主流ADAS功能及其硬件方案

自我学习笔记类的文章，既不系统，也不专业，建议专业读者不要花费时间去读。...



放两个图，这两个图在网上是可以找到的。从图表来看，佐思产研还是非常专业的。





有机会将成本分析/主流供应商/代表车型等也补上，这个难度也不太大，只是目前没这么多时间。顺便再说一句，这个公众号纯粹是笔者自我学习和内部交流用的。所以，之前从来没推广过，大多数文章也都不太在意形式，更像是自己的学习笔记。就如同下面这篇文章，不少内容都是笔者从大陆、博世自己的官方介绍里抄的，文章既不系统，专业性也不强。如果耽误了读者的时间，实属抱歉。（之前写了一些文章，长期只有一个粉丝，今天不知道为什么突然多了10个粉丝，所以才担心耽误这些粉丝的时间）

1.BSD=Blind Spot Detection=盲点侦测。

功能介绍：

当驾驶者在迅速察看了内视镜和外视镜并可能快速回头一瞥然后准备放心超车时，忽然听到来自左侧的一记大声警告。驾驶者很容易漏看超车道上从后面快速接近的车辆或者位于与其汽车并排的盲点区域的车辆，特别是在多车道高速公路或干线公路的繁忙交通以及城市交通中。盲点探测系统（BSD）在这时可以通过监视驾驶者难以看见的区域来缓解其大部分压力和避免危险情况的发生。如果车道变换辅助系统指示没有合适的超车间距，则驾驶者的注意力就会被吸引向前方——因为您永远不会知道前方车辆是否进行了意外的制动。

技术原理：

雷达传感器或摄像头负责监视车辆后面和侧面的道路空间，并在外后视镜上显示一个视觉信号，以提示盲点区域是否有运动的汽车存在。一些车型还会在驾驶者不顾盲点区域有车辆存在而想变换车道（通过打转向灯）时向其提供附加的触觉警告，亦即振动其座椅。尽管每个汽车生产商用于警告驾驶者的设计方案各不相同，但外后视镜近旁的指示器是必须有的。

硬件方案：

1.  单摄像头方案。2.摄像头+毫米波雷达方案 备注：BSD用毫米波雷达目前主要是24GHZ，但逐步被77GHZ取代是趋势。

2.FCW=forwardcollision warning=前方碰撞预警

功能介绍：

FCW能够通过传感器系统来时刻监测前方车辆，判断本车于前车之间的距离、方位及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶者进行警告。FCW系统本身不会采取任何制动措施去避免碰撞或控制车辆。

技术原理：同上

硬件方案：

1.单好毫米波雷达2.单激光雷达3.单摄像头（单目和双目）4.以上融合。其实这个和下面的AEB方案就比较类似。

成本分析

3.AEB=Autonomous emergency brake=紧急制动

功能介绍：

紧急制动，避免碰撞或刮伤。

技术原理：

通过摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器感知到前方突然出现的物体，汽车自动进行减速和刹车。

硬件方案：

1.单目摄像头2.双目摄像头3.77GHZ雷达+单目4.Lidar+单目5双目+毫米波雷达。不同方案之间是有测试方案评分对比的。参照朱玉龙的“汽车电子设计”公众号《聊聊AEB的感知部分传感器》一文

成本分析：

4.AP=Autonomosparking=自助停车

功能介绍：全自动停车

技术原理：超声波传感器和摄像头感知到停车位周围的环境。

硬件方案：

1.10-12个超声波雷达2.超声波雷达+摄像头的结合3.单摄像头方案（四个或更多）

成本分析：

5.SVC=Surroundview camera =全息倒车影像=360全景

功能介绍：

360环视系统，系统同时采集车辆四周的影像，经过图像处理单元一系列的智能算法处理，最终形成一幅车辆四周的全景俯视图显示在屏幕上，直观地呈现出车辆所处的位置和周边情况。系统大大地拓展了驾驶员对周围和环境的感知能力，使驾驶员在处理车辆起步、行车转弯、泊车入位、窄道会车、规避障碍等情况时从容不迫、轻松自如，可以有效减少刮蹭、甚至碰撞碾压等事故的发生。

