由于各國汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，導(dǎo)致主動安全技術(shù)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS ）近年來呈快速發(fā)展趨勢。據(jù)PRWeb公司2013年11月預(yù)測，全球ADAS市場在20122016年期間將保持22.59％的復(fù)合增長率。目前ADAS中應(yīng)用最廣的三大技術(shù)是自適應(yīng)巡航控制、車道偏離預(yù)警和側(cè)面物體探測，預(yù)計到2015年，由這3種技術(shù)組成的ADAS系統(tǒng)的市場價值將達(dá)到62.1億美元。ADAS這種最初只應(yīng)用于奔馳和寶馬等豪華車中的技術(shù)，正在快速進(jìn)入中級甚至入門級乘用車。
    1  ADAS系統(tǒng)的工作原理
    根據(jù)Wikipedia在線百科全書的定義，汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)通常包括導(dǎo)航與實時交通系統(tǒng)TMC，電子警察系統(tǒng)ISA （Intelligent speed adaptation或intelligent  speed advice）、車聯(lián)網(wǎng)（Vehicularcommunication systems）、自適應(yīng)巡航ACC （Adaptivecruise control）、車道偏移報警系統(tǒng)LDWS （ Lanedeparture warning system）、車道保持系統(tǒng)（Lanechange assistance），碰撞避免或預(yù)碰撞系統(tǒng)（Collision avoidance system或Precrash system）、夜視系統(tǒng)（Night Vision）、自適應(yīng)燈光控制（Adaptivelight control）、行人保護(hù)系統(tǒng)（Pedestrian protectionsystem）、自動泊車系統(tǒng)（Automatic parking）、交通標(biāo)志識別（Traffic sign recognition）、盲點探測（ Blind spot detection） ，駕駛員疲勞探測（Driverdrowsiness detection）、下坡控制系統(tǒng)（Hill descentcontrol）和電動汽車報警（Electric vehicle warningsounds）系統(tǒng)。本文主要分析2013年全球汽車銷量排名前三的日本本田、美國通用和德國大眾3家公司的ADAS產(chǎn)品研發(fā)和規(guī)劃情況。
    ADAS系統(tǒng)工作原理如圖1所示。目前ADAS系統(tǒng)的主要傳感器包括超聲波雷達(dá)和攝像頭，通過對汽車周邊汽車、障礙物和行人的識別和提前報警，從而避免交通事故的發(fā)生，實現(xiàn)主動安全駕駛的目的。超聲波雷達(dá)具有成本低的優(yōu)勢，但是探測距離近，存在探測盲區(qū)，不能保證100％的正確性，主要應(yīng)用于前、后倒車報警系統(tǒng)中。攝像頭具有探測距離遠(yuǎn)，沒有盲區(qū)，但是圖像識別算法復(fù)雜，同一算法對于不同的車型需要標(biāo)定。未來發(fā)展趨勢是攝像頭會取代超聲波雷達(dá)。

    2 主要ADAS車型分析
    2.1日本豐田汽車
    豐田2013年汽車銷量處于全球第一，達(dá)到998萬輛，這與豐田一直注重汽車的主動安全技術(shù)有密切關(guān)系。豐田旗下的高端豪華車?yán)卓怂_斯就配備了眾多的ADAS安全設(shè)備。雷克薩斯最高端的車型是混合動力LS600hL，中國市場的廠商建議零售價238.8萬元。根據(jù)豐田官方網(wǎng)站資料顯示，LEXUS雷克薩斯搭載了帶語音識別功能的硬盤導(dǎo)航系統(tǒng)、LEXUS G-BOOK雷克薩斯智能副駕、自適應(yīng)巡航控制、帶引導(dǎo)功能的倒車影像監(jiān)視系統(tǒng)、停車輔助雷達(dá)、帶制動保持功能的電動駐車EPB、自適應(yīng)照明系統(tǒng)AFS、車道保持輔助系統(tǒng)LKA、并線盲點監(jiān)視器BSM、倒車側(cè)后方盲點警示系統(tǒng)RCTA、預(yù)碰撞安全系統(tǒng)（包括前部和后部）、夜視系統(tǒng)、駕駛員紅外線閉眼監(jiān)測器系統(tǒng)。

