汽車6大科技-ADAS八大系統說明:

1.盲點偵測系統:

汽車駕駛人的盲點是指三面後視鏡,左、右、內看不到的區域,相信很多駕駛人都對於盲點有深刻的印象,它也是在眾多事故中,常發生的意外之一。而盲點偵測系統就是運用雷達和感測器,來偵測車輛後方的盲點區,在盲點區偵測到車輛靠近時會向駕駛員提供警示,幫助駕駛人將意外的機率降至最低。

2.停車輔助系統:

ADAS 的停車系統就造福許多不會停車的新手們。停車輔助系統又分為 2 種,分別是主動式與被動式,前者系統自動控制方向盤以幫助駕駛完成停車,當然油門、煞車與檔位切換還是要車主自行操控。後者則是以影像(攝影機)與影音(超音波)為感測單元所組成的,提供更多車身周圍資訊給車主掌握,減少碰撞機會。

3. 車道偏離警示系統:

這套系統由 攝影機、感測器及控制器所組成,原理是運用在車身側面或後視鏡的攝影機,採樣目前行駛車道的標識線,再通過影像處理取得當前汽車在車道的位子,這時只要汽車偏離車道,控制器就會發出警報信號,從感測到發出警報,過程只需約 0.5 秒的時間,以即時提醒、叫醒駕駛,避免意外的發生。

4.碰撞預防系統:

由安裝在車頭的雷達,偵測自車和前方車輛的距離及速度,初期會發出警告聲來提醒駕駛人注意車距,若車距依然持續拉近,車輛便會先自動輕踩煞車,並輕拉安全帶 2-3 次,警告駕駛人,若系統判定追撞是沒辦法避免時,啟動自動緊急煞車後,會同時立刻拉緊安全帶固定駕駛人,降低意外發生後的傷害。

5.適路性車燈系統:

這套系統可依照不同的路況、環境、車速及天氣狀況,自動調整車燈的照明範圍及角度,讓車燈照射範圍可以更深遠下,又不會影像到其他用路人的視線,以提供駕駛人與對向來車更安全及舒適的照明,從過去的AFS主動轉向式頭燈,到現在結合感測器的多顆LED智慧型頭燈,都是屬於此系統的範疇。

6.夜視系統:

可幫助駕駛可以在視線不明、看不清楚的夜晚或惡劣天氣時,自動識別動物或大型異物,同時警告駕駛前方路況,以避免意外的發生。辨別方式為以紅外線來感知熱量的不同,區分人、動物、車輛以及環境的差異,經過處理轉變成圖像,將原本看不清楚的物體清楚呈現在駕駛眼前,以降低行車風險。

7. 主動車距控制巡航系統:

這是透過安裝在車輛前部的車距感測器,持續掃描車輛前方道路來得知前車的車速與相對距離,行駛中會自動偵測車速,當與前車的距離越來越小時,會對應調整自身車速,與前方車輛保持安全距離,減少碰撞意外的發生,也就是所謂的高階版自動巡航系統,目前許多車款上都已可看見此系統的蹤影。

8. 駕駛人生理狀態監視:

目前系統大多都是利用攝影機偵測駕駛者臉部,判斷專注力程度、是否有打瞌睡的象徵,還有系統更是利用駕駛人眼睛開闔頻率情況,來辨別安全等級,提供適合的警告或是協助動作,如果駕駛者的臉部表情變化減少,甚至出現閉眼的情況,車輛就會透過聲響與燈號來警示車主注意,以減少意外事故發生。

收集分析指令執行

各環節集大成而來

上述每個系統主要包含3個程序,首先是資訊蒐集:不同的系統需藉由不同類型的車用感測器,包含毫米波雷達、超聲波雷達、紅外雷達、雷射雷達、CCDCMOS影像感測器及輪速感測器等,來收集整車的工作狀態及其參數變化情形,並將不斷變化的機械運動變成電子參數(電壓、電阻及電流)。舉例來說,車道偏離警告系統使用CMOS影像感測器、夜視系統則使用紅外線感測器、適應性定速控制通常使用雷達、停車輔助系統則會使用超聲波等

ADAS系統需先透過不同類型的車用感測器,包含毫米波雷達、超聲波雷達、紅外雷達、雷射雷達、CCDCMOS影像感測器及輪速感測器等協助,就可讓汽車掌握外界車況,才能進行後續的警示或反應動作。

其次是資訊分析與指令下達:電子控制單元(ECU)會在針對感測器所收集到的資訊進行分析處理,然後再向控制的執行裝置下達作棟指令。最後則是執行動作:包含油門、煞車、燈光、聲響等系統都是屬於執行器的範疇內,會依據ECU輸出的訊號,來執行各種反應動作,讓汽車安全行駛於道路上。

目前ADAS系統的主要功能目前並非是完全控制汽車,而是為駕駛人提供車輛的工作情形,與車外環境變化等相關資訊進行分析,且預先警告可能發生的危險狀況,讓駕駛人提早採取因應措施,避免交通意外發生。至於成為無人駕駛智慧車技術基礎的目的,當然也是ADAS系統目前積極追求的方向,不過這需在不斷累積使用經驗與盲點克服後,同時加入更多主動偵測系統,甚至是物聯網功能後,才有機會進一步實現的目的,畢竟自動駕駛所需具備的汽車技術層面更高、更複雜。

結語

多年前如果告訴聽到:「汽車會自動判斷障礙物,同時閃避危險」,我會以為這是電影裡才有的情節,不過現今透過車載攝影機與雷達感測裝置,已讓汽車「看」得見周遭路況,再搭配運算快速的ECU影像辨識與分析系統後,就可讓汽車進一步預估可能遭遇的狀況,並主動提出警示,甚至直接介入煞車與方向盤系統,讓車輛自動執行避險動作,這些並不是空談,都已是許多市售車上具備的安全配備,也讓人感嘆科技的進步的速度。

ADAS系統能有如此高智慧的反應,除了感測器的發展日益齊全外,處理器的反應速度增長與分析資料庫的不斷建立也是功臣,否則大量收集到的資訊無法有效分析與反應,還是無法達到閃避危險的目的。

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