技术原理：同上

硬件方案：

一般来说，主要是四个广角摄像头方案

成本分析：

6.LDW=Lanedeparture warning=车道偏离预警

功能介绍：

在度假归来的漫漫长路上，或者在一天紧张而繁忙的工作之后，驾驶者都有可能由于注意力不集中而身处危险境地，同时可能出现打盹现象，这是非常危险的。也许驾驶者只是在瞬间打了个瞌睡，但不幸的是严重事故很可能就会因此而发生。疲劳驾驶是近四分之一交通事故发生的主要因素，夜间发生事故的危险更是白天的两倍。

技术原理：

这个智能型高级驾驶辅助系统的核心部件是一个摄像头，它安装在汽车后视镜的近旁，对准汽车前方的道路标线。摄像头中的软件可分析图像并通过探测道路标线确定汽车是否就要偏离车道，同时确定汽车相对于标线的位置。随后它可以根据行驶方向计算出汽车将在何时越过标线。驾驶者通常会由方向盘振动以及轻微的转向干预得到危险警告。这个电子‘副驾驶员’在后台工作，仅当驾驶者似乎无意间要脱离车道时才会发出警告——但如果驾驶者打了转向灯，警告就会被阻止。这关键的几秒钟也许就是生与死的区别。

硬件方案：

1.单摄像头，参展Mobileye.2.双目3.三目。

成本分析：Mobileye的前装芯片+摄像头模组成本200美金。后装一台卖1.6万。

7.ACC=Adaptivecruie control=自适应巡航

功能介绍：

因为尽管车速本身并不危险，但如果汽车相互跟进的车距过小，它就会变成一个危险因素。因此 ，作为一条基本经验法则，在这时保持‘半速度计读数’的车距是很有用的。按照该法则，汽车与其前方车辆的距离（单位为米）不应小于其行驶速度（单位为公里/小时）的一半。因此，时速100公里的汽车应当与前方车辆保持50米的距离。但是，繁忙的交通会迅速缩短这一安全距离，因为时速100公里的汽车每秒钟就要行驶28米之远。普通驾驶者从意识到前方车辆正在减速到拔脚离开加速器然后再狠狠踩下动器踏板至少需要一秒钟的时间。

自适应巡航控制系统不仅会坚守驾驶者所选择的车速，而且会坚守与前方汽车的车距。它监视前方车流的行进，尽管也许只是走走停停的跟车行进。当前方汽车再次开始加速时，它会把这个情况通知驾驶者。如果驾驶者确认了这一更新信息，则汽车将自动加速到预选择的速度或者前方车流行进所允许的速度。

即使在不活跃的时候，自适应巡航控制系统也能提供额外的安全保护。如果驾驶者处于即将发生追尾碰撞的危险之中，则传感器会及时警告驾驶者并通过增加制动系统的压力预先进行防备。这可以让制动器在紧急情况下对驾驶者的制动操作更迅速地做出反应。

由于车速的减小，追尾碰撞的恶性后果会得到减轻或者完全避免。总之，更少的碰撞还意味着更少的漫长交通堵塞以及由此产生的宝贵时间浪费、不必要的油耗和 CO2排放增加。

技术原理：

自适应巡航控制系统（ACC）使用雷达传感器（或摄像头）来监视汽车前方200米范围内的交通流。随后使用所记录的数据来计算驾驶者应当选择的合适驾驶速度，接着通过针对发动机和制动器的电子控制系统（ESP®）将车速自动调整为该速度。同时，它当然还会始终使本车与前方车辆保持必需的安全距离。如果前方汽车猛然制动，通过ACC施加的轻微制动力可能不足以防止危险情况的发生。这时，驾驶辅助系统就会向驾驶者发出警告，随后驾驶者也施加手动制动。

