世界第一害——交通事故

據(jù)統(tǒng)計，大部分交通事故是由駕駛員引起，或者說是由人為錯誤造成的。駕駛輔助系統(tǒng)的目的就在于使人為錯誤導致的事故得以避免，在事故即將發(fā)生之前對車輛進行控制以減輕事故造成的傷害。

駕駛輔助系統(tǒng)的主要目標概括有以下幾點：

• 提高汽車主動安全

• 減輕駕駛員勞動強度

• 減少燃料（能源）消耗，降低CO2排放

• 為控制交通擁堵提供支持

• 為自主/自動駕駛（終極目標）提供技術基礎

泊車輔助系統(tǒng)

車道保持輔助系統(tǒng)可以幫助司機將車輛保持在原車道上行駛，用一個攝像機來識別車道邊界線。

車輛行駛時，如果車道保持輔助系統(tǒng)識別出了車道兩側的邊界線，那么該系統(tǒng)就處于“時刻準備工作”的狀態(tài)了。如果車輛行駛中靠近了識別出的某條車道邊界線（車輛可能要駛離車道了），那么方向盤就會發(fā)生震動，從而對駕駛員進行提醒。如果在車輛橫過車道邊界線之前撥動了轉向燈，那么就不發(fā)出這種振動提醒了，因為系統(tǒng)認為這是駕駛員要變道了。

車道保持輔助系統(tǒng)

階段3 ：借助泊車轉向輔助系統(tǒng)（PA）泊車。汽車停止時掛上倒車擋后，開始停車過程，PA 把汽車轉向空車位，駕駛員必須負責制動和踩油門；

階段4 ：泊車輔助轉向過程。完成停車完成后，PA通過駕駛員信息系統(tǒng)顯示出來關閉泊車轉向輔助功能，并關閉停車輔助按鍵上的警報燈。

倒車輔助系統(tǒng)

倒車系統(tǒng)是汽車倒車安全輔助裝置，能夠用聲音提醒路人該車正在倒車或者通過倒車雷達和語音提示駕駛員車后有障礙物，還有的是在有語音的同時也在駕駛室向駕駛員顯示車后障礙物的情況，使駕駛員倒車更加方便，使汽車后視鏡的視野死角和視線模糊的缺陷得到很大的改善，提高了倒車的安全性。

按傳感器不同倒車輔助系統(tǒng)可分為紅外線式、超聲波式、電磁感應式和超聲波與機器視覺配合式四種。

紅外線式。上世紀80年代出現(xiàn)的以紅外線的發(fā)送接收原理制成的倒車輔助系統(tǒng)。它最大的缺點是紅外線易受干擾，另外對深黑色粗糙表面物體的反應不靈敏。更糟糕的是，只要紅外線發(fā)射器或接收器表面被一層薄薄的冰雪或泥塵覆蓋，系統(tǒng)就會失效。

電磁感應式。隨后，出現(xiàn)了以電磁感應原理制成的倒車輔助系統(tǒng)。其檢測穩(wěn)定性和靈敏度比紅外線提高許多，但也有著致命性缺點，它只能動態(tài)檢測障礙物。也就是說，車輛停止時，就不能檢測到任何東西。因此實用性也不如意。

超聲波式。上世紀90年代，倒車輔助系統(tǒng)終于迎來技術上的突破，采納了超聲波作為檢測媒介。它的各項性能指標與經(jīng)濟性都相當好，以至于當今的產(chǎn)品都是基于此項技術開發(fā)而來。

超聲波與機器視覺配合式。最新的倒車輔助系統(tǒng)以超聲波和機器視覺作為檢測手段，全智能泊車。它使用超聲波傳感器檢測障礙物，并能結合攝像頭自動識別停車線，當汽車自動檢測好停車位置和距離時，只要駕駛者按下確認鍵，該系統(tǒng)就會自動泊車。

剎車輔助系統(tǒng)

傳感器通過分辨駕駛員踩踏板的情況，識別并判斷是否引入緊急剎車程序。由此該系統(tǒng)能立刻建立起最大的剎車壓力，以達到可能的最高的剎車效果。[詳細]

剎車輔助系統(tǒng)主要作用：

（1）用以在踩剎車的情況下，防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側滑和跑偏。

（2）與汽車制動時產(chǎn)生軸荷轉移的不同，自動調節(jié)前、后軸的制動力分配比例，提高制動效能。

（3）判斷駕駛者剎車動作，在緊急剎車時增加剎車力，縮短剎車距離。

（4）當汽車出現(xiàn)車輪打滑、側傾或者輪胎喪失附著力的瞬間，在降低發(fā)動機轉速的同時，有目的地針對個別車輪進行制動控制，并最終將車引入正常的行駛軌道，從而避免車輛因失控而造成的危險。

（5）通過控制驅動力的大小，來減小驅動輪輪胎的滑轉率，防止磕碰，讓車趨于穩(wěn)定。

從上世紀50年代早期的電動車窗到當今最新的汽車駕駛系統(tǒng)，豪華汽車所具有的高端特性隨著時間的推移最終都應用到中端和經(jīng)濟型汽車上，成為必備的電子和電氣系統(tǒng)。最近新出現(xiàn)的高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)技術也不例外。舉一個例子，歐洲的福特�？怂蛊�車現(xiàn)在具備了自適應巡航控制(ACC)、自動剎車和主動式車道保持等功能——所有這些特性以前都專屬于豪華汽車。即使是經(jīng)濟型起亞汽車也安裝了后視攝像機。但是，隨著ADAS技術應用到價格相對便宜的車輛上，這帶來了一個兩難的問題：需要以非常低的價格實現(xiàn)大量的計算資源。

