前言:
近年来,因汽车引发(fā)的(de)行(háng)人死(sǐ)亡人数一直在上升,如(rú)何在(zài)繁杂的行车环境中,确保所有乘客和路人的安全(quán),是汽(qì)车安全科(kē)技发展(zhǎn)的方向(xiàng),新技(jì)术AEB有(yǒu)可能改变这种(zhǒng)状况。
自动驾(jià)驶的等级(jí)划分
L1系统只能对加减(jiǎn)速(sù)或方(fāng)向盘(pán)二选一辅(fǔ)助控制,如AEB、ACC、LCC。
L2系统有多(duō)项操(cāo)作权,但司机(jī)主(zhǔ)导,如TJA、HWA。
L3驾驶操(cāo)作和(hé)周边监控(kòng)都(dōu)有系统(tǒng)介入,人类驾(jià)驶(shǐ)员保(bǎo)持注意(yì)力备不时之(zhī)需 如(rú)TLP、HWP。
L4车(chē)辆可完成大部分路况(kuàng)下(xià)的自动(dòng)驾驶。
L5全部(bù)驾驶(shǐ)操作由系(xì)统(tǒng)完成,人类驾驶员可自由安排(pái)活动。
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AEB自(zì)动紧(jǐn)急制动系统
对于自(zì)动(dòng)驾(jià)驶有以下细分系统:DAS(自动(dòng)驾驶系统(tǒng))、ADAS(高(gāo)级驾驶(shǐ)辅助系(xì)统)、AEB(自动制动)、ACC(自适应巡航(háng))、TJA(拥堵(dǔ)辅(fǔ)助)、LCC(车道(dào)居中辅助(zhù))。
而AEB是通过毫米波雷达、激光雷达、单目/双目摄(shè)像头等传感(gǎn)器(qì)来探测(cè)前方目标信(xìn)息,并根据(jù)前方目标信息(如目(mù)标车速、相对距离等)实时计(jì)算碰撞危险程度。
与传统的(de)被动安全技术不同,AEB是一种预防性的主动安(ān)全技术,旨(zhǐ)在事先识别碰撞(zhuàng)风险,规避碰撞发生(shēng)或尽最大可(kě)能(néng)地减轻碰(pèng)撞的强度,从(cóng)而避免(miǎn)车辆追尾(wěi),或(huò)与行人及其他交通参与者发生碰撞事故。
简单来说,AEB就是在关键时刻协助驾驶(shǐ)进行紧(jǐn)急刹车的主动安全配备。它可在(zài)撞击前警示驾驶,若驾驶(shǐ)未对(duì)可(kě)能的(de)撞(zhuàng)击作反应、或刹车力道(dào)不足,系统将(jiāng)介入以(yǐ)减轻、甚至(zhì)避免撞击。
当(dāng)系统(tǒng)计算出(chū)会有(yǒu)碰撞可(kě)能时(shí),首先(xiān)会通(tōng)过(guò)声(shēng)音、图标等警示驾驶(shǐ)员,若驾驶员没能(néng)对预警起(qǐ)到(dào)正确(què)反应,再轻微震动制动踏板或方向(xiàng)盘来二次(cì)预(yù)警,过程中(zhōng)提前填充制动(dòng)油路(lù)油(yóu)压,以便全力制动能快速(sù)准确的完成。
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系统信息(xī)处理能力至关(guān)重要
由于影像模块(kuài)和雷达会(huì)获取到不同的感测(cè)信(xìn)息,这些信息之间(jiān)可互补充,但也可能会自相矛(máo)盾,为了让 ECU 接收到(dào)一致(zhì)且明确的(de)行动指令(lìng),就需要将传感(gǎn)器的(de)信息进行融(róng)合。
信(xìn)息融合的基本原(yuán)理跟人脑综合处理来自(zì)眼、鼻、耳等多器官的信息类似(sì),主(zhǔ)要综合(hé)多个传感器(qì)获取的(de)资(zī)料和信(xìn)息,无论重(chóng)复(fù);矛盾或互补的信息依据算法来(lái)进行组合(hé),让系统了解目标物的状态。
