通过高级驾驶员辅助系统为无人驾驶车辆开疆辟道
后视摄像头。
随着汽车与汽车之间,以及汽车与道路沿线的装置之间开始通信,安全性成为另一个关注焦点。虽然建立这些通信对于自动车辆来说很重要,,但仍然需要保护它们不受恶意攻击。这些问题在技术层面并非不能实现,但它们也无法在一夕之间就被法律和社会认可,而汽车厂商必须遵守的功能安全性标准也需要被建立。制造商将需要依靠半导体和设备供应商来来容易并快速地生产最终产品,并将这些产品推向市场。
发展ADAS特性
下列图表标示出某些现有或正在开发中的重要ADAS创新;然而,这些领域随着新想法的涌现而持续发展。所列出的每个自主控制等级为之后的自主功能提供技术支撑。也就是说,信息系统也许是被动地提供警示给驾驶员,但它们对于所有形式的自主功能也是不可或缺的组件。同样地,基本主动操作之后将会与高级控制和全自动化操作整合。(这些级别大体上与国家公路交通安全管理局的车辆自动驾驶5级分类相对应,这些车辆自动驾驶的基本级别由分类用车辆的功能数量来区分。)
信息和警报
具有驾驶员显示器的侧方和后方摄像头
倒车辅助
接近交叉路口警示
车前和车后驾驶员视线受限区域的超声波感测
交通信号识别
车道标记检测
盲点警示
夜间视觉
能见度较差情况下,测定前方物体所在范围
车辆与车辆之间,和车辆与基础设施之间的通信
整个汽车和周围空间的动态显示图像
驾驶员注意力分散时的驾驶室监视和警示
特定功能的自动驾驶
车道保持辅助,以保持在车道中央
针对不断变化交通情况下的自适应巡航控制
通过自动刹车来避免碰撞
自动紧急刹车
智能大灯辅助功能,为前方弯道照明,或避免使其他交通参与者短期致盲
组合功能自动驾驶
具有保持车道中间的自适应巡航控制
交通堵塞辅助
有限的自动驾驶自动化
自动停车/泊车辅助
公路自动驾驶
完全无人驾驶自动化
ADAS发展的技术要求
ADAS技术的发展涉及数个领域的创新。两个重要的相关趋势包括缩小传感器、摄像头和电子组件等单个组件的尺寸,并且将专用功能集成到更加综合性的系统中。因为需要更小、更便宜的组件来搭建用户所能负担的更大系统,这些趋势之间是互为补充的。例如,用于车道保持辅助的前置摄像头也可以用来侦测车辆前方物体、读取交通信号或刹车来避免碰撞。然而,执行更加复杂的ADAS功能不仅仅需要更多摄像头和超声波、LIDAR和雷达等传感器的输入,还需要将来自不同传感器组件的数据融合在一起。数据融合可以克服单个传感器解决方案的缺陷,并提供一定程度的冗余度。
图1. 传感器数据融合技术
更多的高分辨率传感器和摄像头全部都转换为对高带宽和高性能处理的要求。目前,ADAS使用了不同的网络互联标准和拓扑。不论最终标准结果如何,它对于减少接线以尽可能降低重量和缩短安装时间来说很关键。同时必须降低延迟以确保关键数据的高效传输。优化网络可以让视频和其它数据、控制信号,甚至电源在单根电线上传输,大幅降低对重量和连接器尺寸的要求,从而缩小模块本身的空间,以及装配线路的重量。
视频处理是ADAS技术发展的另外一个领域,处理由摄像头产生的海量像素数据所带来的巨大工作量。首先,系统必须过滤和调节视频图像的顺序,然后识别出所需的范围。接下来,系统必须识别出停止标志、行人和其它车辆等物体,然后决定采取的任务。这些关键时间的每一个任务在缩短数据流的同时,也会增加运算的复杂度。因此,从针对原始数据输入的专用视频信号处理,到针对物体扫描和识别的可编程信号处理,到针对影响车辆操作决策的高性能微处理器系统都需要异构处理。图像处理需要尽可能将最多的异构处理组件组合在一起,连同将摄像头数据提供给处理器的快速通信接口。
除了灵活通信和异构处理,ADAS系统依赖集成、及自适应电源管理。与大多数电子系统相比,汽车电压的变化范围更大,就温度范围、振动和污染而言,周围环境对器件运行会造成很大的压力。电源管理解决方案尤其重要,这不仅仅是因为它们为其它器件提供可靠电源,也是因为它们为系统提供有效保护而免于损坏。稳健耐用的电源管理虽然不为使用者查觉,但系统开发人员知道电源管理对于ADAS技术发展的绝对必要性。
提供针对ADAS要求的解决方案
ADAS系统开发人员可以仰赖TI为他们的技术需求提供解决方案。在需要ADAS技术的情况下,开发人员需要创新解决方案来提供可负担性、适应变化的灵活性、满足极端汽车运行条件的可靠性,以及针对未来增长的足够性能。在汽车厂商工作
- 汽车无人驾驶传感器平台大盘点(02-02)
- 自动驾驶距离我们还有多遥远?(02-16)
- 机器人时代:无人驾驶的野心(02-16)
- 多功能导盲车系统设计与实现(02-02)
- 智能汽车电子控制单元该如何简化(02-19)
- 汽车应用标准之争 凸显LIN竞争优势(02-24)