導覽ADAS感測器的世界：如何提升汽車安全性與效能
ADAS與自動駕駛車輛的感測器介紹
概述
先進駕駛輔助系統（ADAS）引領著無人駕駛汽車和提升安全性的道路。ADAS依賴汽車的尖端感測器從周圍收集數據。這些ADAS傳感器評估複雜的環境輸入，以幫助汽車做出即時判斷。雷達、光達、攝像頭和超聲波傳感器都具有特定的特性，當結合在一起時，構成了ADAS功能的支柱。
感知的本質
多個ADAS傳感器使車輛能夠安全行駛。例如：
- 雷達感測器在惡劣天氣下提供準確的速度和距離數據。這對於自適應巡航控制和碰撞避免系統至關重要。
- 攝像頭感測器能夠視覺上讀取道路標誌和標線，用於交通標誌識別和車道偏離警報，這要歸功於它們的高圖像分辨率。
- 對於障礙物檢測和導航，光達感測器對周圍環境的精確3D繪製對於自動駕駛汽車感測器至關重要。
- 超聲波傳感器用聲波檢測附近的物體，用於停車輔助。
根據美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）於2016年8月發布的《交通安全事實研究筆記》，2015年有35,092人在美國的交通事故中死亡。 50多年來的最大百分比增長率為7.2％。研究發現，94％的事故是由人為錯誤造成的，其餘部分是由環境和機械故障造成的。
然而，各項感測器組成了一套完整的感知套件，可以提高車輛的意識和反應，降低事故風險。ADAS系統實現了類似於人類感知能力的情境意識，但速度和精度超過了人類反應時間，同時整合了來自這些來源的數據。這標誌著汽車安全技術的一個里程碑。
探索ADAS感測器的類型及其應用
超聲波感測器
超聲波感測器為反射近距離聲波的感測器。它們產生高頻率的聲波，這些聲波會彈跳到障礙物上，讓系統能夠找到周圍物體的距離。這對停車輔助和低速事故預防至關重要。例如，超聲波感測器可以監測車輛與路緣的距離，並在平行停車時檢測到意外進入停車區域的人或車輛。日本運輸省要求到2022年5月在日本銷售的所有汽車上配備攝像頭、超聲波傳感器或兩者。
此外，超聲波感測器和視覺反饋系統可以將停車錯誤達到最小化。它減少了在狹小停車空間中的保險桿刮擦和輕微碰撞。值得注意的是，當其他感測器可能受到操作範圍或環境因素的限制時，超聲波傳感器可幫助自動駕駛汽車感測器陣列獲得準確的移動數據。
攝像頭感測器
ADAS和自動駕駛汽車使用攝像頭感測器提供安全和舒適功能的關鍵數據。這些感測器記錄車輛周圍的實時影像和視頻，以便檢測物體和車道。智慧圖像處理算法識別車道標線、交通標誌、行人和其他車輛的圖像。它有助於車道偏離警報、交通標誌識別和前方碰撞警報系統。
例如，攝像頭感測器可以通過機器學習區分停車標誌和行人，以提示警報或車輛反應。同樣，帶有停車感測器的後視攝像頭減少了後退事故42％。這表示它們提高停車安全性的能力。在自動駕駛汽車傳感器中，攝像頭感測器與其他感測器協同工作，為定向選擇提供了完整的實際駕駛環境意識。
雷達感測器
雷達感測器可以在惡劣天氣中測量距離和速度。這些感測器檢測車輛周圍的障礙物、車輛和行人，用於自適應巡航控制、盲點偵測和緊急制動。雷達使用無線電波反射物體並返回到感測器，回程時間給出物體的距離。
新型雷達系統可以檢測多個物體，並區分固定和移動威脅。它改善了自適應巡航控制系統，同時自動調整速度以保持安全的跟車距離，從而降低了低速追尾事故。例如，2021年的豐田凱美瑞。在前保險桿下部的雷達感測器可以檢測道路上的汽車、行人和動物。
光達感測器
考慮到它們在創建車輛周圍的3D地圖方面的準確性，光達感測器對於ADAS和自動駕駛汽車傳感器至關重要。這種技術可以準確識別和分類物體，包括微小和部分隱藏的障礙物，用於障礙物檢測和導航。光達感測器提供了超出雷達和攝像頭感測器的深度意識和物體區分，這對於自動駕駛系統至關重要。
例如，光達可以從遠處檢測到在停車車輛之間行走的人，並修改車輛的路線或速度。最新的光達技術可以識別超過200米外的物體。這為司機和自動駕駛算法提供了充足的時間來做出反應。因此，光達被認為是車輛自動化的關鍵技術。
GPS導航
GPS，即全球定位系統，在地球軌道上有近31顆衛星。同時，ADAS感測器中的GPS允許汽車在監控位置並找出路線的同時穿越道路網絡。GPS系統使用衛星數據來準確定位車輛的位置、速度和方向，以便更好地進行導航。它與其他感測器的數據結合，增強了車輛對實時路線修改、交通、道路封閉和事故的位置感知。
例如，車輛可以在集成GPS導航、雷達和影像輸入的情況下沿著路線行駛，並預測障礙物和交通變化。此外，自動駕駛利用GPS導航來理解它們的全球位置並做出導航判斷。
大眾電腦的ADAS解決方案，提升車輛安全
利用超聲波、雷達、光達和影像感測器，我們提供能夠提升警覺性和車輛對變化情況的響應能力的ADAS系統。
我們使用24Hz雷達進行盲點偵測，使用77Hz雷達進行自適應巡航控制，以覆蓋整輛車輛。光達系統可以準確對物體進行3D圖像繪製，用於自主導航。憑藉這些感測器，我們提高了自動駕駛的安全性、經濟性和駕駛樂趣。我們開發了具有顛覆性的設計和技術，與頂級汽車製造商合作，提高汽車安全標準。
