暴雨天氣ADAS失靈，自動駕駛能避免傳感器失靈問題嗎？

2級智能駕駛輔助駕駛和網聯車機這兩項功能，這兩個功能不僅大大提升了行車的安全性，也的確給駕駛人帶來了更好的駕駛體驗。都説“由儉入奢易，由奢入儉難”，一旦我們體驗到了智能駕駛帶來的好處後，碰到智能輔助駕駛功能不能使用的時候就顯得異常難受。

南方8、9月份是颱風比較多的月份，在這個時間段駕駛過汽車的人應該深有體會，常常會在行車過程中，會碰到突如其來的暴雨“襲擾”。而在大雨中，L2智能輔助駕駛功能常常會受到限制。比如前幾天的深圳颱風天，就有車主發朋友圈説他的駕駛輔助系統在大雨中失效了（見圖1）。

圖1：大雨中智能駕駛輔助系統失效提示。

小編隨手在網上搜索了下，發現這位網友碰到的情況其實不是個案，不少車主都碰到了這樣的問題，有車主還在車質網上進行了投訴。

圖2：車主在車質網上投訴駕駛輔助系統失靈。（來源：車質網）

L2級的智能駕駛輔助系統一般配備了哪些傳感器，為何會在大雨中就不能工作了呢？

L2級智能輔助駕駛系統在硬件方面比較常規的硬件包括前雷達、前攝像頭和後雷達。其中後雷達實現的功能最主要的就是盲區檢測，即側後方既不在側窗視野中，也不在後視鏡中能看到的區域，還有開門預警（開門時，監測候方來車）、後碰撞預警等其他功能。

圖3：毫米波雷達探測距離。

汽車前向傳感器方面有些複雜，不同的供應商的原理有些不同，主流的有單雷達、雷達+攝像頭、單攝像頭等方案。在雷達+攝像頭方案中，常規做法是前雷達主要負責障礙物和車輛識別，由於雷達受環境影響較小，目標識別準確度高，大部分車輛的主動安全碰撞預警和主動緊急制動功能都是基於雷達的目標來觸發。同時雷達還會負責ACC自適應巡航等控制。而前攝像頭主要負責車道線識別、限速標識識別、靜止目標識別、以及障礙物類型識別等功能，車輛轉向控制如車道保持、車道偏離提示、限速提示、自動遠近光等功能都是通過攝像頭實現。目前部分供應商嘗試通過攝像頭來實現雷達+攝像頭的所有功能，並通過軟件優化來提升在多種光照條件下的攝像頭識別能力，以降低L2智能駕駛輔助系統的成本。

在雷達部分，目前有毫米波雷達、超聲波雷達和激光雷達幾種。不過由於毫米波穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候（大雨天除外）特性和低成本原因，在L1到L5級別的ADAS系統中都將有一席之地。特別是在現階段的L1/L2智能駕駛輔助系統中，主要是毫米波雷達和攝像頭組成，毫米波雷達能探測目標的距離速度和角度，而攝像頭則可以識別交通信號、車道線，對場景進行語義分割，兩者結合在一起可以實現比較穩定的目標檢測、跟蹤與分類。車規認證和適用性方面都能滿足L2+級別ADAS的系統需求。

但是毫米波也有一個缺點，那就是雨霧對它的影響非常大，吸收很厲害，所以在有雨有霧的天氣，毫米波雷達的性能會大大下降。這也就是為什麼在大雨天氣L2級別的智能駕駛輔助系統傳感器失效的原因所在。

英飛凌的何為指出，目前L2級別的毫米波雷達的確容易受到雨霧天氣的影響，這主要是由於成本因素考量，選擇的是滿足日常需求的毫米波雷達，如果要選擇可以應付暴風雨情況的雷達，成本會上升不少。

其實隨着自動駕駛級別的提升，汽車中的傳感器數量也會逐漸增多，到L4/L5的自動駕駛階段，雷達數量將會超過10個、攝像頭數量將會超過8個、激光雷達也將不止1個，通過這些多傳感器的數據融合，來應對不同路況、不同氣候條件下的數據收集。

圖4：未來幾年，隨着自動駕駛程度的提高，汽車需要的傳感器數量也越來越多。（來源：英飛凌）

其中，激光雷達由於極高的角度分辨率，在自定位和地圖構建方面都具有較大優勢，所以在L3以上的自動駕駛中，它將會跟毫米波雷達，攝像頭，超聲波雷達等傳感器組成互為冗餘的系統。

根據嶺緯科技的芮明昭介紹，該公司的已經量產的激光雷達不僅可以點雲成像，還能在大暴雨情況下仍能實現400~500米範圍內的物體檢測。

圖5：嶺緯科技的激光雷達點雲成像演示。

英飛凌的專家認為，解決自動駕駛汽車應對不同路況和天氣的措施有以下三種:

一是需要建立針對特殊場景的用户、和對這個場景理解的數據庫的積累。比如，歐洲有很多的山路，所以他們在驗證無人駕駛的天氣和道路的時候，整車廠就開始收集這方面的數據，包括通過點雲的數據收集，配合用户的反饋不斷完善。相信隨着用户數據和場景經驗的積累，可以有效地幫助我們收集更多數據，積累經驗。

二是，智能駕駛不僅僅是毫米波雷達一種單一的技術。在L3甚至更高級別的智能駕駛時代，可以看到多種傳感器，包括毫米波雷達和激光雷達，越來越多不同技術類型的傳感器會被加入到ADAS系統當中，作為冗餘或者是補充，所以傳感器類型的擴充會幫我們更有效地收集外部環境和道路狀況的信息。

三是算法的優化。隨着數據庫和傳感器收集的信號的不斷積累，可以搭建一個新的框架。這個框架會將不同的數據進行分類，做算法的優化和驗證。

相信通過反覆的驗證和優化下，應該可以最終解決特殊極端天氣和複雜路面的問題，從而讓自動駕駛時代能夠順利到來。

其實毫米波雷達技術也在不斷進步中，據説毫米波雷達未來的製造工藝將會邁向28nm等更先進製程，性能也會更加優秀，再加上激光雷達等其他傳感器的組合，應該足以應付自動駕駛對傳感器的需求。

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【來源：電子發燒友網】

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