信息融合会综合多个传感器获取的(de)资料和信(xìn)息(xī),无论重(chóng)复;矛盾或互(hù)补的信息依据(jù)算法来进(jìn)行组合,让系统了(le)解目标物的(de)状态。
镜头(tóu)和毫米波(bō)雷(léi)达(dá)将先分别针对观测目标收集资料,然后对(duì)各传感(gǎn)器所(suǒ)获得的信息进(jìn)行特征与模(mó)式识别处(chù)理,并将(jiāng)信息分门别(bié)类串起关联,最后(hòu)利用算(suàn)法将同(tóng)一目标的所有传(chuán)感器信息整合,得(dé)知一(yī)致的(de)结论。
而影像信息(xī)融合技术是(shì)一门较具专业的学(xué)问,在此便不赘述;但简单(dān)来(lái)说,信息(xī)量越多,系统可靠性即越高,不过所需之处(chù)理程(chéng)序(xù)、系统(tǒng)需(xū)求也越(yuè)高。这也是各个迈进自(zì)动(dòng)驾驶领域(yù)之车厂,力(lì)求技(jì)术突破的领域(yù)。
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辅(fǔ)助驾驶的(de)现阶(jiē)段局限
L2 级(jí)别辅助驾驶毕竟(jìng)不(bú)是自动驾驶(shǐ),事实上,车企们都会在(zài)车辆用(yòng)户(hù)手册(cè)里表(biǎo)明这不是自(zì)动驾驶,它依然需要人(rén)为监(jiān)管。
首(shǒu)先在技术(shù)方面,辅助(zhù)驾驶的能力依然(rán)不能主动担当责任。其原因(yīn)在于(yú)多方(fāng)面,目前几乎所有量(liàng)产车都采(cǎi)用了摄像头(tóu)视觉方案(àn),依靠算法来检(jiǎn)测前方的(de)各类(lèi)障(zhàng)碍物,随(suí)着(zhe)数据(jù)的叠加,算法对障碍物的判断也(yě)越发精准。
但是,摄像(xiàng)头能接收的画面范围有限,如果(guǒ)从侧方出现行人快速(sù)从(cóng)车前经(jīng)过,依靠摄(shè)像(xiàng)头采集到的画面,很可能无(wú)法(fǎ)作(zuò)出即时反应,上述(shù)测试中右转(zhuǎn)遇到行人就是典(diǎn)型场景之一。
有些用户会曲解辅助驾驶系统的含义,或者使用一段时(shí)间并没有(yǒu)发生意外后(hòu),开始大胆尝(cháng)试机器能做到的极(jí)限。不夸张(zhāng)地说,这些都是巨(jù)大(dà)的安全隐患。
在 L4 级别自(zì)动驾驶来临之前,保(bǎo)证辅助驾驶的安全性(xìng)依(yī)然(rán)是(shì)不小(xiǎo)的难点。自动驾驶(shǐ)主要(yào)是各方面(miàn)数据的融合(hé)感知,方便(biàn)后期的(de)决策(cè)判(pàn)断,这一方面(miàn)不是(shì)每一家都能做好的。
车对车(chē)的 AEB 完整测试过程就是这样。作为 L2 级别自(zì)动辅助驾驶系统当中非(fēi)常重(chóng)要的一项功能,因为它能(néng)保(bǎo)证主(zhǔ)动安全性,在符(fú)合条件的情(qíng)况下,司(sī)机面对危(wēi)机状况并未采取任何(hé)措施,机(jī)器可自(zì)主做(zuò)出应急举动。也正(zhèng)因如此,AEB 甚至(zhì)被看作是辅助驾(jià)驶的核心要素。
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AEB无法回避的盲点
作为量产级(jí)的(de) AEB 系统确实存在一定的局限性(xìng),首先 AEB 系统有明显(xiǎn)的速(sù)度(dù)上限和下(xià)限,一般来说(shuō):
