东南大学物联网交通应用研究中心
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欧美车辆ADAS大起底
2019-06-23 19:49   作者:   来源:焉知自动驾驶 推荐人:王姝   浏览:201   我要评论
一、特斯拉-汽车界的极客
    首先聊一聊最具代表性的特斯拉autopilot,这是向自动驾驶技术愿景迈进的前行者,autopilot背后还有英伟达这样的技术公司合作提供解决方案。ADAS(高级驾驶辅助系统)是自动驾驶进阶的必经之路,虽然autopilot具备高精度地图导引驾驶,乃至转向辅助以及全速域ACC自适应式巡航系统,但就当前商品车装备来看,谈及自动驾驶太过于前瞻和不切与实际,所以我们将autopilot仍旧放在ADAS高级驾驶辅助系统范畴里来聊。
 
    目前大多数在量产商品车上所应用的高级驾驶辅助系统(ADAS),属于L2级别的自动驾驶技术,特斯拉的autopilot 3.0宣称为自动驾驶,但实际上是接近于L3的L2+级自动驾驶。目前具备初级自动驾驶技术的增强型autopilot提供选装服务。
    特斯拉作为最具代表性的新势力汽车品牌,造车理念与传统车企有着截然不同的视角。每一台特斯拉都会配置当下最新的硬件,然后通过OTA(在线升级)不断更新固件,获得更完善的驾驶辅助或自动驾驶功能,这是互联网思维的体现,蔚来汽车也效仿其开发思路。
在庞大的用户群组成大数据,可以源源不断地供给真实路况的驾驶数据,帮助autopilot训练和迭代算法,这体现了AI人工智能的厉害之处。
 
    我们以MODEL 3为例,全车四周包含12个雷达传感器,前置雷达可以识别前方160m处的障碍物,360度摄像头,再加上负责处理自动驾驶的车载电脑,共同组成了autopilot的硬件基础,更有价值的是特斯拉技术部门对于autopilot的数据采集,并且通过车联网实时与端口互通,实现算法上的持续优化。
 
    MODEL 3提供基础版辅助驾驶功能,我们以官网信息为准,看到在基础版辅助驾驶功能提供有ACC(自适应巡航)+LKA(车道保持),可以实当今ADAS高级驾驶辅助系统的主流功能。而若是增加5.6万元选装完全自动驾驶车载电脑,将会增加完全自动驾驶相关功能,具体如下:
自动泊车:平行泊车与垂直泊车。
自动辅助变道:在高速公路上自动辅助变换车道。

即将推出:
识别交通信号灯和停车标志并做出反应。
在城市街道中自动辅助驾驶。

    自动辅助导航驾驶:自动驶入和驶出高速公路匝道或立交桥岔路口, 超过行驶缓慢的车辆。
    召唤:停在车位的车辆会响应召唤,在停车场的任意角落找到您。没错,是真的。
随着上述自动驾驶功能的进化与完善,MODEL 3将通过OTA空中软件更新而持续升级。“全自动驾驶”最终成果取决于autopilot的成长性、硬件的上限,以及当地法律法规。
    在特斯拉摆在前排介绍后,我们回归到欧美传统车企,车企往往与博世这样传统汽车供应商联手开发ADAS高级驾驶辅助系统,其中应用基于博世L2级自动驾驶解决方案的厂商就不在少数。有不少车企都选择与博世的L2级自动驾驶解决方案应用,幕后英雄又是以色列的MobileEye公司提供的技术方案,这将涉及诸多产业技术专利以及错综复杂的技术合作联系,本篇是以从最终产品形态,消费者使用体验为主线,了解一下各品牌的ADAS高级驾驶辅助系统的功效。
二、通用系:别克、凯迪拉克、雪佛兰品牌的ADAS高级驾驶辅助系统
    通用旗下的三大品牌如今在新晋车型上都提供有广泛的ADAS高级驾驶辅助系统装备,如别克君越提供有SBZA侧盲区预警系统、LCA车道变更辅助系统、RCTA泊车预警系统、ACC自适应巡航系统、LKA车道保持系统、LDW车道偏离预警、FDI前车距离提示、FCA前方碰撞预警、CMB碰撞缓解系统、PD行人识别/保护。
 
