引言：随着汽车智能化、网联化技术的发展，多传感器融合在汽车领域得到了广泛的应用，从而为汽车主动安全性提供了新思路。然而，由于传感器本身固有的缺点，如精度低、易受环境影响等，多传感器融合在汽车主动安全领域的应用仍不成熟。因此，研究基于多传感器融合的汽车ADAS硬件架构对提升汽车主动安全性具有重要意义。本文首先阐述了多传感器融合在汽车ADAS中的应用及原理，接着分析了多传感器融合在汽车ADAS中的作用，然后介绍了多传感器融合在汽车ADAS中的硬件架构设计，最后对汽车ADAS硬件架构实现方案进行分析。

一、多传感器融合在汽车领域的应用

多传感器融合在汽车领域主要用于提高汽车主动安全性，其核心在于将多种传感器信息进行综合处理，从而为汽车驾驶辅助提供更准确的信息。通过对多种传感器信息进行综合处理，可以进一步提高汽车主动安全性，如：利用激光雷达获取障碍物距离信息，然后结合视觉传感器获取障碍物轮廓信息，最后采用视觉传感器获取车辆行驶状态信息。根据传感器数据融合的目标检测方法的不同，可以将其分为：基于单传感器的目标检测方法、基于多传感器融合的目标检测方法等。其中，单传感器目标检测方法由于无法获取多个不同波长的激光雷达数据而存在一定局限性。

二、多传感器融合技术原理

多传感器融合技术是一种将来自多个传感器的数据进行综合处理，从而获取更全面、准确的信息，提高系统性能的技术。根据数据融合的不同方式，可以将多传感器融合分为：基于D-S证据理论的数据融合、基于贝叶斯估计的数据融合、基于自适应加权平均（Adaptive Weighted Average，简称ARMA）方法的数据融合、基于最大熵原理的数据融合、基于证据推理及贝叶斯决策理论的数据融合等[2]。

三、汽车ADAS技术概述

3.1 ADAS概念

ADAS系统是指通过安装在车辆上的各种传感器，对周边环境进行实时监测，并基于智能算法进行信息处理，以帮助驾驶员及时发现环境隐患，预防潜在危险的一种功能。ADAS系统可以分为两大类：主动安全和被动安全。主动安全系统是通过安装在车辆上的传感器获取车辆周边环境信息，并对其进行分析处理，进而判断车辆是否处于危险状态，如果出现危险情况，则采取相应的措施进行控制以避免或减轻事故发生；被动安全系统是通过安装在车辆上的传感器获取周围环境信息，并将其与预设算法进行比对，若发现危险情况则立即采取制动、减速等措施进行控制，避免事故发生。

3.2 ADAS的功能和分类

目前，ADAS技术在汽车上的应用主要有两种方式：基于雷达和视觉的主动安全系统和基于传感器的被动安全系统。基于雷达的主动安全系统是指通过安装在车辆上的雷达传感器实时检测车辆周边环境信息，如汽车前方的车辆、行人、障碍物等，并根据预设算法进行预警或辅助驾驶。例如：车道偏离警告系统（LDW）、智能自适应巡航控制系统（ACC）、自动紧急制动系统（AEB）、盲点监测系统（BSD）、并线辅助系统（LCA）等。基于传感器的被动安全系统则是指通过安装在车辆上的各种传感器获取车辆周边环境信息，并将其与预设算法进行比对，以发现潜在危险情况，及时采取措施。

3.3 ADAS在汽车安全中的作用

（1）自动紧急制动（AEB）：可以有效降低交通事故发生率。（2）车道偏离预警（LDW）：可以避免车辆在行驶中偏离车道，防止驾驶员不小心变道发生碰撞。（3）智能自适应巡航控制（ACC）：可以解放驾驶员双脚，减少疲劳驾驶，使车辆始终保持在车道中央行驶，提高行车安全。（4）智能交通标识识别（TSR）：可以有效检测道路交通标识，避免追尾事故发生。（5）主动避撞辅助系统（AEB）：可以在前方出现紧急情况时自动减速或停车，避免碰撞。（6）自适应远光灯控制系统（AFS）：可以根据前车距离调节远光灯的照射范围，避免远光视觉疲劳，提高驾驶安全性。

