先进驾驶辅助系统ADAS一些技术应用小结

手上有些有关ADAS的文档，有的时候翻过一遍，ms都知道，但印象不深，所以，自己总结下相关技术应用特性，常见缩写及全称，便于经常回顾。

ADAS全称Advanced Driver Assistance System,先进驾驶辅助系统，主要是指基于视觉/摄像头的应用，也有与雷达，激光等传感器结合的应用。目前，各大汽车厂商都有相关的部门来研发相关的产品，也有专门为汽车厂商提供ADAS技术或模块的公司，如mobileye是这个领域的佼佼者。

ADAS技术应用常见缩写及全称：

LDW：Lane Departure Warning 车道偏离警告
VD: Vihicle Detection 车辆检测
FCW: Front Collision Warning 前向碰撞警告
PED: Pedestrian Detection 行人检测
TSR: Traffic Sign Detection 交通标志检测
IHC: Intelligent Headlight Control 远光自动控制
HMW: Headway Monitoring & Warning 车距检测及警告
ACC: Adaptive Cruise Control 自适应巡航控制
PA： Parking Assistance 泊车辅助
SVM: Surround View Monitor 全景影像系统
AR NAVI: Augmented Reality Navigation 增强现实导航

以上应用可以是单独的程序功能，也可以几个应用集成起来，组合成更强的功能。

一些应用的关系，即前面应用的结果可以作为后面应用的一部分特性。

VD --> FCW --> ACC

VD --> HMW

VD --> IHC

PED --> ACC

PED --> FCW

其他缩写及全称：
TTC: Time to Collision


mobileye网站上有一些ADAS应用的演示视频：
http://www.mobileye.com/technology/


一些技术特性：
1. VD
在仅基于视觉的模式下，VD目前要能检测70米远的车辆，并能持续跟踪到100米开外。
但在大雾、极端天气及摄像头被阻挡的情况下，VD是不可用的，但能提示用户不可用。


2. LDW
LDW在夜晚、雨雪等状况下（应该是非特别极端天气），检测出各种车道标志和路边。在直路与弯道上都能工作，但在视野很差的条件下，LDW自动关闭，并给出提示。LDW每秒处理15帧左右的图像，就能满足使用要求。


3. PED
BMW的广告里就有行人检测，一般的PED要区分出走路的和静止的人，并给出行人的位置和速度，如果行人在车辆行驶路线上，能给出重点提示及碰撞时间。现实中，人有走、跑、带着东西、推车等形态和动作，PED都要能处理这些状况，特别是人群检测，为避免重大事故，PED要给出额外的提醒。检测人行道、行人的动作和姿势，对汽车行驶的安全也有重要意义。


4. FCW
车祸的发生，大都是来不及反应，或无告警。而FCW能在碰撞前2-3秒，给出警告，以避免车祸发生。因此，FCW要检测出前方车辆或行人的距离及相对速度。

5. HMW


6. ACC

ACC一般都基于雷达或激光技术。现在可以基于视觉/相机技术，ACC需要考虑FCW的问题，使用FCW的模块。另外，需要考虑主动刹车和保持常速行驶的问题。

ACC还需要考虑路上的一切交通信息，包括是车辆位置，车辆大小，车道，路的宽度等。

7. TSR

TSR能识别路上的交通标志牌如限速标志，包括固定或非固定的LED标志。这些信息还可以与导航地图信息相融合，提供更精确的信息。TSR可以《维也纳公约》规定的交通标志为对象标准。技术要点主要在于图像处理，及标志结构信息的提取与识别。

更标准的说明，可以看看这个：

http://www.conti-online.com/generator/www/cn/cn/continental/automotive/general/chassis/safety/hidden/traffic_sign_recognition_cn.html

8. IHC
BMW 7系车辆上早已配备了远光智能控制。IHC要考虑两种情况，迎面开来的车与前方同向行驶的车。对于迎面开来的车，在一定距离时，如800-1000米，识别出其前向大灯，就将远光灯改为近光灯，而等交会过后，恢复远光灯。对于前方同向行驶的车，可以识别其尾灯，在接近一定距离时，将远光灯改为近光灯，同理，也可以由近光灯改为远光灯。

9. PA

10. SVM

全景影像系统一般需要四个以上鱼眼摄像头，能看到车辆四周的所有状况。

技术上需要对摄像头进行标定，对图像进行配准、拼接，车辆自身的虚拟实现，模拟车辆状态等。

11. AR NAVI
AR NAVI就是将普通导航仪与摄像头结合，AR NAVI 不仅用前向摄像头将车前的路况录下来，而且据导航地图的信息，在视频上划出虚拟线路箭头，显示导航相关信息。若AR NAVI与PED, VD, LDW等应用结合，其功能会得到进一步增强。

Audi,BMW,HARMAN等等都在开发一些原型。日本的先锋公司已经急不可耐的把它的产品推出了，参考http://pioneer.jp/carrozzeria/cybernavi/avic_vh99hud_avic_zh99hud/

比较有意思的是那个激光投影仪HUD（head up display），利用激光器与独特的显示板将导航信息显示在司机前方3米的地方。这应该是三维全息投影成像技术。

脱离原厂商内置的设备，在手机等手持设备上也出现了增强现实导航的软件，利用手机的摄像头和地图信息、GPS、陀螺仪信息，来实现增强导航效果。如Wikitude Drive增强现实导航应用，用户看到的不是地图，而是前方街道的实时视图，以及叠加在视频上方的导航数据。

总的来说，手机和基于视频的增强现实导航作为开发原型还是有意义的，虽然一些伪3D导航也能做到类似的效果，这对于相关产品的后续开发起到一个开头作用。当技术手段不是问题时，更多是考虑市场接受度和行车安全法规的容许等因素。