    豐田公司的另外一款高級轎車皇冠的安全性能同樣非常出色。皇冠轎車在中國市場的廠商建議零售價是31.9851.98萬元，搭載了如下ADAS設(shè)備：預(yù)碰撞安全系統(tǒng)PCs、上坡輔助控制系統(tǒng)、智能泊車輔助系統(tǒng)、倒車影像顯示系統(tǒng)、8眼測距雷達(dá)、超聲波侵入傳感器、自適應(yīng)雷達(dá)巡航控制系統(tǒng)ACC、G-Book智能副駕、導(dǎo)航系統(tǒng)（根據(jù)不同車型分別配備硬盤HDD式或存儲卡SD式）。
    2013年1月，豐田公司在美國拉斯維加斯消費電子展CES2013上發(fā)布了正在研發(fā)中的新車型—搭載Lexus INTEGRATED SAFETY系統(tǒng)的雷克薩斯IS（圖2）。該車搭載了立體型高像素攝像頭、GPS、360°激光追蹤技術(shù)，其中立體型高像素攝像頭可以感知車前方150 m的行人和物體。汽車頂篷裝備有檢測車輛方向和角度的GPS天線，還組合搭載了擁有360°激光追蹤技術(shù)的機(jī)器，追蹤范圍可以達(dá)到汽車周邊70 m。據(jù)豐田介紹，通過三者組合可以每天獲取周邊數(shù)據(jù)，以支持安全地自動駕駛。該車在駕駛員不操作的情況下也能自動躲避障礙物，信號燈變紅時可以自動停車，可以防止駕駛時或進(jìn)車庫時的碰撞，大大提高安全性能。LexusINTEGRATED SAFETY系統(tǒng)是由分別位于靜岡縣據(jù)野市和美國密歇根州安娜堡的東富士研究所共同研發(fā)。目前雷克薩斯LS的目標(biāo)并不是實現(xiàn)完全的自動駕駛，只是實現(xiàn)輔助駕駛功能。

    豐田公司正在研發(fā)的汽車自動駕駛技術(shù)的目標(biāo)是，不僅用于改善駕駛者的駕駛技巧，也幫助駕駛者坐在駕駛室中監(jiān)控車輛的行駛。豐田汽車自動駕駛技術(shù)擁有一個車輛循跡控制系統(tǒng)，使用無線通信技術(shù)使受控車輛與周邊汽車進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以判斷和控制受控車輛的軌跡。此外，豐田汽車自動駕駛技術(shù)在道路偏移監(jiān)控系統(tǒng)的幫助下，可以使受控車輛準(zhǔn)確地按預(yù)定軌跡行駛。豐田汽車自動駕駛技術(shù)是通過結(jié)合先進(jìn)技術(shù)與駕駛員的駕駛技術(shù)，來幫助汽車更加安全穩(wěn)定地行駛。豐田公司所研發(fā)的汽車自動駕駛技術(shù)不但通過適應(yīng)性巡航控制改善了車輛的安全性，還通過大量的信息交互提升駕駛員的操控便捷性。2013年11月9日，日本首相安倍晉三在日本國會周邊的道路上，試乘豐田、本田和日產(chǎn)公司研制的可自動操縱轉(zhuǎn)向盤和制動的自動駕駛汽車后，表示了肯定和贊揚(yáng)。

    2.2美國通用汽車
    通用汽車2013年全球銷量是971萬輛，位于全球第二。通用旗下的豪華車凱迪拉克搭載了很多ADAS設(shè)備，其高端車型加長型ESV鉑金版SUV凱雷德，國內(nèi)價格168.8萬元，搭載了側(cè)面盲區(qū)接近預(yù)警SBZA、可視影像倒車輔助系統(tǒng)、智能導(dǎo)航GPS系統(tǒng)、安吉星信息通信系統(tǒng)Onstar。其中SBZA系統(tǒng)的功能是，當(dāng)汽車側(cè)后方車輛駛?cè)撕笠曠R的盲區(qū)時，后視鏡上的標(biāo)識就會閃爍警示，提醒駕駛者當(dāng)前不是變道的時機(jī)，應(yīng)當(dāng)注意觀察確保安全后再完成變道。另外，通用旗下的別克君越轎車搭載的ADAS設(shè)備有：前瞻性智能主動安全系統(tǒng)IntelliSafe、全車速自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、碰撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車道變更輔助系統(tǒng)和泊車預(yù)警系統(tǒng)。
    在自動駕駛方面，2012年4月通用汽車宣布，到2017年將以凱迪拉克品牌推出限定在高速公路上行駛的自動駕駛汽車（圖3），這是全球第一個汽車廠商公布“自動駕駛汽車”的實用化時間。2013年10月，通用汽車電氣控制和主動安全技術(shù)總監(jiān)約翰·凱普（（John Capp）在東京舉辦的“智能交通ITS世界會議東京2013”表示，通用正在開發(fā)結(jié)合了自動調(diào)整車速和保持車道的半自動駕駛技術(shù)“SuperCruise”，可以在某些特定的駕駛條件下，讓車輛自動完成按車道行駛、制動以及速度控制等操作，可以減輕駕駛員在高速公路長途駕駛以及路面擁堵的情況下的工作負(fù)荷。但是，駕駛者對行駛的控制仍是必要的。“Super Cruise”技術(shù)目前仍處于實際道路測試及評估階段，預(yù)計2020年前在部分凱迪拉克量產(chǎn)車型上率先投入使用。量產(chǎn)后的凱迪拉克自動駕駛汽車在汽車專用道路上行駛時，不用握轉(zhuǎn)向盤；在“Super Cruise”判斷需要人進(jìn)行操作時，系統(tǒng)會提醒駕駛者介入駕駛操作。但是約翰·凱普表示：凱迪拉克汽車要實現(xiàn)只需輸入目的地便可自動到達(dá)的全自動駕駛技術(shù)還需要一些時間。2013年10月，通用汽車公司的“Super Cruise”半自動駕駛技術(shù)榮獲美國權(quán)威雜志《大眾機(jī)械》（PopularMechanics）授予的2013年度突破創(chuàng)新獎。該獎項旨在表彰科技、醫(yī)藥、太空探索、汽車設(shè)計及其它領(lǐng)域的杰出發(fā)明者及創(chuàng)新產(chǎn)品。