    此外提供有提高驾驶安全的进阶功能,包括HBA智能远近光灯控制、APA自动泊车系统。别克与雪佛兰品牌并未将ADAS包装成商标名称进行推广。
共同特征是除了声音、警示显示之外,还会通过座椅震动传递给驾驶者,例如LKA车道保持系统,在通用车型上,除了可以通过仪表盘指示灯闪烁(+声音报警)进行警示之外,还可以通过实现座椅震动+适度的转向干预,从而在感官上达到更显著的警示效果,在驾驶者疲劳或分神的时候,可以起到显著提醒的功效。
 
    此外一大配置亮点是FDI前方距离提示,一旦车速大于40km/h,通过车辆前方的长距离雷达探测与前车实际距离通过仪表显示相隔距离所需的时间,从而帮助驾驶员判断前车间距。
 
·凯迪拉克ESS强化安全策略II
凯迪拉克将ADAS命名为ESS强化安全策略II,同样是基于监控摄像头、超声波和短距雷达等传感器组成的安全预警科技,并通过通用独家的震动安全座椅,实现一系列的提醒警示功能,比如前方碰撞预警和道路偏离预警等。而进化之后的ESS强化安全策略II在原有警示的基础上,增加了一些主动的驾驶行为干预功能。
三、大众系
    大众品牌同样没有将ADAS包装成商品名称进行推广,但在新晋车型,特别是20万元以上的高端车型上,配备了符合主流标准的ADAS系统。我们以探岳为例,了解一下大众相关ADAS技术。
    首先是ADAS技术的代表功能,ACC自适应式巡航系统以及AEB自动紧急刹车辅助系统。
 
    探岳支持ACC和AEB功能,搭载的第三代ACC自适应巡航系统,通过车头雷达传感器采集信号,自动跟随前车加速、减速,更拥有Stop & Go功能,不仅能轻松面对高速路况,亦适用于市区跟车。AEB自动紧急制动系统,在与前车、行人之间小于安全距离时主动辅助制动,以此避免或减少碰撞事故。使用的博世 MMR1.5evo第四代雷达,识别距离为160m,可以同时识别车辆和行人。
 
    Lane Assist车道保持系统:Lane Assist车道保持辅助系统可自动识别车道线,如果车辆偏离车道,转向盘将抖动提醒驾驶席,系统还可自动进行反向修正,从而确保行驶稳定性,大大降低危险发生的可能。
 
    自动刹车辅助功能:车辆在非自适应巡航的情况下行驶,如车辆遇到突发危险情况或与前车及行人距离小于安全距离时,系统会主动进行刹车,以避免或减少追尾等碰撞事故的发生,从而提高行车安全性。
交通拥堵辅助系统
    TJA拥堵辅助系统,整合了ACC3.0自适应巡航系统和Lane Assist车道保持功能,使车辆能够以低速行驶的状态在交通拥堵的路况中,实现自动跟车和车道保持。即使面对拥堵且复杂的道路环境,也能从容应对,不仅缓解驾驶疲劳,还进一步保证安全性,使探岳达到L2级别智能驾驶辅助水平。
 
    Pre-Crash预碰撞保护系统:采用雷达、激光、声纳等技术,经过ECU计算,能主动识别到紧急碰撞危险,在发生危险前,提前为车内乘客做好防护准备,并及时提醒驾驶者进行操作,尽可能减少车内成员的伤害。这是欧洲车厂推崇的一项补救措施,在判断发生碰撞可能时,会预紧安全带,危险警告灯开启,并关闭车窗减少对车内乘员的碰撞伤害。
    此外,借助于灯光技术以及驾驶辅助系统的帮助,同样提供有MDFS智能动态大灯辅助系统。
    智能动态大灯辅助系统可以轻松应对不同灯光条件下的多种路况,通过多功能摄像头探测车辆及道路的灯光,结合车速、转向角度等信息,提供最佳灯光分布。自动避免因远光灯造成对其他车辆产生炫目,提升行车安全,又体现了社会责任感。
    疲劳监测系统会纪录驾驶席在正常状态下的驾车习惯,并建立相应的档案。驾驶中,系统通过众多传感器感知方向、油门、乘车轨迹等70多项参数监测驾驶席的注意力水平,如出现不正常状态,系统会发出警示声音,同时仪表屏幕出现警示图像以提醒驾驶席停车休息。
    大众并未包装成一个安全包名称,但是奥迪享受有集团内最高版本ADAS技术成果,并按照功能性形成阶梯状排列,统称为奥迪预防式整体安全系统(Audi pre sense)。
 

