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高级驾驶辅助系统(ADAS)的5大科技趋势

2022-10-31 15:54:36

       高级驾驶辅助系统(ADAS)有助于简化驾驶控制,减少因驾驶员分心和注意力不集中而导致的交通事故,从而提高车辆安全性。在ADAS的支持下,司机和乘客可以更安全地在路上驾驶,避免机动车事故造成的伤亡。

       据疾控中心调查,机动车事故是造成意外伤亡的两大主要原因。即使不是酒驾,即使司机一时分神,也会明显增加车辆碰撞的风险。事实上,驾驶员的注意力离开前方超过两秒钟,就会大大增加发生事故的风险。使用手机引发的事故甚至超过了注意力分散引发的事故。司机看似在看前方的路,却“视而不见”,由于注意力集中在手机通话上,反应速度下降。所以手机的使用导致了事故率的上升。

高级驾驶辅助系统(ADAS)的5大科技趋势(图1)

      为了解决这些问题,ADAS设计需要在先进的多样化技术的基础上结合各种特性和功能。对于开发者来说,ADAS未来主要有五大发展趋势:嵌入式视觉、传感器、互联、汽车系统架构、汽车人机界面(HMI)设计。

嵌入式视觉

       汽车视觉系统在识别和跟踪潜在危险方面变得越来越重要。除了为车道偏离或盲点等高级警告功能提供输入,这些系统还提供支持各种不断增长的服务所需的数据,包括自动平行泊车或带变速警告的交通标志识别。视觉系统还为驾驶员监控系统奠定了基础,当驾驶员因困倦或注意力分散而开始走神时,该系统将发出警告。

       特殊计算机视觉软件、硬件和开发系统的出现,几乎消除了开发这些系统的所有传统挑战。例如,Anfuli Blackfin嵌入式视觉入门套件将开发软件和调试工具与评估板相结合,包括BF609 Blackfin视觉处理器、摄像头和ADI公司专用外设。

传感器

       除了基于视觉的交通预警系统,ADAS还需要大量的传感器来监控车辆周围,甚至是驾驶员本人。光探测和测量(LIDAR)、红外探测和雷达传感器为不断变化的路况下的自适应巡航控制(ACC)提供了强大的解决方案,以及在严重交通拥堵的频繁启动和停车期间保持车辆之间安全距离的系统。

       半导体制造商不断推出越来越先进的集成电路,集成信号调理和处理所需的检测信号链。例如,设计师可以将Maxim integrated MAX3806激光测距IC与Maxim MAX1446高性能模数转换器相结合,配置激光雷达系统的核心功能。

除了信号链集成之外,增加传感器融合将不同类型的传感器输出结合起来以增加信息,从而提供更多的预测报警。比如汽车系统设计师搭建的系统,结合车辆加速度传感器、胎压传感器、防抱死制动系统、电子稳定控制系统的传感器数据,可以预测路面与轮胎摩擦系数的严重下降。

互相连络

       随着车辆数字数据源的快速增长,无线网络在车内外互联中发挥着越来越重要的作用。结合轮胎压力监测和防抱死制动系统等关键系统,无线选项大大提高了CAN、FlexRay和XCP等标准车辆通信协议的灵活性。

       除了消除电缆线束,高度集成的无线设备的出现可以提供灵活的服务,帮助驾驶员及时了解车辆状态、交通状况和替代路线。随着自动预防性维护系统和物联网(IoT)等重大新趋势的普及,车载智能设备可以与云应用程序链接,提供更高级的服务。

汽车系统架构

       智能传感器和车载控制系统的迅速崛起,表明不仅要完善ADAS架构的系统基础,还要完善整车系统的设计。整车部署了几十个处理器,对稳定设计平台的需求变得更加重要。

       实时操作系统安全功能(RTOS)和支持软件工具的出现,为汽车软件架构师和设计者提供了可靠软件的基本保证。现在,工程师可以使用越来越多的实时操作系统、中间件和开发工具,这些工具专门用于支持ISO26262道路车辆国际功能安全标准。此外,AUTOSAR(汽车开放系统架构)等行业标准为设计师提供了一个通用接口,用于连接汽车中不同的第三方软件模块和应用程序。

汽车人机界面设计

        即使有先进的视觉系统、传感器、互联选项和基础设施,ADAS的最终成功也取决于驾驶员是否能够不小心相互交互。触摸屏技术的进步有助于确保乘客或司机在停车时能够更轻松地互动。然而,为了提高驾驶控制水平,采用先进的人机界面(HMI)技术可能是车辆最有前途的发展趋势。

       免触摸HMI系统是一种交互机制,不需要驾驶员双手离开方向盘。除了语音操作系统,使用眼球追踪技术的更精确的驾驶员监控系统也不断缩小了与传统触摸界面的差距。前窗显示器(HUD)使用成像设备来帮助司机保持对道路的注意力,例如德州仪器(Ti)的数字光处理(DLP)芯片组,可以显示高对比度的图像。

       ADAS具有简化驾驶控制、减少车辆事故的功能和特点。随着嵌入式视觉、传感器、互连、系统架构和HMI技术的快速发展,汽车电子设计师将继续寻找越来越多的高性价比方案来部署ADAS设计。


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