一、高级辅助驾驶(ADAS)
高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System)是利用安装在车上的各式各样传感器(毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航),在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境,收集数据,进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪,并结合导航仪地图数据,进行系统的运算与分析,从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险,有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。
可以看出:
a)高级驾驶辅助系统的地位是辅助的,驾驶主体是驾驶员,而不是计算机;
b)高级驾驶辅助系统的硬件有各式各样传感器(毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航),其功能是感应周围的环境;
c)计算机的工作是收集数据,进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪,并结合导航仪地图数据,进行系统的运算与分析,从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险;
d)高级驾驶辅助系统功能定位是,有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。
高级驾驶辅助系统的核心,要求制动功能高度智能化,即车辆遇到障碍物时或者车辆发生危险时车辆能智能地、安全地停下来。
二、车辆制动系统的基本原理
站在用户的角度来分,目前车辆分为商用车和乘用车两大类。常见的商业车如图1所示。
常见的乘用车如图2所示。
1)气压制动基本原理
气压制动基本原理图,如图3所示。
工作过程:
①空气压缩机(以下简称空压机)1将压缩空气经单向阀4首先输入湿储气罐6,压缩空气在湿储气罐内冷却并进行油水分离之后,分成两个回路:
一个回路经储气罐14、双腔制动阀3的后腔通向前制动气室2;
另一个回路经储气罐17、双腔制动阀3的前腔和快放阀13通向后制动气室10。
②当其中一个贿赂发生故障失效时,另一个回路仍能继续工作,以维持汽车具有一定的制动能力,从而提高了汽车行驶的安全性。
③双腔制动阀,通过制动踏板来操纵。
不制动时,前、后制动气室分别经制动阀和快放阀与大气相通,而与来自储气罐的压缩空气隔绝,因此所有车轮制动器均不制动。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动阀首先切断各制动气室与大气的通道,并接通与压缩空气的通道,于是两个主储气罐便各自独立地经制动阀向前、后制动气室供气,促动前、后制动器产生制动。
2)液压制动基本原理
液压制动装置由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、车轮制动器、制动滚、管路等组成。当踏下制动踏板时,活塞推动主缸向前移动。使缸内制动液产生压力,将油经油管压入各制动轮缸。这时轮缸活塞向外张开,推动制动蹄片与制动鼓接触,产生制动作用。原理如图4所示。
3)商用车制动与乘用车制动原理比较
商用车质量比乘用车质量要大一个数量级,商用车要求制动力比乘用车要得多。于是商用车的制动系统比乘用车要复杂得多。
如何把脚制动信号提升到电子信号呢,这是业界比较关心的。
三、商用车电子制动原理图
商用车系统是指各类气压制动车辆,有中大型客车、中重型货车、半挂车、特种车、校车、军车等,其电子制动原理图如图5。
商用车电子制动如图6所示。
其工作原理: 通过雷达和(或)摄像机获取障碍物位置和速度信息,当系统判断自车与障碍物有碰撞危险时,系统自劢发出声光预警,当危险持续加剧,系统主劢减速直至危险解除。关键技术是电子制动调节的控制精度,必须高于脚制动信号的精度。(备注:图5和图6,由安智科技公司董事长王双提供)
四、高级辅助驾驶(ADAS)的基本功能
电子制动是高级辅助驾驶(ADAS)的核心功能,但是产品层面而言。其基本功能有:
1)车辆识别、行人识别、误目标甄别、弯道识别*
2)车距监测、车速监测、 碰撞预警、车道偏离预警、溜车预警
3)其他辅助提醒功能。
主要是利用传感器作用,通过计算机计算,给监视器文字、声音、图像等。
五、高级辅助驾驶(ADAS)芯片基本上进口的
根据工信部长风计划汽车产业专家智库成员张翔(博士、汽车分析师)提供研究报告如下:
中国ADAS市场平均年复合增长率52%,远超国际市场增速, 而中国汽车芯片100%几乎全部依赖进口,年进口额高达2313亿美元,国内外供应商有 Mobileye、高通、特斯拉、四维图新、地平线、全志、科技、森国科、芯驰科技。
四维图新进入汽车ADAS芯片领域。2018年12月,国内首款通过AEC-Q100Grade 1, 工作温度-40℃~125℃的车规级MCU(车身控制芯片)在客户端量产,并获得首批订单。2019年11月,自主设计的胎压监测传感器芯片AC5111研制成功,并已经开始量产,是代表中国本土最高技术水平的TPMS芯片。
六、结论
2019年2月1日,召开《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》编制工作启动会;4月8日,工业和信息化部副部长辛国斌带队赴广东省开展调研,并召开座谈会;7月3日,在海南博鳌组织召开了规划咨询委员会会议; 10月20日,发布征求意见稿。工信部的推动力,表明高级辅助驾驶(ADAS)的推广应用已经上升到“趋势”级别。
高级辅助驾驶(ADAS)是2020年必将推广应用技术,同时。新能源汽车升级第一选择也是高级辅助驾驶(ADAS)。
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