机电系统需要协同工作才能实现自动驾驶。胎压检测、行人识别、电子制动，甚至还有爬坡控制等动力分配系统，弥补了驾驶员驾驶技术的不足。这些技术最终将扩展到执行动作，如车道保持和自适应巡航控制(ACC)。车联网正在发展，以提供其他形式的智能交通。

什么是高级驾驶辅助系统(ADAS)?

辅助驾驶员进行车内驾驶控制的系统被称为ADAS。其主要功能不是控制汽车，而是向驾驶员提供车辆工作状况、车外行驶环境变化等信息。在某些情况下，它可以辅助控制汽车，但司机仍然是控制汽车的主角。辅助系统仅提供警告和提示，作为辅助驾驶员的辅助手段，使驾驶员能够及早采取措施，避免交通事故的发生。这相当于美国汽车工程师协会(SAE)的2级。

启用高级驾驶辅助系统(ADAS)功能的关键是摄像头、雷达、激光雷达和多个超声波传感器系统的协作，以识别物体、行人和驾驶员的潜在危险。在某些情况下，这些技术可以独立工作，以确保司机、乘客和行人的安全。

高级驾驶辅助系统(ADAS)包括什么?

• 传感器:检测各种外部信号。可使用的传感器包括雷达、激光雷达、ToF (3D飞行时间)、红外、超声波等，用于探测距离和其他条件。
• 处理器:汽车中的电子控制单元(ECU)负责处理输入信号。它可以对车内所有传感器发出的信号进行采集和分析，进行适当的分类和处理，然后输出控制信号给执行器。支持的处理器包括微处理器和MPU (Memory Protection Unit)、DSP (Digital Signal Processor)和GPU (Graphics Processing Unit)。
• 执行机构:根据处理器发出的信号控制各种被动设备，使相关设备完成被控操作。

高级驾驶辅助系统(ADAS)有哪些类型?

随着技术的进步和传感器的大量生产，各种先进驾驶辅助系统(ADAS)在车辆上的应用越来越广泛。

• 停车辅助系统(PAS):
  为辅助驾驶员泊车，主动泊车辅助系统可以自动控制方向盘，辅助驾驶员完成泊车动作。被动停车辅助系统使用反向成像和超声波传感器向驾驶员发送图像和声音，以协助驾驶员执行停车动作。
• 夜视系统(NVS):
  在夜间或能见度低的雨天，容易发生交通意外。可以使用高灵敏度的图像传感器，配合红外图像传感器，为驾驶员提供行人、动物、车辆以及车前环境的辅助图像。
• 车道偏离警告系统(LDWS)
  司机经常因打瞌睡、打电话等而分心，导致车辆偏离车道。后视镜或车身侧面的图像传感器或后置图像传感器监测车道线并判断车轮是否紧贴车道线。如果车轮压在车道线上，但转向灯未激活，系统将产生警告声音提醒驾驶员。
• 避碰系统:
  也被称为碰撞前系统，前方碰撞警告系统，或碰撞缓解系统。安装在车前的雷达传感器可以连续扫描前方路况，然后根据车辆的行驶情况判断发生碰撞的可能性。
  当与前方车辆的距离变得太短时，预警系统的第一阶段将启动声音警报，并在屏幕上显示信息，提醒驾驶员注意车辆之间的距离。如果驾驶员没有反应，则启动第二阶段自动灯光制动，并轻轻地拉安全带以警告驾驶员。如果驾驶员没有反应，系统将启动自动紧急制动，并激活可伸缩安全带功能，以保护驾驶员并减少意外伤害。
• 盲点检测系统(BSD):
  汽车驾驶在视野中存在所谓的盲点，由于驾驶员未能注意或及时反应，可能导致危险。盲点是驾驶员无法直接或通过后视镜看到的视野区域。它们特指从车身中部到后部的车身两侧。红外或雷达传感器可用于探测车辆周围的盲点。当行人或车辆靠近时，系统会发出警告声音提醒司机。
• 自适应巡航控制系统(ACC)
  安装在车辆前方的雷达传感器不断扫描前方的道路，该系统通常与速度控制装置相结合。驾驶员设定一个速度，当与前车的距离变得太短时，系统会自动减速以保持与前车的安全距离。当与前车的距离变大时，自动加速，但不会超过驾驶员设定的速度。
• 自适应前照灯系统:
  灯光可以根据不同的车速、道路、环境和气候条件进行调整，以达到最佳的照明角度和范围。
• 胎压监测系统(TPMS):
  轮胎充气管上安装了一个由微机电系统(MEMS)制成的非常小的压力传感器，用于监测轮胎压力和温度，并通过无线传输将这些信息传递给车辆。当胎压过高或过低时，系统会在屏幕上显示警告信息，提醒驾驶员。
• 断路器电气辅助系统:
  刹车是汽车最重要的电子部件之一，电子刹车辅助系统是最早安装在汽车上的驾驶员辅助系统之一。

1. 防抱死制动系统(ABS):一般来说，在紧急情况下，当车辆刹车用力时，车轮会有锁死的倾向，导致驾驶员失去对车辆前进方向的控制。使用ABS时，当驾驶员踩下刹车踏板时，ABS每秒会释放6到12次刹车。这将降低车辆的速度，但同时允许驾驶员在减速期间保持对车辆的控制。
2. 制动辅助系统(BAS):在紧急情况下，驾驶员可能无法施加足够的力量刹车。对于BAS，如果系统检测到驾驶员突然以极快的速度和力量踩下制动踏板，系统将确定需要紧急制动，并对制动系统加压以产生更大的制动力。
3. 牵引力控制系统(TCS):车辆在雨天或雪地和泥泞中行驶时容易打滑。使用TCS时，如果其中一个驱动轮打滑，系统会降低打滑轮的功率，甚至用制动器锁住打滑轮，从而将更多的动力传递给非打滑轮。这将通过平衡两个车轮上的驱动力来确保最大的前进动力。
4. 电子制动力分配(EBD):传统的制动系统将制动力按固定的比例分配给汽车的前后轮。EBD可以根据不同的行驶条件独立分配四个车轮的制动力，达到最佳的减速效果，避免车轮打滑和不必要的ABS动作。
5. 电子稳定控制(ESC):该系统自动检测车轮速度、方向盘旋转角度、车身偏航振幅、横向加速度等值，以确定车辆是否失控。该系统可以提供单轮制动器，以恢复车辆的稳定性。
6. 刹车优先系统(BOS):电子控制单元(ECU)收集并分析来自汽车中所有传感器的信号。如果来自传感器的信号有冲突，系统将优先刹车，以确保车辆在刹车时减速。
7. 电动驻车制动(EPB):使用EPB时，只需简单地按一下按钮就可以代替拉动驻车制动手柄。电子控制单元(ECU)可以在汽车启动和加速时自动激活和取消驻车制动。它也可以用来避免车辆上坡时倒车的问题，从而增加安全性。