硬件方案：

1.单目摄像头、2.双目摄像头、或者毫米波雷达、或者激光雷达的结合

成本分析：

8.LKS=lanekeeping system=车道保持

功能介绍：车道保持

技术原理：

一般来说通过摄像头识别车道线来进行。

硬件方案：

1.单目摄像头2.双目摄像头

成本分析：

9.AFS=自适应前照灯控制系统=AdaptiveFront-lighting System

功能介绍：

AFS是一种智能灯光调节系统。通过感知驾驶员操作、车辆行驶状态、路面变化以及天气环境等信息，AFS自动控制前照灯实时进行上下左右照明角度的调整，为驾驶员提供最佳道路照明效果。

1. 乡村道路模式（Class C）：基本光型模式；

2. 高速公路模式（Class E）：高速路上照射距离更远，灯光更汇聚，亮度更强；

3. 城市道路模式（Class V）：在城市道路上，将左灯光轴向左下方旋转（车辆靠右行驶），提高驾驶员左侧人行道上的照明；

4.  恶劣天气模式（Class W）：雨/雪/雾天时，通过压低、分散前照灯的照明角度，防止在车前形成聚光，减小光线通过地面积水反射对迎面车辆造成眩光的效应，同时提高驾驶员近前方和左右侧的照明，保证行车安全；

5.  仪表盘故障指示：对系统的故障进行诊断，当系统发生故障不能正常工作时，通过仪表盘提醒驾驶员，除CAN总线故障报警外，还可提供一路输出用于驱动仪表盘内故障指示灯；

技术原理：

自适应前照灯控制24V系统由主控制器单元、左/右旋转执行器、左/右调光电机、前/后车身高度传感器、方向盘转角传感器组成。

主控制器由整车获取24V电源供电，通过整车CAN总线和车身高度传感器获取控制所需的输入，通过私有LIN总线将控制指令发送到执行器单元，达到理想的光照效果。

为了提高系统成熟度，降低系统风险，系统部分零件借用了乘用车的成熟产品，由主控制器单元单独供电，形成12V子系统。同时为了适应卡车、客车、特种车辆应用场合的特殊性，允许客户对部分系统功能和零部件进行裁剪和更改。

硬件方案：以奔驰E系列为例，其技术是采用的Multibeam led技术。大灯内部是84颗电脑控制的LED，每一颗都可以独立控制，LED可转动。

成本分析：

供应商：奔驰E系列貌似是小糸。

10.夜视系统



功能介绍：

安装汽车夜视主动安全系统，可以在夜间能见度低的情况下，可获得更远的前方视野，其具备的多种功能，可给驾驶员带来更宽、更远的视野范围，距离可达远光灯的2-3倍，为驾驶员提前2-3秒应急反应时间，拥有更高的安全预警能力，为夜间行车的安全率提高2-3倍。

技术原理：

它分为主动式和被动式两种：前者是用用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像;后者不发射红外光线线，依靠目标自身的红外辐射形成“热图像”，故又称为”热像仪”。两种技术成像相比，前者的成像清晰，能对人、目标、场景等进行识别。

汽车夜视安全系统配置了4大传感器及利用近红外主动成像技术

第一、图像传感器，在低照底或者零照度时，通过红外补光，感应波长为近红外的波段进行成像。

第二、照度传感器，自动检测场境的照度高或低，当检测到场景为高照度时，红外夜视不会启动，当检测到场景为低照度或照度为零时，红外夜视会自动启动，为汽车主动安全系统补光，给驾驶员带来更宽更远的行车视野，当遇到强光时，则会对强光进行抑制。

第三、行人探测传感器，当检测到前方有行人或大型障碍物时，系统会自动发出语音报警。

第四、车道偏离传感器，当检测到汽车偏离行车道时，系统会自动发出语音警报。

第五、近红外主动成像技术，通过主动发出的近红外光进行成像。

硬件方案：对于主动式来说，是红外探照灯+红外接收传感器；对于被动式来说，主要是红外接收传感器。

成本分析：

值得一提是，上述不少功能其实是基于相同的硬件方案来实现的。比如说，加装一个Mobileye套装，就能够实现ACC/AEB/FCW/LKS等功能。如果再结合毫米波雷达或激光雷达，可实现的功能会更多。以后如果有时间，我希望能对每个功能，逐一详细的解剖。就如同朱校长《聊聊AEB感知传感器》一文那样。

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