揭开 ADAS 的神秘面纱
ADAS,全称高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System) ,是当下汽车领域中极具热度与潜力的技术。它就像是为汽车配备了一位智能副驾驶,利用毫米波雷达、激光雷达、单 / 双目摄像头以及卫星导航等各式各样的传感器,在车辆行驶过程中,如同敏锐的观察者,时刻感应周围的环境,收集丰富的数据 ,并对静态、动态物体进行精准的辨识、侦测与追踪。同时,结合导航仪地图数据,进行深度的运算与分析,提前察觉潜在危险,极大地提升了汽车驾驶的安全性和舒适性,已然成为汽车安全领域的中流砥柱。
想象一下,在复杂的城市道路上,ADAS 系统的传感器就像无数双警惕的眼睛,时刻关注着周围的车辆、行人以及交通标识。当车辆靠近前方车辆时,毫米波雷达能精确测量两车之间的距离和相对速度;摄像头则可以识别前方车辆的类型、车道线的位置以及交通信号灯的状态。这些传感器收集到的数据被快速传输到车辆的控制系统,经过精密的算法分析,系统能够提前判断是否存在危险,并及时采取相应的措施,为驾驶者提供全方位的安全保障。
ADAS 核心功能大揭秘
ADAS 包含了一系列丰富且实用的功能,这些功能犹如一个紧密协作的安全联盟,从多个维度为行车安全保驾护航。接下来,让我们深入了解其中一些核心功能。
(一)车道偏离预警(LDW)
车道偏离预警(LDW,Lane Departure Warning )堪称驾驶员的 “车道守护者”。其工作原理基于先进的图像识别技术,车辆上的摄像头就像不知疲倦的 “眼睛”,时刻精准监测着车道标识线 。当车辆在行驶过程中未打转向灯却出现偏离车道的迹象时,摄像头迅速捕捉到这一变化,通过复杂而精密的图像处理算法,分析出车辆与车道线的相对位置关系。一旦判断车辆偏离了正常行驶轨迹,系统便会立即发出警报,可能是尖锐的声音提醒,也可能是方向盘的震动警示,亦或是仪表盘上醒目的灯光闪烁 ,目的就是及时将车辆偏离的信息传递给驾驶员,让其迅速做出反应,纠正方向,避免因车道偏离而引发的碰撞事故。
在长途驾驶中,车道偏离预警系统的作用尤为显著。长时间的驾驶容易让驾驶员产生疲劳,注意力也会逐渐下降,此时就很容易出现车辆不自觉偏离车道的情况。有了车道偏离预警系统,就相当于多了一份保障。例如,一位驾驶员在深夜长途驾车,困意渐渐袭来,车辆慢慢向右侧车道偏离。就在这时,车道偏离预警系统及时发出警报,尖锐的声音瞬间唤醒了驾驶员的警觉,他迅速调整方向盘,使车辆回到正常车道,成功避免了一场可能发生的危险。
(二)自适应巡航控制(ACC)
自适应巡航控制(ACC,Adaptive Cruise Control)功能为驾驶员带来了更加轻松、惬意的驾驶体验,特别是在高速公路这种路况相对单一的场景中,它就像一位贴心的驾驶助手。该功能主要借助毫米波雷达、激光雷达等传感器,如同敏锐的 “感知触角”,实时探测前方车辆的速度和距离信息。这些传感器将收集到的数据迅速传输给车辆的控制系统,控制系统通过复杂的算法进行精确计算,根据前车的行驶状态,自动对本车的车速进行调整。
当检测到前方道路畅通无阻,没有车辆行驶时,车辆便会按照驾驶员预先设定的速度,平稳而匀速地前行;一旦前方出现车辆,系统会根据设定的安全距离,自动降低车速,与前车保持安全的跟车距离。当前车加速或者变道离开时,车辆又会自动加速,恢复到设定的巡航速度。比如,在高速公路上,你设定了 100km/h 的巡航速度,前方车辆以 80km/h 的速度行驶,ACC 系统检测到后,会自动降低车速,与前车保持安全距离。当你前方车辆驶离,道路再次畅通时,车辆又会自动加速回到 100km/h 的巡航速度。这样一来,驾驶员无需频繁地踩油门和刹车,大大减轻了驾驶疲劳,让驾驶过程更加舒适和轻松。
(三)碰撞预警(FCW)与自动紧急制动(AEB)
