通過高級駕駛員輔助系統(tǒng)提高汽車安全性能
加入技術(shù)交流群
鑒于上述原因，汽車原始設備制造商(OEM)及其供應商合作伙伴，以及全球政府機構(gòu)一直在努力開發(fā)并推廣主動安全與高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)，其設計旨在降低事故發(fā)生率并減少碰撞的嚴重程度。汽車產(chǎn)業(yè)界分析師認為，到2010年，ADAS將成為頂級新技術(shù)，其不僅可以幫助駕駛員提前意識到潛在的危險，而且還可通過車道偏離警告系統(tǒng)(LDWS)、睡意檢測及夜視系統(tǒng)等技術(shù)潛在地延長駕駛員的反應時間。
隨著消費者對ADAS的深入了解，得知其能夠提供更高的安全性，預計他們將更容易接受該技術(shù)，從而推動市場對這一需求的增長。ADAS已應用于豪華轎車，隨著技術(shù)的成熟，其將逐漸進入大眾市場，應用到普通車輛中，同時產(chǎn)量的提高將大幅降低產(chǎn)品成本。就汽車OEM廠商而言，鑒于目前被動安全系統(tǒng)快速成為汽車的標準技術(shù)，主動安全與ADAS技術(shù)還將有助于實現(xiàn)與眾不同的特色化產(chǎn)品。
ADAS概覽
ADAS的設計方案并不是要控制車輛，而是向駕駛員提供車輛周圍環(huán)境及車輛運行狀況等相關(guān)信息，提醒駕駛員注意潛在危險，從而提高行車安全性。
ADAS應用采用多種傳感器來收集有關(guān)車輛及車輛周圍環(huán)境的物理數(shù)據(jù)。收集相關(guān)數(shù)據(jù)后，ADAS系統(tǒng)將采用目標檢測、識別與跟蹤等處理技術(shù)來評估危險性。我們不妨舉兩個應用實例來說明，一是車道偏離警告系統(tǒng)(檢測到車道無意偏離，立即提醒駕駛員)，二是交通標志識別。啟用車道偏離警告系統(tǒng)時，系統(tǒng)會根據(jù)車輛位置檢測并跟蹤車道情況，在車輛越線進入相鄰車道時通知駕駛員。就交通標志識別而言，系統(tǒng)能識別交通標志并告訴駕駛員當前最高限速，或通知駕駛員目前行駛的具體區(qū)段。
不同系統(tǒng)通常要求采用不同類型的傳感器來收集環(huán)境信息。我們不妨舉幾個實例，如車道偏離警告系統(tǒng)采用CMOS攝像頭傳感器，夜視系統(tǒng)采用紅外傳感器，自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)通常采用雷達技術(shù)，而停車輔助系統(tǒng)則采用超聲波技術(shù)。盡管不同應用的技術(shù)細節(jié)各有差異，但技術(shù)處理過程通常都包括數(shù)據(jù)采集、預處理及后處理等三個階段。預處理階段執(zhí)行全圖像處理功能，數(shù)據(jù)工作強度較大，結(jié)構(gòu)也較為常規(guī)化，具體包括圖像的變換、穩(wěn)定性、特征信號增強、噪聲降低、顏色轉(zhuǎn)換、運動分析等。后處理階段則進行特征跟蹤、場景解釋、系統(tǒng)控制及決策制定等工作(見圖1)。用于收集環(huán)境信息的傳感器，不管其類型如何，均可獲得生成基本圖像的數(shù)據(jù)集。
圖1：主動安全系統(tǒng)的整個處理過程
從數(shù)據(jù)采集到采取行動的每一步都要求強大的信號處理能力，因此，及時、準確地執(zhí)行主動安全與ADAS系統(tǒng)必須要求高性能產(chǎn)品提供支持。專為汽車安全應用設計并優(yōu)化的數(shù)字信號處理器(DSP)，如德州儀器(TI)推出的TMS320DM643x達芬奇處理器就能提供所需的性能，從而使OEM廠商能夠向市場推出主動安全與ADAS技術(shù)。
動態(tài)靈活性
除了高性能之外，ADAS應用還要求靈活的架構(gòu)來滿足多種功能要求。例如，各國的交通標志從語言、文字字體、形狀到顏色等各不相同。我們必須提供足夠的靈活性，這樣才能在不同的產(chǎn)品線間盡可能地重復使用該技術(shù)，并根據(jù)新興市場的要求以正常速度低成本地推進技術(shù)創(chuàng)新。軟件創(chuàng)新是效率最高的方式。達芬奇處理器采用軟件可編程的架構(gòu)，因此能為開發(fā)人員提供足夠的靈活性，以便支持不斷變化的算法。
我們不妨設想一下在不考慮駕駛條件(如較強的陽光等)這一因素情況下的預處理算法。有些汽車供應商采用一種算法，有些則在白天采用一種算法，在夜間駕駛又采用另一種算法。實際上，針對多種不同的駕駛條件，我們將需要各種不同的預處理與后處理算法。系統(tǒng)還必須具備快速適應能力，比方說車輛進入遂道時，就會瞬間從白天駕駛模式切換到夜間駕駛模式。
請注意，車輛的不同傳感器應執(zhí)行不同的功能(見圖2)。如側(cè)向傳感器進行盲點檢測；前向傳感器負責車輛、車道、交通標志及行人識別工作；車內(nèi)傳感器則檢測車內(nèi)是否有人，駕駛員是否出現(xiàn)睡意及想做些什么等。
圖2：車輛安裝的多種傳感器執(zhí)行各種具體任務
評論