前言:
近年(nián)来(lái),因汽车引发的行人死亡人数一(yī)直在上升,如何(hé)在(zài)繁杂的行(háng)车(chē)环(huán)境(jìng)中,确保(bǎo)所(suǒ)有乘客和路人的安全,是汽车安全科技发(fā)展的方(fāng)向,新(xīn)技(jì)术AEB有可(kě)能改变这(zhè)种状(zhuàng)况。
自动驾(jià)驶的等级划(huá)分
L1系统(tǒng)只能对加(jiā)减速(sù)或方向盘二(èr)选一(yī)辅助控制,如AEB、ACC、LCC。
L2系统有多项操作(zuò)权,但司机主导(dǎo),如TJA、HWA。
L3驾驶操作(zuò)和(hé)周边监(jiān)控都有系统介入,人(rén)类驾驶员保持注(zhù)意力备不时之需 如(rú)TLP、HWP。
L4车辆(liàng)可完成大部(bù)分(fèn)路(lù)况下的自动(dòng)驾驶(shǐ)。
L5全(quán)部驾驶操作由系统(tǒng)完成,人类驾驶员可自由(yóu)安排活动。
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AEB自动(dòng)紧急制动系统(tǒng)
对于自动驾驶有以下细分系统:DAS(自动驾(jià)驶系统(tǒng))、ADAS(高(gāo)级驾驶辅(fǔ)助(zhù)系统)、AEB(自动制动)、ACC(自(zì)适应巡航)、TJA(拥(yōng)堵辅助)、LCC(车道居中辅助)。
而AEB是通过毫米(mǐ)波雷达(dá)、激光雷达、单(dān)目(mù)/双目摄像头(tóu)等传感器(qì)来探测前方目标信息,并根据前方(fāng)目标(biāo)信息(如(rú)目标车速(sù)、相对距离(lí)等(děng))实时计算碰撞危险(xiǎn)程(chéng)度。
与传(chuán)统(tǒng)的被动安全技术(shù)不(bú)同(tóng),AEB是一种预防性的(de)主动安全技(jì)术,旨在(zài)事先识别碰撞风(fēng)险(xiǎn),规避(bì)碰撞(zhuàng)发生或尽最大可能(néng)地减(jiǎn)轻(qīng)碰撞的(de)强(qiáng)度,从而避免车辆追(zhuī)尾,或与(yǔ)行(háng)人及其他交通参与者发(fā)生碰撞事故。
简单来说,AEB就是在关键时刻协助(zhù)驾驶(shǐ)进行紧急刹车的(de)主动(dòng)安全配备。它可(kě)在(zài)撞击前警示驾驶,若驾驶未对可(kě)能的撞击作反应(yīng)、或(huò)刹车力道(dào)不足,系统将介入以减轻、甚至避免撞击。
当系统计(jì)算(suàn)出会有碰撞可能时,首先会通过声音(yīn)、图标(biāo)等警示驾驶员,若驾驶员没能对预警起(qǐ)到正确反应,再轻微震动制动踏(tà)板或(huò)方向(xiàng)盘来(lái)二次(cì)预警,过程中提(tí)前填充制(zhì)动油(yóu)路油(yóu)压,以便全力制动能(néng)快速(sù)准确的完成。
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系统(tǒng)信(xìn)息处(chù)理(lǐ)能力至关重要(yào)
由于(yú)影像模块和(hé)雷达会获取到不同的感测信息(xī),这些信(xìn)息(xī)之间可互补充,但也可能会(huì)自相矛盾,为了(le)让 ECU 接收到一(yī)致且明确(què)的行动指令,就需要(yào)将传(chuán)感器的信息进(jìn)行(háng)融合。
信息(xī)融合的(de)基本(běn)原(yuán)理跟人脑综合处理来(lái)自眼(yǎn)、鼻、耳等多器官的信息类似,主要(yào)综合多个传感器获(huò)取的资料和信息,无论重复;矛盾或互(hù)补的(de)信息依据算法来进行组合(hé),让(ràng)系统了解(jiě)目(mù)标(biāo)物的(de)状态。