碰撞预警(FCW,Forward Collision Warning)和自动紧急制动(AEB,Automatic Emergency Braking)是一对紧密协作的 “黄金搭档”,共同为车辆的行驶安全构筑起一道坚固的防线。FCW 主要依靠毫米波雷达等传感器,时刻监测前方车辆、行人以及障碍物的动态信息,通过对这些数据的实时分析和处理,精准计算出本车与前方物体之间的距离、相对速度以及可能发生碰撞的时间。一旦系统判断存在潜在的碰撞危险,便会立即向驾驶员发出预警信号,可能是急促的警报声,也可能是仪表盘上醒目的红色警示灯闪烁,提醒驾驶员立即采取制动、避让等措施,避免碰撞事故的发生。
而 AEB 则是在 FCW 的基础上,当系统检测到危险进一步临近,驾驶员却未能及时做出有效反应时,自动紧急制动系统便会迅速介入,无需驾驶员操作,车辆会自动启动制动装置,全力使车辆减速或紧急制动,尽可能地降低碰撞的速度和冲击力,从而减少事故造成的损失和伤害。在实际道路行驶中,这两项功能发挥了重要作用。例如,在城市道路上,前方车辆突然急刹车,驾驶员由于注意力分散未能及时反应,此时 FCW 系统迅速发出警报,提醒驾驶员。若驾驶员仍未采取措施,AEB 系统便会自动启动,车辆自动紧急制动,避免了追尾事故的发生。又比如,在十字路口,有行人突然闯红灯,车辆的 FCW 系统检测到危险后立即报警,若驾驶员反应不及,AEB 系统会自动刹车,降低了碰撞行人的风险,保障了行人的安全。
(四)自动泊车(APA)
自动泊车(APA,Automatic Parking Assist)功能对于新手驾驶员来说,无疑是一大福音,它就像一位经验丰富的停车高手,轻松解决停车难题。自动泊车系统借助车辆周围的超声波传感器、摄像头等设备,在车辆行驶过程中,对周围环境进行全方位的扫描和监测。当驾驶员开启自动泊车功能后,传感器开始工作,自动寻找合适的停车位,无论是侧方停车还是垂直停车,系统都能精准识别出可用的车位。
一旦确定了停车位,系统便会自动接管车辆的转向、加速、制动等操作,按照预先设定好的程序和算法,精确控制车辆的行驶轨迹,引导车辆平稳、准确地驶入停车位。在这个过程中,驾驶员只需根据系统的提示,控制好刹车和挡位即可,无需再为复杂的停车操作而烦恼。比如,在拥挤的停车场中,一位新手驾驶员找到一个侧方停车位,但由于缺乏经验,始终不敢尝试停车。此时,他开启自动泊车功能,车辆的传感器迅速对车位进行测量和分析,随后自动控制方向盘,缓缓倒入停车位,整个过程轻松流畅,完美解决了停车难题。
ADAS 应用场景面面观
ADAS 凭借其强大的功能,在各种不同的驾驶场景中都发挥着重要作用,为驾驶员提供了全方位的安全保障和驾驶便利,极大地提升了驾驶体验。下面我们就来深入探讨 ADAS 在不同场景下的具体应用。
(一)高速公路场景
高速公路上,车辆行驶速度普遍较快,长时间驾驶容易使驾驶员产生疲劳,注意力也会逐渐下降,此时驾驶安全风险增加。而 ADAS 中的自适应巡航和车道偏离预警功能在此场景下堪称 “黄金搭档”,发挥着至关重要的作用。
自适应巡航功能让驾驶员无需频繁操作油门和刹车,系统会根据前车的行驶状态自动调整车速,保持安全的跟车距离。这不仅大大减轻了驾驶员的驾驶负担,还能有效避免因人为判断失误导致的追尾事故。例如,在长途高速公路驾驶中,驾驶员设定好巡航速度和跟车距离后,车辆会自动跟随前车行驶。当遇到前方车辆减速时,自适应巡航系统会及时做出反应,自动降低车速,始终与前车保持安全距离;当前方道路畅通,前车加速离开或变道后,车辆又会自动加速,恢复到设定的巡航速度,让驾驶过程变得轻松惬意。
车道偏离预警功能则像一位时刻保持警觉的 “守护者”,时刻关注着车辆的行驶轨迹。通过摄像头对车道线的实时监测,一旦车辆在未打转向灯的情况下偏离车道,系统会立即发出警报,提醒驾驶员及时纠正方向,避免因车道偏离而引发的碰撞事故。在高速公路上,尤其是在夜间或恶劣天气条件下,驾驶员的视线受到影响,更容易出现车道偏离的情况。车道偏离预警系统的存在,就像是给驾驶员多了一双 “眼睛”,为行车安全增添了一份可靠的保障。
(二)城市驾驶场景
城市道路情况复杂,交通拥堵、停车位紧张等问题给驾驶员带来了诸多困扰。ADAS 的自动泊车和碰撞预警功能在城市驾驶场景中发挥了重要作用,成为驾驶员的得力助手。
