先進的車輛逐步依靠先進的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）來促進更容易、更安全和更有效的駕駛。

ADAS的范圍不同，從基本的 "動手 "功能，如巡航控制，到可以自動進行緊急制動、變道和停車任務(wù)的高科技系統(tǒng)。

在最大層面上，ADAS通過采用各種處理器、傳感器和執(zhí)行器，合作處理所有與駕駛有關(guān)的任務(wù)，使車輛變得完全自主。

ADAS在新車中的加速執(zhí)行意味著車輛設(shè)計正以極端的方式轉(zhuǎn)變。例如，機械動力轉(zhuǎn)向裝置正在被完全電子化的 "線控轉(zhuǎn)向 "控制裝置所取代，而LiDAR傳感器和攝像頭在車輛上的定位正在成為一個普遍特征。

隨著車輛對非常規(guī)技術(shù)的逐漸依賴，汽車制造商必須找到保證其功能安全的方法。本文將介紹ADAS的最新趨勢，然后分析執(zhí)行兩項關(guān)鍵ADAS技術(shù)的挑戰(zhàn)。LiDAR和線控轉(zhuǎn)向。

車輛自動化的級別

美國汽車工程師學會（SAE）以0至5級的標準來描述汽車自動化水平。

SAE的0級是指沒有任何自動化的車輛。這是一種監(jiān)測環(huán)境、加速和減速一直依賴人類駕駛員的車輛。然而，它可能得到臨時 "主動安全系統(tǒng) "的幫助，如自動緊急制動或車道偏離警告。

SAE 1級指的是向駕駛員提供轉(zhuǎn)向或制動/加速幫助的車輛--例如，自適應(yīng)巡航控制或車道居中--而SAE 2級車輛同時提供這兩種幫助，在某些情況下允許 "脫手 "體驗--盡管用戶必須不斷觀察環(huán)境。

SAE 3級是指 "不看 "自動化，車輛可以管理所有基本的駕駛，包括檢查駕駛環(huán)境。然而，人類駕駛員應(yīng)該準備好在需要時控制車輛。

SAE第4級是指（"心不在焉"）的自動化，在駕駛員未能對干預(yù)呼吁作出反應(yīng)的情況下，車輛可以安全地靠邊停車。

SAE第5級（"方向盤可選"）描述了一種自主駕駛的車輛，永遠不需要人類的參與。這樣的車輛可以在所有道路環(huán)境下，在世界任何地方，在任何天氣情況下進行自主自駕。

自主車輛市場正在快速增長。2021年的價值約為944億美元，專家認為在2030年之前，市場將以每年超過30%的速度進一步增長。

汽車制造商正在爭奪這個快速發(fā)展的市場的份額。例如，特斯拉汽車配備的硬件，特斯拉聲稱將在未來實現(xiàn)100%的自動駕駛，其自動駕駛軟件的測試版本目前符合2級自動化。

同時，包括梅賽德斯、寶馬和現(xiàn)代在內(nèi)的制造商正在制造SAE 3級汽車，計劃在未來幾年內(nèi)推出。豐田和本田已經(jīng)在測試和試用4級汽車。

激光雷達

了解駕駛環(huán)境對于駕駛自動化系統(tǒng)至關(guān)重要。激光雷達——光探測和測距的首字母縮寫詞——是用于實現(xiàn)這一目標的核心技術(shù)之一。

激光雷達的功能類似于RADAR（無線電檢測和測距）。這兩種技術(shù)都可以通過產(chǎn)生電磁輻射脈沖并記錄脈沖反射所需的時間來評估距離。

然而，與雷達相比，激光雷達在自動駕駛車輛中具有重要的性能優(yōu)勢，因為它使用激光而不是無線電波。這使得激光雷達系統(tǒng)能夠開發(fā)出比雷達系統(tǒng)分辨率更高的周圍環(huán)境 3D 地圖。

包括梅賽德斯-奔馳、沃爾沃和寶馬在內(nèi)的汽車制造商已表示計劃在其未來車型中添加 激光雷達傳感器，沃爾沃提到該系統(tǒng)將使他們的汽車事故減少 9%。

激光雷達設(shè)備具有多面性和敏感性。如果激光雷達密封由于故意破壞、小碰撞、碎石或自然損壞而出現(xiàn)故障，水和水蒸氣就會開始滲入外殼。進水不僅會損害光學性能，而且隨著時間的推移，還會導致電子設(shè)備腐蝕的危險。