单纯以毫(háo)米(mǐ)波雷达为传感器(qì)的AEB系统最高工作上限为时速(sù) 30 公(gōng)里;
以单目摄像头为核心传感器(qì)的AEB系统最高工作上限(xiàn)为时速 40 公里(lǐ)
单目与毫米(mǐ)波(bō)雷达融合的(de) AEB 最高工作上限为时速70公里;
以双(shuāng)目为(wéi)核心传感(gǎn)器的 AEB 系统最高工(gōng)作上限为时速 90 公里。
目前,全球主流的汽车厂商都有自己(jǐ)的预碰撞安(ān)全(quán)系统(tǒng),不过(guò)各个厂商(shāng)的(de)叫法各(gè)不相(xiàng)同,功能的实(shí)现效果(guǒ)及技术(shù)细(xì)节也有所(suǒ)不同:
如丰田的Pre-Collision System预碰撞(zhuàng)系统、奔驰的Pre-safe安(ān)全(quán)系统、大众的(de)Front Assist预碰撞安全系统(tǒng)、沃尔沃的City Safety城市安全系统、斯巴鲁的Eye Sight安全系统等。
包(bāo)括大众(zhòng)、奥迪、宝(bǎo)马、福(fú)特(tè)、通用、马自达、奔驰、特斯拉、丰田和(hé)沃(wò)尔沃在内的全球十大汽车(chē)品牌均(jun1)计划未来在美国其出售的所(suǒ)有新车上,都(dōu)将安(ān)装AEB系统。
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辅助驾驶的(de)关(guān)键(jiàn)点
毫米波雷达的(de)优点在于对前方物体探测时,对于其在(zài)纵向方向上的相对速(sù)度、距离等属性探测非常精准。
而摄像头在判(pàn)断物(wù)体(tǐ)的特征,如是(shì)什么类型的物(wù)体上,有先天的优(yōu)势,同时基于视觉的算法对于物体在横向(xiàng)方向上的(de)位(wèi)移判断(duàn)又相(xiàng)对雷达(dá)来说更加精准。
通过(guò)双重判定(dìng),系统才可以确定前方的路况,进(jìn)而决定用(yòng)不用执行其他(tā)操作,这就是所谓的数据融合,辅助驾驶系(xì)统(tǒng)的(de)关键(jiàn)点,在打造系统的时候,二者的数(shù)据融合基本上是必须考虑的事(shì)情。
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AEB技术发展趋势
实现AEB技术的形式呈(chéng)多样化、差异化,但融合为(wéi)主要技术发展趋势。随着市场的不断发展(zhǎn)以及整(zhěng)车(chē)成本的差异化(huà),在满足(zú)基本法规及评价规程要求之外(wài),AEB技术(shù)的实现形式必然是(shì)多样化(huà)的(de),无论(lùn)是注(zhù)重成本的经济型车型上(shàng)的单传感器实(shí)现AEB技术,又或是(shì)高端车型上应用诸如双目(mù)摄像(xiàng)头实现AEB技术的方案。
未来出于对于AEB性能稳定性以(yǐ)及防止误作用等因素的考(kǎo)量,数据融合方案(àn),尤(yóu)其是毫米波雷达与视觉(jiào)摄像头(tóu)的(de)数据融合将会越来越多地成为主机厂实现AEB功能的主要技术形式(shì)。
主动安全(quán)技术发展(zhǎn)促进传统被动安全技术与之融合。主被动安全融(róng)合技术的出现,正是在传统被动安全(quán)的(de)基础之上,对(duì)主动安全加以利用,从而更好的实现(xiàn)对于事故的避免。
结尾:
作为自动辅助驾(jià)驶系统(tǒng)当中非常重要的一项功能,因为AEB能保证(zhèng)主动安全性,在符合条件的情况下,司机面对危机状况(kuàng)并未采取任何措施,机器可自(zì)主做(zuò)出应急举动(dòng),也正因如此,AEB 甚至被看作是辅(fǔ)助驾驶(shǐ)的核心要素。