如何構建自動駕駛的ADAS軟體

創新需要時間。我們不會很快看到完全自動駕駛汽車在城市街道上肆虐。但OEM和一級供應商正在積極探索某些核心自驅動技術。汽車ADAS系統是這個難題的決定性因素。ADAS即先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistant System），對於安全性，舒適性和駕駛的便利性至關重要。隨著自動駕駛汽車駛近城市街道，它們的價值將繼續上升。

構建ADAS軟體能改善當前的安全性 將來會做更多的事情

消費者喜歡停車輔助，盲區監控和其他先進系統提供的舒適性和安全性。當然，他們喜歡安全評級。世界各地的當局正在為改善安全和減少道路死亡人數而鬥爭。先進駕駛員輔助系統的開發受國際安全標準的制約，包括IEC-61508及其衍生產品ISO 26262。

歷史資料表明，ADAS安全系統可減少交通事故死亡人數。

OEM響應市場需求和監管要求，努力實現全面的駕駛自動化。您可以肯定我們很快就會看到越來越多的汽車ADAS系統有助於監控，警告，制動和轉向。

汽車ADAS系統及其用途反映了汽車行業的發展趨勢

ADAS功能開發的最終目標是使我們的道路更安全，從長遠來看更適合完全自動駕駛的車輛。不過，製造商和買家不應低估ADAS應對當前汽車挑戰的重要性。高階駕駛員輔助系統最重要的影響是為駕駛員提供基本資訊，並自動執行困難和重複性任務。這增加了路上每個人的安全性。

下圖是主要ADAS功能及其用途的資訊圖，及每個解決方案背後的關鍵元件。

ADAS解決方案市場中每個元件的價值，分為以下幾類：

自適應巡航控制（ACC）

盲點檢測（BSD）

公園援助

車道偏離警告系統（LDWS）

輪胎壓力監測系統（TPMS）

自動緊急制動（AEB）

自適應前燈（AFL）

其他系統

2014 - 2025年解決方案型別的美國ADAS市場規模（十億美元）

ADAS開發的五大支柱 確保在實現全自動化的過程中的安全性和連線性

與汽車ADAS系統相關的應用包括各種相互依賴的最先進技術。

ADAS開發的支柱是自動駕駛和產品差異化的關鍵

說到ADAS功能開發和軟體架構，我們挑出五個值得深入討論的元件：感測器，處理器，軟體演算法，對映解決方案和執行器。

這些元素可以大致分為三個子系統，負責：

資料採集和處理

資料融合和決策

採取行動

汽車ADAS系統的系統級設計

1.感測器技術處於ADAS開發的最前沿

ADAS視覺系統和ADAS安全系統需要大量的融合感測器來監控車輛周圍環境和車內發生的情況。目前最常用的ADAS感測器是鐳射雷達，雷達和超聲波。

具有超聲波感測器的汽車ADAS系統通常由位於前後保險槓和側視鏡中的多個感測器組成。它們傳輸短聲波並測量它們前往目標物體並返回接收器所需的時間。

感測器技術的短程和遠端應用：

ADAS安全系統可依靠超聲波感測器技術實現低速和短距離應用，如盲點檢測，自動停車和停車輔助。雷達和鐳射雷達都被ADAS系統工程師用於物體檢測，防撞和與交通管理系統的互動。

儘管如此，這些技術之間仍存在差異。鐳射雷達是實時檢測的最佳解決方案，但對於大規模部署來說卻是非常昂貴的。雷達感測器，尤其是遠端感測器，足夠可靠，價格便宜，但在檢測小物體時缺乏精確度。

2.處理器對於推動任何級別的自動化都是必不可少的

攝像機指向各個方向，雷達和鐳射雷達感測器，以及多個顯示器收集並向駕駛員提供資訊。計算所有這些資料需要高效能處理器。隨著ADAS的進一步發展，對處理能力的需求將會增長。

3.ADAS軟體演算法推動安全和智慧駕駛

ADAS市場正在快速增長，ADAS演算法開發也在迅速發展。各種演算法為救生系統提供動力。其中，視覺和影象處理演算法是ADAS功能開發的真正改變者。

視覺感測器是用於駕駛的主要型別，這就是為什麼計算機視覺將在自動駕駛汽車中發揮關鍵作用的原因。ADAS軟體演算法使用來自攝像機和感測器的輸入，將環境元素實時納入ADAS軟體。然後，這些演算法提供給驅動系統的輸出或者警告駕駛員潛在的危險，或者向ADAS指示如何操作。

4.ADAS系統中的對映為車載導航設定了新標準

城市環境中的自主車輛導航要求比基於GPS的系統提供更高的精度。此外，GPS可能會失效，導致具有人類駕駛員的汽車中的普通情況在自動駕駛車輛中變成危及生命的情況。這就是為什麼先進的駕駛輔助系統應該確保更高的精確度，在具有動態障礙的環境中增加穩定性，以及隨著時間的推移學習和改進地圖的能力。

科技創業公司，成熟的技術提供商和製造商正在相互競爭和合作，以制定出儲存和更新地理和基礎設施資訊的複雜對映演算法。透過將這些對映解決方案整合到ADAS視覺和ADAS安全系統中，可以將位置精確定位到釐米。OEM可以實現實時雲導航服務，環境感知，規劃和決策。

5.執行器是ADAS系統的主要推動者

致動系統終止由高階駕駛員輔助系統控制的事件鏈。它有助於車輛元件之間的互動，並根據計算結果採取迅速行動。

透過程式設計序列，致動ADAS子系統對物體識別結果作出反應，物體識別結果被處理成控制車輛的命令。自動執行器允許從視覺，聽覺或觸覺警告到電動助力轉向，自動加速和制動的各種操作。

ADAS車輛架構內的驅動系統

測試汽車ADAS系統 確保車輛安全性和便利性

先進的駕駛員輔助系統不僅連線到車輛部件； 他們也緊密相連。視覺和攝像系統，空調系統和感測器網路無法再單獨進行測試。只有在整個車輛框架內測試汽車ADAS系統才能獲得精確的結果。

近年來，汽車工業在自動駕駛方面邁出了巨大的一步。先進的駕駛員輔助系統是這些成就的核心。雖然ADAS功能還沒有成為主流，但全自動駕駛的目標不再是幻想。