四、汽车ADAS硬件架构设计

4.1硬件架构需求分析

汽车ADAS硬件架构设计应能够实现车辆环境感知、决策与执行，其硬件架构的基本构成为：车辆传感器、信息处理器、执行单元、执行机构。其中，车辆传感器用于获取车辆外部环境信息；信息处理器用于接收来自传感器的信息，并对其进行处理和决策，根据车辆状态指令发出相应的动作；执行机构用于控制车辆行驶，控制汽车方向和速度等。因此，基于多传感器融合的汽车ADAS硬件架构应包括环境感知模块、信息处理器模块、执行机构模块以及控制模块。其中，环境感知模块主要由激光雷达、毫米波雷达、摄像头等组成；信息处理器模块主要由CAN总线等组成。

4.2基于多传感器融合的硬件架构设计

多传感器融合的硬件架构设计中，传感器通过CAN总线与汽车控制单元进行连接，主要用于数据采集和处理。在感知阶段，激光雷达和毫米波雷达作为车辆外部环境信息获取的主要来源，负责采集并处理传感器信息；在决策阶段，信息处理器完成对车辆外部环境信息的处理和分析，并根据分析结果进行决策；在执行阶段，控制模块对汽车外部环境信息和车辆状态进行判断，发出动作指令。其中，信息处理器模块将来自不同传感器的数据通过CAN总线发送给执行机构模块将处理后的结果通过CAN总线反馈给信息处理器模块。

4.3硬件架构实现方案分析

在实际应用中，根据多传感器融合的需求，可以将其分为：1）感知层，实现对周围环境信息的采集、分析和处理；2）决策层，完成对车辆外部环境信息和车辆状态的判断，发出动作指令；3）执行层，负责对外部环境信息和车辆状态进行判断和控制。其中，在感知层中，激光雷达主要负责车辆外部环境信息的获取和处理；在决策层中，毫米波雷达主要负责对车辆外部环境信息和车辆状态的判断；在执行层中，激光雷达主要负责对环境信息的处理和分析；毫米波雷达主要负责对车辆外部环境信息和车辆状态进行判断；而信息处理器模块则负责完成对上述三个阶段的数据采集、处理和分析。

结语

综上所述，在汽车ADAS的应用中，基于多传感器融合的硬件架构设计能够实现对车辆外部环境信息和车辆状态的自动采集和处理，在满足功能需求的基础上，实现了对车辆安全状态的实时监测。其能够为车辆主动安全控制系统提供基础支持，对于提升汽车安全性、提升驾驶体验具有重要意义。因此，本文以多传感器融合的汽车ADAS硬件架构设计为研究对象，通过对感知层、决策层和执行层三个层级进行深入分析，提出了一种基于多传感器融合的汽车ADAS硬件架构设计方案，以期为汽车行业ADAS硬件架构设计提供一定参考。

参考文献:

[1]高聪聪，郭忠庆，蒋渊德.重度混合动力汽车分层多模式联合制动协同控制方法[J/OL].计算机测量与控制，1-8[2025-10-15].

[2]韩林芮.多传感器融合数据的异常检测与自动驾驶安全预警[J].汽车电器,2025,(09):16-18.

[3]刘佳,沈永茂,林子雄.汽车工装电控系统中传感器融合技术在故障诊断中的应用[J].汽车维护与修理,2025,(17):113-114.

[4]曾贵萍,唐阳.多传感器融合无人驾驶同时定位与建图技术发展研究[J].汽车文摘,2025,(08):14-24.

[5]张保兵.基于多传感器融合的汽车360°全景环视系统设计研究[J].汽车测试报告,2025,(14):10-12.