雷达传感器在汽车应用中有哪些功能?


1、AEB(自动紧急制动)功能


定义:AEB是ADAS系统的重要功能,共分为三个档次:

(1)FCW,当存在潜在的碰撞危险时,AEB系统将会及时通过视觉、听觉和/或触觉报警(例如座椅震动)通知驾驶员;

(2)二级警报,若驾驶员无法应,则出现限速自动提示;

(3)自动介入刹车,必要的情况下由AEB自动控制刹车系统,完成制动操作,从而减轻或避免碰撞伤害,该功能在7-180km范围内均可启动。


根据美国公路安全保险协会数据,AEB系统可将追尾事故发生的概率降低56%


分类:(难度由低→高)

根据事故类型,E-NCAP将AEB系统分为三类:

1.城市专用AEB系统——多发生在交通拥堵的路口,速度慢(<20km/h),碰撞程度低;


2.高速公路专用AEB系统——多发生于驾驶员疲劳的高速(50-80km/h)驾驶场景;


3.行人保护专用AEB系统——检测行人与自行车,需预测其运算路径,算法复杂。


前两者更适合使用毫米波雷达,而第3种需在前两者的基础上进行图像捕捉,因而需补充摄像头。



工作原理:AEB可通过视觉传感器、毫米波雷达和激光雷达等技术实现,雷达传感器或摄像头传感器测出前车或障碍物距离,数据分析模块将测出距离与安全距离、警报距离进行比较,当距离过小时,AEB系统则会发出碰撞预警,若驾驶员未能及时进行制动操作,AEB系统将对刹车系统发出刹车请求,实现自动制动。预警、BSW盲区监视等十多项功能。


毫米波雷达:具备全天候全天时工作优势,但存在横向辐射盲区。


激光雷达:除探测距离长外,还可测量横向位置,但易受天气影响。


视觉传感器:具备明显成本优势,但识别准确度仍需提升,且受天气影响大。


成本:单摄像头版AEB成本约600元,毫米波雷达版成本约1,500元,激光雷达版本成本则过万。


综合性能和成本情况考虑,AEB系统最佳传感器配置为“毫米波雷达+视觉传感器”组合。


发展现状分析

截至2019年上半年,中国AEB配置的装车渗透率约为9%,主要搭载在20万元及以上的外资品牌车型上,如奔驰Pre-safe、沃尔沃City safety、大众Front Assist、丰田PCS。


随着2018版C-NCAP逐渐实施,未来3年AEB系统在中国市场的需求将迎来爆发式增长。


2、BSW(盲区监视)功能


定义:BSW系统通过在车辆后部安装两颗毫米波雷达以探测后视镜盲区范围,当探测到盲区内存在障碍物则向驾驶员发出警报,辅助进行变道或减速。BSW系统基本功能包括两项:

(1)BSW盲区监测,使用毫米波雷达进行盲区障碍物监测,并提供视觉、听觉警报服务;


(2)LCA变道辅助,在车辆变道过程中,探测相邻车道是否有车辆快速接近的系统,并发出警告。工作条件:行驶速度>15km/h,或转弯半径>100m。


盲区是汽车设计最大的缺陷之一,根据美国国家公路交通安全管理局数据,每年有80多万起与盲点有关的安全事故发生,其中约300件导致死亡车祸。这也是BSW系统存在的重要原因。


分类(按应用场景划分)

SBSD侧面盲区监测

STBSD转向盲区监测


功能拓展(开发难度由低→高

1.RCTA在倒车时,实时监测车辆后部横向接近的障碍物,并发出警告。


2.DOW在即将开启车门时,实时检测车辆侧后方障碍物,并发出警告。


3.RCTB在倒车时,实时监测车辆后部横向接近的障碍物,必要时主动进行制动。


发展现状分析

此外,根据2019年9月发布的《美国消费者报告》显示,BSW系统在ADAS辅助安全系统中避险百分比最高,可避免60%的车祸。因而,BSW是ADAS系统中配置率较高的一项功能,截至2019年上半年,其在中国市场的渗透率为17%,其中,价格在40万元以上的汽车车型的渗透率最高,达到56%,BSW选配价格在5,000-7,000元之间。

3、ACC(自适应巡航)功能



定义:ACC系统是一种智能化的自动控制系统,借助外部传感器(毫米波雷达、摄像头、激光雷达等)检测自车与前方车辆的距离和相对速度,并控制自身车速和前车保持固定的距离。假设前车变道离开,在未识别到新的目标物之前,ACC系统会控制车辆按照设定的车速行驶。


ACC既可适用于低速场景(TJA交通拥堵辅助),也可适用于高速场景(ICA智能巡航辅助)

来源:网络

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