先进驾驶辅助系统(ADAS)由最初只应用于奔驰和宝马等豪华车中,正在快速进入中级甚至入门级乘用车市场。未来几年,自适应巡航控制、车道偏离预警和侧面物体探测这三大主要ADAS技术的市场份额将会进一步增加。
根据IHS iSuppli研究报告,2011年,全球ADAS市场将取得近60%的营业收入增长,其中三大主要ADAS技术(自适应巡航控制、车道偏离预警和侧面物体探测)的营业收入达到16.5亿美元,较2010年的10.5亿美元增长了57%。到2015年,由这三种技术组成的ADAS系统的市场价值将达到62.1亿美元。未来这些技术将大幅提高整个ADAS市场的收入。这在近两年搭载ADAS系统的国产德系、美系和日系及自主品牌乘用车中已有所体现。
德系汽车
1. 大众途观SUV
途观是上海大众首辆SUV车型,于2010年3月上市。途观SUV搭载了先进的科技配置。
(1)PLA智能泊车辅助系统 途观SUV安装了10个前后倒车雷达,其中前保险杠车头两侧位置各设计了一个雷达探头,运用超声波传感器扫描路面两侧。当倒车泊车时,通过比较停车的空间和车辆的长度,自动寻找合适的停车位。找到合适位置后,驾驶员只需控制制动,车辆自动控制转向操作,即可将车停进停车位,并且液晶屏会有相应的显示。PLA智能泊车辅助系统属于大众第一代自动泊车辅助系统,不能识别垂直车位,只能适应路边的平行车位。
(2)AFS智能随动转向双氙气前大灯 通常普通大灯具有固定的照射范围,车在弯道上转弯时,由于无法调节照明角度,常常会在弯道内侧出现“盲区”,极大地威胁了驾驶员夜间的驾车安全。AFS智能随动转向大灯能够不断对大灯进行动态调节,保持与汽车的当前行驶方向一致,以确保驾驶员在任何时刻都拥有最佳的可见度(见图1)。
(3)SCL弯道辅助照明角灯 它是照亮转弯区域的辅助光源。在十字路口或者转弯处,弯道辅助照明角灯会随着方向盘偏转或者转向灯闪烁自动打亮,这样驾驶员可以立刻发现弯道区域附近的行人,从而降低事故发生率。SCL弯道辅助照明角灯由一个独立的卤素灯泡和一个小反射器组成,装在停车灯反射器后面,可照亮35°角、半径为若干米的扇形区域。在大众汽车车型中,弯道辅助照明角灯与雾灯整合为同一个灯。
2. 奥迪A6L轿车
2011款国产奥迪A6L和A4L都配备了自适应巡航系统(见图2)、停车辅助系统、车道辅助系统和换道辅助系统等多项ADAS功能。
奥迪A6L自适应巡航系统可以与驾驶员互动,让驾驶员能根据个人的驾驶习惯做出选择。驾驶员可以选择自己喜欢的行驶速度,以及和前方车辆间的距离。如果ACC系统检测到前方车辆与您行驶在同一条车道上,但是速度偏慢,ACC系统将会平缓地减慢车速,以适应前方车辆的速度。
奥迪车道保持辅助功能系统可以使车辆自动行驶在车道中间并加以保持的辅助功能。其原理是:通过紧贴在前风窗玻璃上的数字式灰度摄像头实时拍摄前方道路上的左右车道线,对其进行监控,拍摄到的图像由电脑转换成信息数据并进行处理,分析车辆是否行驶在两条车道线的中间和是否有偏移。
奥迪车道保持功能激活的条件:车速≥65km/h,且车道宽度在2.8~4.4m之间;摄像头视野清晰;摄像头必须能够识别出道路边界。市区车速不高,变道频繁,方向盘频繁抗拒变道反而会干扰驾驶,所以当车速<60km/h或偏离了车道,车道保持功能自动转为待机模式。车速再次≥65km/h后,说明路况和行驶条件已改善,若行驶在车道中间,车道保持功能又自动重新激活。
日系汽车
1. 丰田凯美瑞混合动力轿车
2012年5月21日,第七代凯美瑞混合动力版——凯美瑞.尊瑞正式在国内上市。尊瑞车型除了装有普通版凯美瑞的配置外,还加入了PCS预碰撞系统(见图3),ACC自适应巡航系统和10个安全气囊及BSM盲区监控系统等。