系統(tǒng)：自適應巡航控制    傳感器：雷達

過去十年中，豪華汽車采用了ACC技術，這一技術目前也在更廣泛的市場上得到了應用。傳統(tǒng)的巡航控制技術設計用于保持車輛以恒定的車速行駛，與此不同，ACC技術使車速與交通狀況相適應，如果與前車距離太近，則會降速，在路況允許時，會加速到上限。這些系統(tǒng)通過使用安裝在車輛前部的雷達來實現(xiàn)。但是，由于雷達系統(tǒng)不能識別某一目標的大小和形狀，而且其視場也相對較窄，因此，應用時要結合攝像機。難點在于，目前所使用的攝像機和雷達傳感器還沒有標準配置。因此，還是需要靈活的硬件平臺。

系統(tǒng)：交通標志識別    傳感器：攝像機

正如其名稱所示，交通標志識別(TSR)功能使用前向攝像機結合模式識別軟件，可以識別常見的交通標志(限速、停車、掉頭等)。這一功能會提醒駕駛員注意前面的交通標志，以便駕駛員遵守這些標志。TSR功能降低了駕駛員不遵守停車標志等交通法規(guī)的可能，避免了違法左轉或者無意的其他交通違法行為，從而提高了安全性。這些系統(tǒng)需要靈活的軟件平臺來增強探測算法，根據(jù)不同地區(qū)的交通標志來進行調整。

系統(tǒng)：夜視    傳感器：IR或者熱成像攝像機

夜視(NV)系統(tǒng)幫助駕駛員在很暗的條件下識別物體。這些物體一般超出了車輛大燈的視場范圍，因此，NV系統(tǒng)針對在前方道路上行駛的車輛提前發(fā)出報警，幫助駕駛員避免撞車事件的發(fā)生

NV系統(tǒng)使用各種攝像機傳感器和顯示器，具體與生產(chǎn)商有關，但一般都屬于兩種基本類型：主動式和被動式。

• 主動系統(tǒng)，也稱為近IR系統(tǒng)，帶電耦合器件(CCD)攝像機和IR燈源相結合，在顯示器上呈現(xiàn)黑白圖像。這些系統(tǒng)的分辨率很高，圖像質量也非常好。其典型的可視范圍是150米。這些系統(tǒng)能夠看清楚攝像機視場范圍內的所有物體(包括沒有熱輻射的物體)，但是，在雨雪環(huán)境下，效率要大打折扣。

• 被動系統(tǒng)不使用外部光源，而是依靠熱成像攝像機，利用物體自然熱輻射來采集圖像。這些系統(tǒng)不會受到對面來車大燈的影響，也不會受到惡劣天氣狀況的影響，其探測范圍達到300米至1000米。這些系統(tǒng)的缺點在于圖像是顆粒狀的，功能受限于較溫暖的氣候狀況。而且，被動式系統(tǒng)只能探測有熱輻射的物體。被動式系統(tǒng)結合視頻分析技術，可以清楚的顯示車輛前方道路上的物體，例如，行人等。

在NV系統(tǒng)中，有多種體系結構選擇，每一種方法都有其優(yōu)缺點。為提高競爭力，汽車生產(chǎn)商應支持多種攝像機傳感器，在通用、靈活的硬件平臺上實現(xiàn)這些傳感器。

系統(tǒng)：自適應遠光控制    傳感器：攝像機

自適應遠光控制(AHBC)是一種智能大燈控制系統(tǒng)，使用了攝像機來探測交通狀況(對面來車以及同向交通狀況)，根據(jù)這些狀況，調亮或者調暗遠光燈。AHBC系統(tǒng)支持駕駛員盡可能在最大照亮距離上使用遠光，而不必在其他車輛出現(xiàn)時手動調暗大燈，不會分散駕駛員注意力，從而提高了車輛的安全性。在某些系統(tǒng)中，甚至可以分別控制大燈，調暗一個大燈，而同時另一個大燈正常點亮。AHBC與LDW和TSR等前視攝像機系統(tǒng)是相輔相成的。這些系統(tǒng)不需要高分辨率攝像機，某一款車輛如果已經(jīng)在ADAS應用中采用了前視攝像機，那么這一特性的性價比會非常高。

系統(tǒng)：行人/障礙物/車輛探測(PD)    傳感器：攝像機、雷達、IR

行人(以及障礙物和車輛)探測(PD)系統(tǒng)完全依靠攝像機傳感器來深入感知周圍環(huán)境，例如，采用一臺攝像機，或者在更復雜的系統(tǒng)中采用立體攝像機�！邦悇e變量”(衣著、燈光、大小和距離)的差異會很大，背景復雜而且不斷變化，以及傳感器置于移動平臺(車輛)上等因素，導致很難確定移動中行人的視覺特征，因此，采用IR傳感器能夠增強PD系統(tǒng)。雷達也可以增強車輛探測系統(tǒng)，它提供很好的距離測量功能，在惡劣的天氣條件下，性能表現(xiàn)出眾，能夠測量車輛的行駛速度。這一復雜的系統(tǒng)需要使用同時來自多個傳感器的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)：駕駛員困倦報警    傳感器：車內IR攝像機

困倦報警系統(tǒng)監(jiān)視駕駛員的面部，測量其頭部位置、眼睛(張開/閉上)以及其他類似的報警指示。如果確定駕駛員有進入睡眠的跡象，或者看起來意識不清，該系統(tǒng)會發(fā)出報警。有些系統(tǒng)還監(jiān)視心率和呼吸。設想但是還沒有實現(xiàn)的功能包括使車輛靠近路邊行駛，最終靠邊停下來。