    奥迪预防式整体安全系统(Audi pre sense)拥有一系列扩展版本,被称为Audi pre sense front、Audi pre sense rear或Audi pre sense plus。它们与ACC自适应巡航系统以及奥迪侧向辅助系统紧密合作。




    若系统发觉有碰撞发生隐患时,首先是发出警告信号,然后是通过短促点刹制造振动警告。如果这时驾驶者只是将脚放在制动踏板上,制动辅助系统将启动自动减速。但此时驾驶员仍有机会采取避让操作,这往往是更好的选择。 
    但如果驾驶者继续消极应对,系统将开启第三阶段的警示,即部分制动。这时,汽车将以大约是最大制动力三分之一的制动力自行减速。车窗和天窗开始关闭,危险警告灯开启,安全带束紧。这与大众Pre-Crash预碰撞保护系统功能相似。 
    若是完整版本的奥迪预防式整体安全系统加强版(Audi pre sense plus),第四阶段的警示将开始发挥作用:首先进行新一轮的部分制动,只不过是以一个适度的制动力水平,然后进行全力制动,在此期间,安全带会完全绷紧,这一切只发生在碰撞前半秒钟,此时碰撞已不可避免。奥迪预防式整体安全系统加强版(Audi pre sense plus)可使得汽车在碰撞发生前的速度最多降低40km/h,从而减轻事故带来的后果。
四、沃尔沃
    沃尔沃的Pilot Assist系统除了ADAS系统中常见的AEB、LKA、ACC等功能外,最主要的特色功能就是适合城市拥堵路况的排队辅助。排队辅助与ACC自适应式巡航系统能够无缝衔接,并以时速50km为分界点。例如当车速低于50km/h时候,激活排队辅助系统,车辆可以根据车道线和前车来自动进行加速、减速,并能够按照车道轨迹完成一定程度的转向。
 
    系统会同时监测车道线和前车行驶轨迹,在跟车的时候也会随前车在车道内左右移动。此在这个过程中,系统会不时提醒你对方向进行纠正,仪表盘、抬头显示以及声音都会有提示,此时你只需要很轻地将手在方向盘上放一下即可。而当车辆跟随前车停车超过3秒,再次行进时需要你轻轻点一下油门。这是目前市面上所有车里面处理低速堵车路况表现最好的系统了,也是应对堵车最好用的系统。
 
    受益于集团内的技术共享,亲民的领克品牌也装备有近似沃尔沃Pilot Assist系统相关的主动安全技术,但排队辅助这样的高阶功能目前并未下放到领克车型上。从这一点上,也能够看到厂家有意将沃尔沃与领克进行高低阶区别布局。
五、总结  
    总结一下如今ADAS相关技术的趋势,适应范围更广,响应更精准灵敏的趋势,如今与早前自适应式定速巡航普遍要到时速60km/h或80km/h以上才能工作相比,自适应巡航可以将激活的最低速度大大降低,如今可以做到全速域ACC自适应式巡航系统,不少厂商的最新版本都可以做到跟车stop & go,即使前方忽然出现拥堵、车速低于激活功能的最低车速了也不用担心,系统会自动根据前车刹停,并实现排队自动跟车前行的功能。  
    ADAS高级驾驶辅助系统是实现自动驾驶的必经之路,汽车厂商正在不断迭代升级相关技术。在新车评价体系相关更迭推进下,未来 ADAS 高级驾驶辅助系统还将更为广泛地应用到千千万万普通车型当中,最终将会使得消费者受益,为此我们要给上述多家汽车品牌积极 ADAS 高级驾驶辅助系统的车厂高度认可和支持。

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