导览ADAS传感器的世界：如何提升汽车安全性与效能
ADAS与自动驾驶车辆的传感器介绍
概述
高级驾驶辅助系统（ADAS）引领着无人驾驶汽车和提升安全性的道路。ADAS依赖汽车的尖端传感器从周围收集数据。这些ADAS传感器评估复杂的环境输入，以帮助汽车做出实时判断。雷达、光达、摄像头和超声波传感器都具有特定的特性，当结合在一起时，构成了ADAS功能的支柱。
感知的本质
多个ADAS传感器使车辆能够安全行驶。例如：
- 雷达传感器在恶劣天气下提供准确的速度和距离数据。这对于自适应巡航控制和碰撞避免系统至关重要。
- 摄像头传感器能够视觉上读取道路标志和标线，用于交通标志识别和车道偏离警报，这要归功于它们的高图像分辨率。
- 对于障碍物检测和导航，光达传感器对周围环境的精确3D绘制对于自动驾驶汽车传感器至关重要。
- 超声波传感器用声波检测附近的物体，用于停车辅助。
根据美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）于2016年8月发布的《交通安全事实研究笔记》，2015年有35,092人在美国的交通事故中死亡。 50多年来的最大百分比增长率为7.2％。研究发现，94％的事故是由人为错误造成的，其余部分是由环境和机械故障造成的。
然而，各项传感器组成了一套完整的感知套件，可以提高车辆的意识和反应，降低事故风险。ADAS系统实现了类似于人类感知能力的情境意识，但速度和精度超过了人类反应时间，同时整合了来自这些来源的数据。这标志着汽车安全技术的一个里程碑。
探索ADAS传感器的类型及其应用
超声波传感器
超声波传感器为反射近距离声波的传感器。它们产生高频率的声波，这些声波会弹跳到障碍物上，让系统能够找到周围物体的距离。这对停车辅助和低速事故预防至关重要。例如，超声波传感器可以监测车辆与路缘的距离，并在平行停车时检测到意外进入停车区域的人或车辆。日本运输省要求到2022年5月在日本销售的所有汽车上配备摄像头、超声波传感器或两者。
此外，超声波传感器和视觉反馈系统可以将停车错误达到最小化。它减少了在狭小停车空间中的保险杆刮擦和轻微碰撞。值得注意的是，当其他传感器可能受到操作范围或环境因素的限制时，超声波传感器可帮助自动驾驶汽车传感器数组获得准确的移动数据。
摄像头传感器
ADAS和自动驾驶汽车使用摄像头传感器提供安全和舒适功能的关键数据。这些传感器记录车辆周围的实时影像和视频，以便检测物体和车道。智能图像处理算法识别车道标线、交通标志、行人和其他车辆的图像。它有助于车道偏离警报、交通标志识别和前方碰撞警报系统。
例如，摄像头传感器可以通过机器学习区分停车标志和行人，以提示警报或车辆反应。同样，带有停车传感器的后视摄像头减少了后退事故42％。这表示它们提高停车安全性的能力。在自动驾驶汽车传感器中，摄像头传感器与其他传感器协同工作，为定向选择提供了完整的实际驾驶环境意识。
雷达传感器
雷达传感器可以在恶劣天气中测量距离和速度。这些传感器检测车辆周围的障碍物、车辆和行人，用于自适应巡航控制、盲点侦测和紧急制动。雷达使用无线电波反射物体并返回到传感器，回程时间给出物体的距离。
新型雷达系统可以检测多个物体，并区分固定和移动威胁。它改善了自适应巡航控制系统，同时自动调整速度以保持安全的跟车距离，从而降低了低速追尾事故。例如，2021年的丰田凯美瑞。在前保险杆下部的雷达传感器可以检测道路上的汽车、行人和动物。
光达传感器
考虑到它们在创建车辆周围的3D地图方面的准确性，光达传感器对于ADAS和自动驾驶汽车传感器至关重要。这种技术可以准确识别和分类物体，包括微小和部分隐藏的障碍物，用于障碍物检测和导航。光达传感器提供了超出雷达和摄像头传感器的深度意识和物体区分，这对于自动驾驶系统至关重要。
例如，光达可以从远处检测到在停车车辆之间行走的人，并修改车辆的路线或速度。最新的光达技术可以识别超过200米外的物体。这为司机和自动驾驶算法提供了充足的时间来做出反应。因此，光达被认为是车辆自动化的关键技术。
GPS导航
GPS，即全球定位系统，在地球轨道上有近31颗卫星。同时，ADAS传感器中的GPS允许汽车在监控位置并找出路线的同时穿越道路网络。GPS系统使用卫星数据来准确定位车辆的位置、速度和方向，以便更好地进行导航。它与其他传感器的数据结合，增强了车辆对实时路线修改、交通、道路封闭和事故的位置感知。
例如，车辆可以在集成GPS导航、雷达和影像输入的情况下沿着路线行驶，并预测障碍物和交通变化。此外，自动驾驶利用GPS导航来理解它们的全球位置并做出导航判断。
大众电脑的ADAS解决方案，提升车辆安全
利用超声波、雷达、光达和影像感测’器，我们提供能够提升警觉性和车辆对变化情况的响应能力的ADAS系统。
我们使用24Hz雷达进行盲点侦测，使用77Hz雷达进行自适应巡航控制，以覆盖整辆车辆。光达系统可以准确对物体进行3D图像绘制，用于自主导航。凭借这些传感器，我们提高了自动驾驶的安全性、经济性和驾驶乐趣。我们开发了具有颠覆性的设计和技术，与顶级汽车制造商合作，提高汽车安全标准。