自动泊车功能对于那些在停车方面感到困扰的驾驶员,尤其是新手来说,无疑是一项极具实用价值的功能。在城市中,找到一个合适的停车位本身就具有一定难度,而将车辆准确无误地停入狭小的车位更是让许多驾驶员头疼不已。自动泊车系统的出现,完美解决了这一难题。车辆通过传感器对周围环境进行扫描,自动寻找合适的停车位,并在驾驶员的简单操作下,自动完成泊车过程,大大提高了停车的效率和准确性,减少了因停车不当而造成的刮蹭事故。例如,在拥挤的市区停车场,驾驶员只需按照自动泊车系统的提示,控制好刹车和挡位,车辆就能自动完成转向、倒车等一系列复杂操作,轻松停入车位,让停车变得轻松简单。
碰撞预警功能在城市复杂的交通环境中也发挥着关键作用。城市道路上车流密集,行人、非机动车穿梭其中,随时可能出现突发情况。碰撞预警系统通过雷达和摄像头实时监测车辆前方的障碍物,当检测到可能发生碰撞的危险时,会立即向驾驶员发出警报,提醒驾驶员采取制动或避让措施,避免碰撞事故的发生。例如,在路口等待红灯时,前方车辆突然急刹车,后方车辆的碰撞预警系统检测到危险后,会迅速发出警报,提醒驾驶员及时刹车,有效避免了追尾事故的发生。在行人较多的路段,碰撞预警系统也能及时检测到行人的出现,提前向驾驶员发出警告,降低碰撞行人的风险,保障行人的安全。
(三)恶劣天气场景
在雨雪、大雾等恶劣天气条件下,驾驶员的视线受到严重影响,道路湿滑,车辆的操控性和稳定性下降,驾驶安全面临着巨大挑战。ADAS 的车道偏离预警和碰撞预警功能在这种情况下为驾驶员提供了额外的安全保障,成为恶劣天气下行车安全的 “守护神”。
车道偏离预警功能在恶劣天气中依然能够通过摄像头对车道线进行监测,尽管摄像头的识别能力可能会受到一定影响,但系统会通过算法优化和传感器融合技术,尽量准确地判断车辆是否偏离车道。一旦检测到车辆偏离车道,系统会立即发出警报,提醒驾驶员注意纠正方向。例如,在雨天行驶时,路面湿滑,车辆容易出现侧滑而偏离车道,车道偏离预警系统能够及时发现这一情况并发出警报,帮助驾驶员及时调整方向,确保车辆保持在正确的车道内行驶,降低因车道偏离而导致的事故风险。
碰撞预警功能在恶劣天气下同样发挥着重要作用。毫米波雷达等传感器在恶劣天气中的探测能力相对稳定,能够持续监测前方车辆和障碍物的动态信息。当系统检测到可能发生碰撞的危险时,会迅速向驾驶员发出警报,提醒驾驶员采取制动或避让措施。同时,一些车辆配备的自动紧急制动功能也会在必要时自动介入,对车辆进行制动,以减少碰撞的损失和伤害。例如,在大雾天气中,能见度极低,驾驶员的视线严重受阻,此时碰撞预警系统能够提前发现前方的障碍物或车辆,及时发出警报并在必要时自动刹车,有效避免了碰撞事故的发生,为驾驶员和乘客的生命安全提供了有力保障。
ADAS 的现状与未来
(一)发展现状剖析
当前,ADAS 在全球范围内正经历着飞速的发展,市场规模呈现出爆发式的增长态势。据相关数据显示,2024 年中国新能源汽车销量达到约 1286 万辆,同比增长 36%,渗透率达到 41% ,这一数据相比 2023 年提升 10 个百分点。在新能源汽车快速发展的推动下,智能驾驶辅助系统(ADAS)也迎来了发展的黄金时期。2024 年中国乘用车 L2 及以上 ADAS 功能的标配渗透率达到 48%,较 2023 年提升 9 个百分点 ,这一技术的普及不再局限于高端车型,而是加速向中低端市场渗透,尤其是在 10 - 20 万元的价格区间,ADAS 渗透率已超过 50%,表现出极强的市场潜力。越来越多的汽车制造商将 ADAS 技术视为提升产品竞争力的关键因素,纷纷加大在这一领域的研发投入和应用推广力度。
ADAS 市场的繁荣也带动了相关产业链的协同发展。以车载摄像头为例,作为 ADAS 系统和自动驾驶的核心传感设备,其需求随着 ADAS 技术的推进不断上升。2024 年,国产新能源汽车的平均单车摄像头数量已超过 7 颗,并有继续增长的趋势,L2 级智能驾驶车辆平均装配 5 颗摄像头,而 L3 级车辆的搭载数量则大幅提升至 14 颗左右。此外,激光雷达、毫米波雷达等传感器市场也呈现出蓬勃发展的景象。例如,RoboSense 速腾聚创 2024 年 1 - 6 月激光雷达销量约为 243,400 台,同比增长 415.7%,其中车载激光雷达销量约为 234,500 台,同比增长 487.7%,其市场份额和技术实力在行业内均处于领先地位。