信(xìn)息融合会综合多个(gè)传感器获取的资料和信息,无论重复;矛盾或(huò)互(hù)补的(de)信息(xī)依(yī)据(jù)算法(fǎ)来(lái)进行(háng)组合,让系(xì)统(tǒng)了解目(mù)标物的状态。
镜头和毫米波雷达将先分(fèn)别针(zhēn)对观测(cè)目标收集资料,然后对各(gè)传感器所获得的信息进行特征(zhēng)与模式识别处理,并将(jiāng)信息分门别类(lèi)串起(qǐ)关(guān)联,最后利用算(suàn)法将同一目标的所有传(chuán)感(gǎn)器信息整合,得(dé)知一致(zhì)的结论。
而(ér)影像信息融合技术是(shì)一门较具专业的学问,在此便(biàn)不赘述;但简单来(lái)说,信息量越多,系(xì)统可靠性即越高,不过所需之处理程序、系统需求也越高。这也是各个(gè)迈(mài)进自(zì)动驾驶领域之车(chē)厂,力求技(jì)术突破(pò)的领(lǐng)域。
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辅助驾驶的现(xiàn)阶段(duàn)局限(xiàn)
L2 级别辅助驾驶毕竟不(bú)是自(zì)动驾驶(shǐ),事实上,车(chē)企们都(dōu)会在车辆(liàng)用户手册里表明这不是自动驾驶(shǐ),它依然(rán)需(xū)要人为监管(guǎn)。
首先在技术方面,辅助驾驶的能力依(yī)然不能主动担当责任。其原(yuán)因在于(yú)多方面,目前几乎所有(yǒu)量产车都采用了摄像头视觉方案,依(yī)靠算法来检(jiǎn)测前(qián)方的各类障碍物(wù),随着数据的(de)叠(dié)加,算法对障碍物的判断(duàn)也(yě)越发精准。
但(dàn)是,摄像头能接收的画(huà)面范围有限,如果从侧(cè)方出现行人快(kuài)速从车前经过,依靠摄像(xiàng)头采集到的画面(miàn),很可能(néng)无法作(zuò)出(chū)即时反(fǎn)应,上述测试(shì)中右转遇到行人就是典型场景之一。
有(yǒu)些(xiē)用户(hù)会曲(qǔ)解(jiě)辅(fǔ)助驾驶系统的含义,或者使用一段时间并(bìng)没(méi)有发生(shēng)意外后,开始大胆尝试机器能做到的极限。不夸张地说,这些(xiē)都是巨大的安全隐患。
在(zài) L4 级别自(zì)动驾驶(shǐ)来临之(zhī)前,保证(zhèng)辅助驾驶(shǐ)的安全性依然是不(bú)小的(de)难点。自动(dòng)驾驶主要是各方面数(shù)据的融合感(gǎn)知,方(fāng)便后期的决策(cè)判断,这一方面不是每一家都能做(zuò)好的。
车对车(chē)的 AEB 完整(zhěng)测试过程就是这样。作为 L2 级别(bié)自动(dòng)辅助驾驶系统当中非(fēi)常重要的一(yī)项功(gōng)能,因为(wéi)它能保证主动(dòng)安全(quán)性,在符合条件(jiàn)的(de)情况下,司机面对危机状(zhuàng)况并未采取任何措施,机器可(kě)自主做出(chū)应急举动。也正因如此,AEB 甚至(zhì)被看作是辅助驾驶的核心(xīn)要(yào)素。
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AEB无(wú)法回避(bì)的盲点
作(zuò)为量产级的 AEB 系统确实存在一定的局限性(xìng),首先 AEB 系(xì)统有明显的速度上(shàng)限(xiàn)和(hé)下限,一般(bān)来说:
单(dān)纯以毫米波(bō)雷(léi)达为传感(gǎn)器的AEB系统最(zuì)高工(gōng)作上限为时速 30 公里;
以(yǐ)单目摄(shè)像头为核心传感(gǎn)器的AEB系统最高工作(zuò)上限为时(shí)速 40 公里
