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| 融合传感器数据的驾驶辅助系统（DAS） | |
| Mark Tucker | |
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最新的驾驶辅助系统（DAS）技术通过“传感器数据融合”，把来自不同信息源，如雷达、摄像头、全球导航卫星系统、路边基础设施及其他车辆信息的传感器数据结合起来，形成更全面的有关道路状况的报告，让车辆和道路更安全，而单个传感器很难实现这一功能。
图像合成
驾驶辅助系统（DAS）正得到越来越广泛的应用。无论是正在开发中的，还是已经量产的，最新的DAS系统可以帮助驾驶者更好地根据当时的路况来控制车辆。车载传感器可以探测车辆周围的环境，包括车道、障碍物，以及道路上的其他车辆。更先进的车载技术甚至可以通过安装在其他车辆上的远程传感器，以及道路两旁的基础设施来接收信息。
一般的车辆传感器通常只有某个特定用途。例如，雷达用于物体探测，超声波传感器用于停车监测，摄像头用于车道监测，每一个传感器只能提供环境的一部分信息。复杂的传感器数据融合技术结合了来自不同信息源的数据，从而形成一套全面的环境信息。传感器数据融合的优点包括：
1．提高测量精度，包括提高准确度、精密度、可靠性、降低错误/缺失检测率，并降低测量噪声；
2．扩大测量范围，例如，结合具有不同测量范围的传感器；
3．提高传感器探测车辆周围环境的鲁棒性；
4．通过传感器协同作用获得的额外数据，例如：一个传感器用来测量车辆与物体间的距离，另一个传感器用来测量相对速度，把两个传感器的数据结合起来，就可以获得车辆的抵达时间。
传感器数据融合需要高的处理速度和内存配置。通过更高规格的处理器、高效算法在软件和硬件中的运用，以及新的电路技术，电子储存和处理能力都得到了提高，这意味着可以实现批量生产。本文将介绍部分传感器的协同作用。
雷达传感器
用于汽车行业的雷达，根据其探测距离的不同可分为远程、中程和短程三大类。TRW专注于远程和中程雷达的研发，用于物体分类和路面信息探测。
1．远程雷达（76～77GHz）
汽车远程雷达的频率是76～77GHz，通常用来测量目标区域、相对速度和角位置。最大探测距离通常在180～250m之间，水平视野范围是12°左右（而16～18°正成为新的标准）。
TRW下一代远程雷达具有一个卡塞格伦天线，可以扩大视野范围，还有一个调频、频移键控调控技术（FMFSK）。该产品可用于碰撞预警系统，以加强对静止障碍物的探测。
2．中程雷达（24GHz）
TRW开发的24GHz中程雷达，最大探测距离达150m，有效控制距离100m，而且水平视野非常宽。该产品已经进行了成本优化，确保其可以应用到更多不同级别的车辆上。
该雷达还可以应用到碰撞预警系统、侧向“车道偏离辅助”和“盲点监测”系统中（注：24GHz雷达不受欧盟超宽带立法限制，该立法将于2013年生效，影响范围是工业、科学和医疗频段）。
3．视觉系统
视觉系统通常包含了摄像头、图像处理硬件，以及数据传输方法。摄像头用来捕捉可见光图像，从中提取“特征”。
视频图像处理是典型的计算密集型技术。然而，汽车功能的执行需要通过强大的处理电子的应用来实现，广泛应用的低成本照相机使得摄像系统的成本效益成为可能。TRW的车道监测就是这样一个系统，通过识别道路标识（例如：外车道上的人行道边线、分隔迎面驶来的车辆的栅栏），来推断车辆的位置、行驶方向，以及道路的弯曲度。这些信息用来警醒驾驶者发生车道偏离的可能，方式有声频警告（如蜂鸣）、视觉提示和触觉反馈（如可震动的方向盘）。
汽车传感器数据融合案例
充分利用数据融合的前置雷达和视觉系统，如今已经运用到量产车上。尽管在下文中没有明确说明，但其他几种传感器，如轮速传感器、偏航率传感器和横向加速度传感器，也能进行数据融合，进一步提高系统性能。
1．车道偏离辅助
车道偏离辅助需要探测车辆周围的环境，仅靠一个传感器来探测附近所有车辆的信息是不切实际的，因此需要一组传感器来覆盖所需的探测范围。TRW Conekt（TRW工程服务机构）在德国曼（MAN）商用车公司的一辆26t商用车上安装了一组传感器，用来参与德国汽车工业与道路研发项目INVENT。INVENT项目的目的是进行道路交通研究，以改进交通流并减少事故。这组传感器由两个TRW的77GHz雷达传感器、三个第三方24GHz传感器以及一个TRW车道摄像头监测系统组成（见图1）。 （图片） （图片） （图片） | |
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