然而,ADAS 技术在发展过程中也面临着诸多挑战。在技术层面,虽然传感器技术取得了显著进步,但仍存在精度、可靠性和成本等问题。在恶劣天气条件下,如暴雨、浓雾等,摄像头可能会被雨水遮挡或因光线不足而无法准确识别物体,雷达也可能受到干扰,导致检测精度下降。此外,ADAS 系统需要处理来自多个传感器的海量数据,对计算能力提出了极高的要求,目前的技术水平在数据处理速度和效率方面仍有待提高。从成本角度来看,ADAS 系统的研发和生产成本较高,这在一定程度上限制了其在中低端车型中的普及。一套完整的 ADAS 系统可能包括多种传感器、高性能处理器以及复杂的软件算法,这些组件的成本使得配备 ADAS 系统的车辆价格相对较高,消费者在购车时需要承担更高的费用。
在法规和标准方面,不同国家和地区对 ADAS 技术的法规标准存在差异,这给汽车制造商在全球范围内推广 ADAS 技术带来了困难。跨国企业需要适应不同地区的法规要求,进行针对性的技术调整和产品认证,这增加了企业的研发成本和时间成本。同时,ADAS 技术的快速发展也导致相关技术标准的更新速度相对滞后,缺乏统一的技术标准影响了产品的互操作性和安全性,不同品牌和型号的 ADAS 系统之间难以实现有效的协同工作。
(二)未来发展趋势展望
展望未来,ADAS 将朝着更高的自动驾驶级别迈进,从目前的辅助驾驶逐步向高度自动驾驶甚至完全自动驾驶发展。随着 AI 算法的不断提升,自动驾驶技术将实现质的飞跃,车辆将能够在更复杂的路况和环境下实现自动驾驶。预计在未来几年内,L3、L4 级别的自动驾驶汽车将逐渐进入市场,并在特定场景下实现商业化应用,如城市特定区域的自动驾驶出租车服务、物流配送领域的自动驾驶货车等。
ADAS 将与人工智能、5G、车联网等前沿技术深度融合,打造更加智能、高效的出行生态系统。人工智能技术的发展将使 ADAS 系统具备更强大的学习和决策能力,能够更准确地识别交通标志、行人意图以及其他道路使用者的行为,提前做出合理的驾驶决策。5G 技术的低延迟、高带宽特性将为 ADAS 提供实时的数据传输支持,实现车辆与车辆(V2V)、车辆与基础设施(V2I)之间的高速通信,使车辆能够及时获取周围环境的信息,做出更快速、准确的反应。车联网技术的应用将进一步拓展 ADAS 的功能边界,车辆可以实时接收交通信息、路况预警等,优化行驶路线,提高交通效率。
ADAS 市场的应用范围也将不断扩大,从乘用车领域向商用车、公共交通等领域拓展。在商用车领域,ADAS 技术可以提高物流运输的安全性和效率,减少交通事故和货物损失。例如,货车配备自适应巡航控制和自动紧急制动功能,可以有效避免在长途运输过程中因驾驶员疲劳或操作失误而导致的追尾事故;公交车搭载车道保持辅助和盲点监测功能,可以提升城市公共交通的安全性,保障乘客的出行安全。
结语:拥抱 ADAS,驶向安全未来
ADAS 主动安全功能以其卓越的性能和显著的效果,已然成为现代汽车安全领域的核心力量。它不仅极大地提升了汽车驾驶的安全性,有效降低了交通事故的发生率,为驾驶者和乘客的生命安全提供了坚实可靠的保障;还显著改善了驾驶体验,让驾驶过程变得更加轻松、舒适和便捷,使人们能够更加享受出行的乐趣。
然而,我们必须清醒地认识到,ADAS 虽然强大,但它始终只是辅助驾驶系统,无法完全取代人类驾驶员的判断和操作。在驾驶过程中,驾驶员依然是确保行车安全的关键因素,应时刻保持警觉,密切关注路况,随时准备接管车辆的控制权 。只有驾驶员与 ADAS 系统紧密配合、相互协作,才能充分发挥 ADAS 的最大效能,实现行车安全的最大化。
展望未来,随着科技的飞速发展和创新突破,ADAS 技术必将迎来更加辉煌的发展前景。我们有理由满怀期待,ADAS 将在汽车领域发挥更为重要的作用,为人们的出行安全保驾护航,引领我们驶向更加安全、智能、美好的出行未来。让我们共同期待 ADAS 技术不断进步,为汽车行业带来更多的惊喜与变革,让安全出行成为每一次旅程的标配 。