Sunlord带你了解ADAS及其传感器

发布时间:2020/7/7 14:14:38



引言



随着汽车电子的快速发展,消费者对汽车安全以及舒适的驾驶功能也越来越关注,之前仅出现于高端车型的ADAS系统也逐渐成为更多车辆的基本配置。
ADAS系统由多个部分组成,通过各种传感器进行信息采集后进行相应的处理,让驾驶者能够在最快时间察觉危险。


什么是ADAS



ADAS,全称Advanced Driver Assistant Systems 驾驶辅助系统,利用车身装载的传感器,如激光雷达,毫米波雷达,摄像头等收集汽车当前运行环境信息,通过计算处理当前获得的信息,给出汽车的运行路径以及方案,提高驾驶者的驾驶体验以及驾驶安全性。
ADAS是由几个配套的系统协调组成,包括盲点测试系统BSD,停车辅助系统,车道偏离警示系统LDW,碰撞预防系统FCW,自适应航巡ACC等,这些系统功能的应用主要依赖于车身装载的传感器进行信息的采集,这些传感器包括激光雷达,毫米波雷达,超声波雷达以及摄像头。


*图片来源网络

传感器介绍


激光雷达

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(1)原理

工作在红外和可见光波段的,以激光为工作光束的雷达称为激光雷达。其工作原理是由激光雷达通过向目标发射激光束,该光束为探测信号,然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作相应的处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度等参数。

(2)优缺点

优点:测量高

缺点:成本高,容易受恶劣天气的影响,信息有可能会失真

(3)应用

自动驾驶


毫米波雷达

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(1)原理

毫米波雷达是指工作在毫米波波段的雷达,其实就是电磁波,其频率范围在30GHz-300GHz之间,波长从1cm到1mm。振荡器产生一个随时间变化而逐渐增加的频率,当信号遇到障碍物后会反射回来,但是其中会有一个延时, 反射回来的信号频率与发射信号频率的波形之间有一个频率差,频率差和时延存在线性关系,即障碍物距离越远,反射信号时间越晚,通过频率差即可计算判断与障碍物的距离。

(2)优缺点

优点:探测距离远,成本较低,受环境影响小,穿透能力强

缺点:视野角度小,侧向较低,分辨率不高

(3)应用

24~24.5GHz: 盲点检测,变道辅助等

77GHz:紧急制动,自动跟车等


超声波雷达

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(1)原理

利用传感器内的超声波发生器发出40KHz的超声波,接受探头接受经障碍物反射回来的超声波,利用时间差计算与障碍物的距离。

(2)优缺点

优点:超声波能量消耗慢,穿透力强,成本低

缺点:容易受天气影响,不同天气超声波传播速度不一样

(3)应用

超声波停车辅助


 高清摄像头

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(1)原理

摄像头是ADAS主要的视觉传感器,镜头采集车身周围图像,摄像头内的相关组件对图像进行处理,将图像信息转换为数字信号进行模式识别,如车子,交通标志等。利用物体运动模式估算障碍物与本车的相对距离以及相对速度。

(2)优缺点

优点:成本低,分辨率高,可获得外观信息

缺点:光照阴影影响大

(3)应用

前向碰撞预警,车道偏移报警,行人检测等


ADAS传感器的未来趋势



智能汽车将会成为未来汽车的主流,ADAS将是其中必不可少的一环,预计到2020年,ADAS的前装渗透率有望达到50%,2030年90%以上的新车将搭载ADAS。到2020年ADAS市场规模175至300亿美元之间。当前的智能汽车搭载17个自动驾驶应用的传感器,到2030年将达到29 个。(*数据来源网络)
以当前的技术条件,每种传感器自身都有不可避免的弱点,以其中某一种传感器来完成ADAS所需要的感应信息是很困难的,虽然多传感器融合的方式仍在探索中,但多种传感器的融合将会是ADAS的发展趋势,这将会大大提高汽车的自身性能,给驾驶者更舒适的驾驶体验。


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*图片来源顺络内部

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