(1)PCS预碰撞系统 由毫米级微波雷达、众多传感器及ECU组成。装备在车头前段车标后方的微波雷达探测前方车辆及障碍物。系统将微波雷达及传感器信息进行统一收集与运算。当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号,提醒驾驶员注意危险情况,及时躲避。同时,系统处于待机状态,随时为驾驶员进行紧急避让操作提供支持。当车辆进一步接近障碍物而驾驶员未作出正确的制动或躲避反应时,系统判断碰撞不可避免,系统将在碰撞发生前提前锁紧安全带,施加制动力(如果驾驶员没有施加制动)或者加大制动力(相对于驾驶员施加的制动力)。
(2)BSM盲区监控系统 当达到一定的速度条件时,BSM系统将用准毫米波雷达实时监测相邻车道的车辆。当在变换车道时,系统能侦测到位于相邻车道盲区的车辆,通过外后视镜上的警告灯,提示驾驶员安全应对。
2. 丰田锐志轿车
丰田锐志轿车搭载了如下ADAS功能:
(1)ACC自适应巡航系统 当自适应雷达控制巡航系统启动时,藏在前格栅里的毫米波雷达传感器便会探知前方200m之内的车辆,并根据与前车的距离变化实时调整当前车速,保证与前车保持适当的车距。
(2)PCS预碰撞安全系统 当时速超过45km/h时,预碰撞安全系统就会开始工作,如果它发现车子可能与前方障碍物发生碰撞,车内的警报器就会立即鸣响,提醒驾驶员进行制动或避让操作。一旦驾驶员没能及时操作,预碰撞安全系统便会预先收紧前排乘客的安全带,并自动施加一定的制动力,减缓碰撞给驾乘者造成的伤害。
(3)倒车影像显示系统 将车辆后部的图像和预测路线显示在导航显示屏上,使驾驶员的倒车或停车更为轻松便捷。
(4)车侧影像显示系统(见图4) 新锐志右侧的外后视镜下方还加装了一个摄像头,每当车速低于5km/h时,这个摄像头便会自动启动,驾驶员可以通过车内的显示器看到右侧车轮周围的影像,这个功能让侧方停车变得易如反掌。驾驶员只需按下方向盘侧部的按钮,即可通过副驾驶一侧后视镜底部的摄像头,捕捉车辆右侧的盲区图像,并与预测引导线一同显示在导航显示屏上,协助驾驶员观察车侧路况。
(5)AFS智能前大灯随转系统 可根据车速及轮胎角度,计算车辆约3?s后的位置,对左、右前大灯的照射角度进行动态调节,使车灯紧随前方道路走向,扩大了夜间弯道行驶的可视范围,降低安全隐患。
图4 车侧影像显示系统
美系轿车
2012年4月,搭载了4项ADAS功能(见图5)的长安福特新福克斯正式上市。
(1)低速行车安全系统 低速行车安全系统的传感器是一个安装在汽车的位于后视镜高度的前挡玻璃上的激光传感器。在车速低于30km/h的情况下,激光传感器不断地对车辆前方进行探测,能探测保险杠前方0.5~10m距离。当前车相对速度低于30km/h时启动,前后车速差15~30km/h时减速,前后车速差小于15km/h时制动停车。车辆完全停下后,仪表盘上会显示车辆自动采取制动操作的相关信息。低速行车安全系统将在平均行车时速低于30km/h的城市交通高峰时段,有效减少碰撞事故的发生。
(2)HAS坡道起步辅助系统 可以调整汽车在上坡起步时的转矩,通过干预性制动、液压制动辅助及变速器调控来阻止汽车下滑,有效避免发动机熄火的情况,使上坡驾驶更为简单舒适。
(3)盲点信息系统 它利用安装后保险杠边缘的雷达传感器,确认是否有其他车辆和摩托车藏在驾驶员的视线盲区内。这一系统与后视镜一起可使驾驶员快速评估变线的可行性。
(4)SYNC车载多媒体通讯娱乐系统 是专为手机和数字媒体播放器配备的语音车载多媒体通讯娱乐系统,由福特、微软及大陆集团共同开发而成。支持语音识别命令,使驾驶员的双手不用离开转向盘,通过说话来操作智能手机的功能,与外界保持双向通讯,或者播放手机、iPod中的音乐,从而提高行车安全性。