单目与毫米波雷达融合(hé)的 AEB 最高工作上限为(wéi)时速(sù)70公里;
以双目为核心传(chuán)感器的 AEB 系统最高工作(zuò)上限为时速(sù) 90 公里(lǐ)。
目前,全球主流(liú)的汽车厂商都有自己的预碰(pèng)撞安全系统,不过各个(gè)厂商的叫法各不相同,功(gōng)能(néng)的实现效果及(jí)技术细节也(yě)有所不同:
如丰田的Pre-Collision System预碰撞系(xì)统、奔驰的Pre-safe安全系(xì)统、大众(zhòng)的Front Assist预碰撞安(ān)全系统、沃尔沃的City Safety城市安(ān)全系统(tǒng)、斯巴鲁(lǔ)的Eye Sight安全(quán)系(xì)统等。
包括大众、奥迪(dí)、宝马、福特、通用、马自达(dá)、奔(bēn)驰、特(tè)斯拉、丰(fēng)田和沃尔沃在内(nèi)的全(quán)球十大汽(qì)车品牌均计划未来在美国其(qí)出(chū)售的所(suǒ)有新车上,都(dōu)将安装AEB系统。
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辅(fǔ)助驾驶的关键点
毫米波雷达的优点在(zài)于对前方(fāng)物(wù)体探(tàn)测时,对(duì)于其在纵向方向上的相对速(sù)度、距(jù)离等属性探测非(fēi)常(cháng)精(jīng)准。
而摄(shè)像头在判断物体的(de)特征,如是什么类型的物体(tǐ)上(shàng),有先天的优势,同时基于(yú)视觉(jiào)的算法(fǎ)对于物体在横(héng)向(xiàng)方向上的位移(yí)判(pàn)断又相对雷达来说(shuō)更加精(jīng)准。
通过双重判定,系统才可以(yǐ)确定前(qián)方的路况,进而决定(dìng)用不用执行其(qí)他操(cāo)作,这就是(shì)所(suǒ)谓的数据(jù)融合(hé),辅助驾(jià)驶系统(tǒng)的关键点,在打造系统的(de)时候,二者的数据融(róng)合基本上是必须考(kǎo)虑(lǜ)的事情。
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AEB技术发(fā)展趋势
实(shí)现AEB技术的形式呈多样化、差异化,但(dàn)融合为主要技术发展趋势。随着市场的(de)不(bú)断(duàn)发(fā)展以及整车成本的(de)差异化,在满足基本(běn)法规及评价规程要求之外(wài),AEB技术的实现形式必然是多(duō)样化的,无论是注重成本的经济型车型上的(de)单传感器实现AEB技术,又或是高端(duān)车型上应用诸如双(shuāng)目(mù)摄像头实现AEB技术(shù)的方案。
未来(lái)出(chū)于对于AEB性(xìng)能稳(wěn)定性以(yǐ)及防止误作用等因素的考量,数据融合方案,尤其是(shì)毫米波雷达与视觉(jiào)摄像头的数据融合(hé)将会越来越多地(dì)成为(wéi)主机厂实现AEB功能的主(zhǔ)要技术(shù)形式。
主动安全技术发展促进传统被动安全(quán)技(jì)术与之融合。主被动安全(quán)融合技术的(de)出(chū)现,正是在传(chuán)统被动安全的基础之(zhī)上,对主动安全(quán)加(jiā)以(yǐ)利用,从而更好的实现(xiàn)对于事故的避免。
结尾:
作为自动辅助驾驶(shǐ)系统当中非常重要(yào)的(de)一项(xiàng)功能(néng),因为AEB能保(bǎo)证主(zhǔ)动安全性(xìng),在符合条件的(de)情况下,司机面对危机(jī)状况并未采取任何措施,机器可自主做出应急举动,也正因如(rú)此,AEB 甚至被看作是辅助驾(jià)驶的核心要(yào)素。