    另外在美國，政府在制度方面給予了大力支持。目前美國已有加利福尼亞州、佛羅里達(dá)州、內(nèi)華達(dá)州以及密歇根州4個州批準(zhǔn)了無人駕駛車輛公路測試。
    2.3德國大眾汽車
    德國大眾汽車公司在2013年全球汽車銷量是970萬輛，位于第三。大眾汽車的豪華車奧迪A8的中國市場價格是87.1～250.1萬元，搭載的ADAS設(shè)備包括增強(qiáng)型漢語語音導(dǎo)航系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（帶Stop&Go和Audi Pre Sense Front功能）、帶前后聲音報警的駐車輔助系統(tǒng)、保持輔助系統(tǒng)、車道輔助系統(tǒng)、高級駐車輔助系統(tǒng)、倒車影像／全景影像系統(tǒng)、夜視輔助系統(tǒng)和行人識別系統(tǒng)。
    一汽大眾公司生產(chǎn)的邁騰轎車，價格18.28～29.78萬元，同樣也搭載了眾多的ADAS設(shè)備，包括智能駕駛輔助系統(tǒng)IDAS、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)和預(yù)碰撞安全系統(tǒng)。其中自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的車距雷達(dá)隱藏在車頭大眾標(biāo)志后，時刻監(jiān)測前方車距，同時采集車速信號，與預(yù)碰撞安全系統(tǒng)默契合作。當(dāng)車距過近時，系統(tǒng)立刻與制動防抱死系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)通力協(xié)作，使車輪適當(dāng)制動，以確保預(yù)設(shè)的安全距離。當(dāng)車距增加后，系統(tǒng)控制車輛自動加速以始終保持安全距離不變。另外，邁騰轎車搭載的第2代智能泊車輔助系統(tǒng)，不但能水平泊車還能垂直泊車，即使在很小的間隙（車長＋0.8 m）也可以讓泊車變得輕松自如。智能泊車輔助系統(tǒng)配備的12個超聲波探頭，可以在最大車速不超過40 km/h情況下，尋找合適泊車空間。泊車空間的要求是與泊車位置旁邊車輛距離0.5～2 m，泊車速度最大為7 km/h。邁騰轎車搭載的智能衛(wèi)星導(dǎo)航DVD系統(tǒng)，由30G硬盤存儲地圖，支持導(dǎo)航語音回放功能，擁有超過500條的語音識別控制信息。另外，在德國暢銷的第7代大眾高爾夫轎車還具備識別速度限制牌等交通標(biāo)志功能，這一功能最先搭載在大眾輝騰高級轎車上。
    2013年1月，奧迪自動駕駛汽車（圖4）在美國內(nèi)華達(dá)州獲得上牌資格。2013年2月，奧迪在美國CES展會上展示自動駕駛系統(tǒng)，奧迪下一代A8轎車也將成為第一款裝備該系統(tǒng)的奧迪汽車。奧迪自動駕駛系統(tǒng)主要采用2個雷達(dá)、1個廣角攝像頭和8個超聲波傳感器來幫助車輛進(jìn)行無人駕駛。其中2個雷達(dá)傳感器用來掃描車輛前方35。的角度以及250 m以內(nèi)的距離，以控制車輛的車速；1個廣角鏡頭負(fù)責(zé)監(jiān)測路面標(biāo)記、道路上的行人以及其他車輛等；8個超聲波傳感器分布在車輛前方與兩側(cè)，結(jié)合1個監(jiān)測視角是1400、輻射距離達(dá)到80 m的鐳射掃描儀，共同監(jiān)測、控制車輛與周圍車輛的行駛狀況。

