先进驾驶辅助系统

一、先进驾驶辅助系统简介

先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems; ADAS)是近年各大车厂积极发展的重点技术,现阶段主要功能而非控制控制车辆,而是为驾驶人提供车辆工作状况与车外静,动态环境变化等相关 资讯,并预先判断分析提供驾驶人警讯及提早采取因应措施。

常见的辅助驾驶系统包括:

盲点识别(盲点检测系统),停车辅助(停车辅助系统),后方碰撞警示(后碰撞碰撞预警系统),车道警示(车道偏离预警系统),适路性车 灯系统(自适应前照明系统),夜视系统(夜视系统),主动车距控制巡航系统(自适应巡航控制系统),防撞系统(预碰撞系统),(紧急)煞车辅助等,甚至更多功能的系统组成。


二、ADAS主要工作元件

感测器(传感器)
用于感知和接收车外部环境变化,根据不同的发现距离使用相对应的感测器,

常见的感测器包括:飞时测距(Tof),红外线(Infrared),超音波(Ultrasonic),雷达(Radar),光达(Lidar)。


处理器(Processor)

又称电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit),搜集感测器传递的讯号,并分析处理后传递指令至致动器,处理器包括:压缩器(MPU),数位讯号处理器(DSP) ,图形处理器(GPU)。


致动器(执行器)
接收处理器传递的指令后使相对应的装置执行运作,如:自动煞车,警示讯息提示。



三、ADAS最常使用的感测器有下列三种

摄影镜头
便宜,轻巧,但不适用于恶劣环境中。


雷达感测器
轻巧,又区分为红外线,超声波,毫米波雷达。


光学雷达感测器
昂贵,高精准度,须搭配强大处理器。

未来的ADAS会采用多种类感应器处理环境感测,互相配合补足单一感测器量测死角或环境干扰,不会有单一感测器完成所有工作。



四、全自动驾驶等级分类

由「汽车工程师学会(SAE:Society of Automotive Engineers)」从辅助驾驶到完全自动化驾驶,定义了六个等级,等级0为完全由人工操作无任何自动功能,等级1〜等级5则依其辅助功能 及操作方式区分为部分驾驶到自动驾驶。



五、等级分类与所需感测器数量

更高等级的ADAS需求更多数量的感测器相互配合,尤其以雷达及车载镜头需求数量增长最多,光达因其卓越的感测特性,光学厂亦积极的将光达元件轻量化及降低 成本以符合车载使用。




六、感测器特性比较


七、结语

各个车厂近期均竞相推出了级别3自驾车,特斯拉执行长更表示已掌握接近级别5自动驾驶技术的开发,背后的主要大量商机为感测器开发与感知融合系统单芯片SoC,车辆定位与 高精图资,5G传输及AI决策控制,从感测器,5G传输这些相关元件技术来探讨,不难发现光学薄膜在其自驾车系统中扮演着举足轻重的角色,尤其是在摄影镜头及光学雷达 感测器的设计及光学薄膜应用。




参考文献

[1]Under the Hood: What Audi A8 Has Taught Us,EE Times

[2]高级驾驶辅助系统(ADAS)法规趋势,财团法人车辆研究测试中心

[3]Sensorfelder der Umfeldüberwachung,Audi