自主品牌汽车
1.比亚迪G6轿车
G6轿车是比亚迪精心打造的首款T动力旗舰轿车,于2011年9月上市,集成了BAWS 疲劳驾驶预警系统(见图6)和右前轮盲区可视系统两项ADAS功能。
(1)BAWS 疲劳驾驶预警系统 是一套基于驾驶员生理图像反应的智能系统,利用驾驶员的面部特征、眼部信号和头部运动性等,推断出驾驶员的疲劳状态,如若判断得出驾驶员处于疲劳状态,将立即采取相应措施并提示报警。通过灵敏的感应装置,可以实现“全天候实时监测、人工智能识别、多媒体语音报警、疲劳等级自动调整”4大功能,全方位构筑汽车的安全屏障。
(2)右前轮盲区可视系统 对于新手来说,这个配置十分必要。在侧方停车的时候,大部分驾驶员都会对右侧位置掌握不好,尤其是针对右前轮的位置。通过多功能方向盘上的按键可以随时启动右前轮盲区可视系统,其覆盖的范围从车门拉手一直到车头前方且宽度约3.5m的区域。它的应用范围并不仅限于倒车的时候,在行车中也可以启动,在转弯或并线的时候可以更多的查看和了解右前方车辆或道路的情况,提升了行车的安全性。
2. 纳智捷大7 SUV
2011年9月,东风裕隆汽车有限公司纳智捷大7 SUV上市。纳智捷大7 SUV利用23个车载ECU和8个镜头,实现了Eagle View 360°环景影像系统、Night Vision高感光夜视辅助系统(见图7)、LDWS行车偏移侦测警示系统和车侧安全影像辅助系统等ADAS功能,从而构成全方位的视频智能驾驶系统。
纳智捷大7 SUV前风窗玻璃内侧中央上方的感测镜头可检测前方影像,有效摄取道路影像,再通过THINK+的即时精密运算,精确辨别车道线正确的位置。在车速超过60km/h以上时自行启动,当车辆接近车道线,驾驶员没有打方向转向灯,系统会发出蜂鸣警示声,适时提醒驾驶员车辆偏移的危险。
纳智捷大7 SUV采用先进的高感度CCD镜头,前方100m远和40m宽范围内的物体均可显像于中央液晶屏中。驾驶员在低光量的环境中开车时,可强化视觉影像、增加能见度,看清前方路况并及早做出反应,大幅提升驾驶安全。
纳智杰大7 SUV拥有顶级的清晰360°车辆影像监控。当车辆行驶于狭窄道路上或者在停车时,Eagle View+可以实现360°无盲区完整摄取车身四周前后左右各20cm范围的景物,并且自动合成为影像。驾驶员可以直接通过荧屏清晰地看到环景影像,安心地移动车辆,避免危险的发生。
除了行车导航及生活信息类服务外,Think+系统还有效地提升了行车的安全性。其中包括360°场景模拟停车辅助、实时行车诊断、定保通知、人身安全、事故处理及夜市辅助6项功能。
总结
ADAS技术是未来无人驾驶智能汽车的技术基础。目前谷歌公司已开展无人驾驶汽车项目,他们在量产混合动力汽车丰田普锐斯的基础上安装了一套完整的摄像感应系统,包括汽车顶部的激光探测仪、前后保险杠上安装的4个雷达、汽车后视镜上安装的摄像头、跟踪汽车运动的车轮编码器和GPS导航系统,这些设备可以对汽车周围环境进行360°的监控。
目前,谷歌公司已经成功地在6辆普锐斯和1辆奥迪TT基础上开发出样车,并且在美国实际道路上进行了30万英里的无人驾驶试验。2012年5月8日,美国内华达州机动车辆管理部门为谷歌公司的自动驾驶车颁发了首例驾驶许可证,这意味着谷歌公司自动驾驶汽车将很快在内达华州上路。据业内人士预计,在欧美国家,无人驾驶汽车有望在3~5年后推向市场。
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