    在2014年1月的美國CES國際消費電子展上，奧迪宣布了為自動駕駛汽車研制的TJA （Traffic JamAssistant）輔助駕駛系統(tǒng)，這是奧迪未來的全自動駕駛技術(shù)的基礎(chǔ)。TJA的工作原理是，采用激光探測與測距系統(tǒng)LiDAR，其作用是充當(dāng)自動駕駛汽車的“眼睛”。通過數(shù)臺LiDAR傳感器，為自動駕駛汽車的控制系統(tǒng)提供周邊環(huán)境的實時變化數(shù)據(jù)。TJA系統(tǒng)還包括1臺超聲波傳感器、1組車內(nèi)／外攝像頭以及1個CPU芯片組。這些ADAS設(shè)備都布置在車輛發(fā)動機(jī)蓋的下方位置。目前，在CES舉辦地拉斯維加斯，一臺搭載TJA技術(shù)的奧迪A7向媒體演示了道路測試的表現(xiàn)。TJA系統(tǒng)在車速處于64 km/h以下時，可以接管駕駛員的工作，來控制車輛行駛。同時奧迪也介紹了“奧迪未來城市計劃”，它通過大量的數(shù)據(jù)模擬人們?nèi)粘３鲂蟹绞?，并展示了奧迪如何在未來日常通勤中，為人們提供高效一、舒適的解決方案。“奧迪未來城市計劃”介紹了3種最具代表性的日常通勤方式，幫助“私家車通勤者”（RoadWarrior） ，“公交通勤者”（Straphanger）和“逆向通勤者”（Reverse Commuter）獲得高效、順暢的出行體驗。未來支撐自動駕駛汽車的奧迪connect互聯(lián)科技、Car-to-X、自動泊車（piloted parking）、自動駕駛（piloted driving）產(chǎn)品將逐步推向市場。page_break]

      3 ADAS零部件供應(yīng)體系
      目前大規(guī)模ADAS零部件供應(yīng)能力仍然掌握在國際汽車巨頭手中，具體資料見表1。

    國內(nèi)的少數(shù)企業(yè)和高校開始為商用車提供小規(guī)模的ADAS零部件，這些單位包括東軟集團(tuán)、清華大學(xué)等。東軟集團(tuán)自從2004年開始研究ADAS算法和產(chǎn)品，目前已經(jīng)具備車道保持報警、交通標(biāo)志識別、駕駛員狀態(tài)識別、車輛識別、行人識別、障礙物識別等算法和產(chǎn)品研制能力。圖5是東軟集團(tuán)的車道保持報警系統(tǒng)在黎明、白天、黑夜和隧道等不同情況下進(jìn)行道路試驗，準(zhǔn)確地識別出道路車道標(biāo)志的照片。

    4 結(jié)論
    目前除了日本、美國和德國的汽車制造商在推廣ADAS產(chǎn)品外，韓國、法國、意大利等國的汽車制造商都在加緊研發(fā)ADAS產(chǎn)品。ADAS技術(shù)的終極目標(biāo)就是無人駕駛汽車，無人駕駛汽車是指在任何道路環(huán)境下都可以自動行駛的汽車。目前國際上將無人駕駛汽車的初級階段定義為自動駕駛汽車，這種車在進(jìn)入高速公路后可以離開人的控制和干預(yù)，但是在市區(qū)道路情況下仍需要人為駕駛。很多國際車廠都宣布推出自動駕駛汽車的初步時間是2020～2025年。
    在國內(nèi)，2012年，由軍事交通學(xué)院研制的自動駕駛智能汽車圓滿完成京津高速公路測試，測試線路從京津高速臺湖收費站出發(fā)，抵達(dá)天津東麗湖收費站結(jié)束。2013年，上汽集團(tuán)已經(jīng)與中國航天科工三院簽訂了戰(zhàn)略合作項目，啟動了自動駕駛技術(shù)的科研項目。因此，我們可以看到未來汽車的發(fā)展趨勢是，ADAS產(chǎn)品逐漸成為汽車的標(biāo)配，自動駕駛汽車和無人駕駛汽車將在10年后走向市場。