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ADAS系統與自動駕駛(上)-自動駕駛的由來

2020-06-02
  • A++專欄
ADAS系統與自動駕駛(上)-自動駕駛的由來

現在不管在廣告上或買車時,都會聽到車輛配有自動駕駛,但自動駕駛到底是什麼?這邊就帶大家一起了解自動駕駛的由來及發展。

ADAS系統與自動駕駛(上)-自動駕駛的由來

ADAS系統與自動駕駛(下)-現在的自動駕駛與未來的發展

 

自動駕駛的由來

 

在我們瞭解自動駕駛之前,要先了解自動駕駛到底是怎麼發展出來的。

據統計,道路上的交通意外事故約有75%與駕駛者有關,所以有的人開始思考,如果駕駛可以不依靠「人」,而是透過海量的實時數據和精密的電腦計算,就能將人為的駕駛風險降到最低。也因此在科技日新月異的發展下,衍生出了可以透過各種感知器、作動器及控制模組來協助駕駛者的輔助系統,我們稱為 ADAS (Advanced Driver Assistance System),也稱為先進車輛駕駛輔助系統。

自動駕駛的原理

當前的ADAS 系統發展,結合了多種技術,不過基本上每個系統都包括至少一個感知器,以取得必需的數據,並將這些訊號、數據傳送給電腦控制模組,來進行處理和分析,之後再發送命令,向駕駛員發出感官警報或直接干預、協助駕駛進行控制。例如當車輛過於接近前車時,系統可能會用警示音、或燈光來提醒駕駛,目前較常見的盲點偵測就屬於這種,而自動緊急煞車,便屬於系統直接干預駕駛的類型。

前面說明過,這些輔助系統要能發揮功用,必須仰賴車上的感知器來取得數據,而ADAS 的感知器可以大致分為縱向及側向,分布在車輛周圍,縱向有:前方防撞警示、行人碰撞警示、自動緊急煞車……等,而側向有:車道偏移警示、車道維持、盲點偵測輔助……等。

感知器不僅需要偵測駕駛可以看到的所有東西,還要偵測駕駛看不到或沒注意到的。目前的ADAS 系統已經使用了多種不同類型的傳知器,也發展成在ADAS 功能上,混合使用多種類型的感知器,掌控來自車輛行駛環境的各種訊息。

感知器的類型

1. 雷達:

雷達可能是目前應用最廣泛類型,雷達的應用已經行之有年,並且也應用在車上相當長的時間,而在ADAS系統上使用的雷達,大致可分為短程、中程、長程,並且混合使用來進行較全面的偵測。雷達的優點是發展成熟,成本較低,並且在惡劣天氣,像是大雨、大霧時,仍然可以保持運作。但雷達的限制也很明顯,雷達能夠知道前方多遠有東西,卻不能知道是什麼東西。

 

2. 超音波:

超音波和雷達一樣,發展成熟,並且大量應用在工業、醫療...等領域。超音波的有效範圍短,通常都應用在低速的輔助駕駛系統上,像是停車輔助、自動停車等。但也由於範圍短,所以有些車廠改為使用短程雷達來替代。

 

3. 光達

光達的工作原理和雷達接近,但可以生成周圍環境的3D圖像,能夠區分物體並精確追踪。在雨雪中也能很好地運作,儘管可能會受到霧的影響,不過在晚上不受影響。光達在形成3D圖像模型和細節呈現的表現良好,但最大的問題是要使用在汽車上的成本太高,以GOOGLE 自駕車使用的光達來說,這顆光達的價格,已經比許多車輛本身還昂貴,因此即使汽車行業看好,也只有概念車和原型車會使用。

 

4. 攝影機

攝影機是現今相當熱門的感知器技術,是目前唯一能夠辨識顏色和對比度的感知器,可以應用在判斷道路標誌和路牌文字,也能對行人,自行車和機車等物體進行分辨。儘管會受到影響視線的天氣干擾,但攝影機的成本相對低,對於汽車製造商是較好的選擇,因此我們能看見許多汽車上,都已搭載了基於攝影機的主、被動安全輔助系統。


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