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據(jù)外媒7月18日報道,具有行人檢測功能的自動緊急制動系統(tǒng)( AEB )是現(xiàn)代化汽車必須具備的安全功能之一,但仍然存在盲區(qū)。無論是由反射性標(biāo)志引起的誤報,還是演示過程中系統(tǒng)故障引起的誤報,都可能會誤導(dǎo)半自動安全輔助功能。
隨著汽車保有量的不斷增加,汽車安全也被提升到了前所未有的高度,除了我們熟知的安全帶、安全氣囊外,諸如ABS、EBD、ESP、TPMS等這樣的主動安全系統(tǒng)也逐漸成為汽車的標(biāo)配。
這兩年,在交通部政策的推動下,部分L1和L2級別的ADAS功能被要求在某些商用車型中強(qiáng)制安裝,包括AEB(自動緊急剎車)。但是自動剎車輔助系統(tǒng)(AEB)是真的能讓人完全放心的技術(shù)嗎?
近日,豐田在車主手冊中公布的一份清單強(qiáng)調(diào)了行人檢測軟件的盲區(qū)。而這些局限性并不是豐田汽車獨(dú)有的,大多數(shù)品牌都可能存在這些盲區(qū)。
行人檢測軟件可能無法準(zhǔn)確識別的情況如下:
身高低于1米或高于2米的行人;
穿著超大號服裝(如雨衣)的行人(輪廓模糊);
提著大件行李、打傘的行人(容易遮擋住部分身體);
彎著腰或蹲下的行人;
緊密相鄰的一群行人;
穿著白色衣服,反光太過明亮的行人;
黑暗中的行人(如夜間或隧道中);
衣著與周圍環(huán)境顏色、亮度幾乎相同的行人;
靠近墻壁、柵欄、護(hù)欄或大型物件的行人;
站在井蓋等金屬物體上的行人;
走得很快,或者突然改變速度的行人;
從車輛或大型物體后面走出來的行人。
豐田是依靠雷達(dá)傳感器和攝像頭來實(shí)現(xiàn)半自主輔助駕駛的,包括AEB、雷達(dá)巡航控制和車道保持輔助等ADAS功能。其實(shí)不光豐田如此,即使最頂級豪車的AEB系統(tǒng)都有很大的局限性,在很多工況下是無效的,如果仔細(xì)翻閱汽車說明書就能深深體會這一點(diǎn)。
上圖是某品牌近百萬頂級豪車的說明書,上面就很明確指出,在某些情況下可能完全無法檢測到車輛、大型動物、行人和騎車人。這個特殊情況就是在車輛、大型動物、行人和騎車人在被前車或側(cè)車遮蓋住視線,前車不再遮擋后突然出現(xiàn),系統(tǒng)無法及時識別,特斯拉幾次事故都是如此。然后特別指出黑暗環(huán)境下,摩托車可能完全無法檢測到。
這份說明書也明確指出傳感器有限制,AEB的最佳工況在相對時速50公里時。對于緩慢移動的車輛,系統(tǒng)最佳工作時速在70公里,超過70公里AEB是無效的。
AEB系統(tǒng)的局限性
首先AEB系統(tǒng)有明顯的速度上限和下限,一般來說單純以毫米波雷達(dá)為傳感器的AEB系統(tǒng)最高工作上限為時速30公里,以單目攝像頭為核心傳感器的AEB系統(tǒng)最高工作上限為時速40公里,單目與毫米波雷達(dá)融合的AEB最高工作上限為時速70公里,以雙目為核心傳感器的AEB系統(tǒng)最高工作上限為時速90公里。同時還有一個最低下限。以單目為核心傳感器的工作下限為時速8-10公里,毫米波雷達(dá)為時速5公里,攝像頭與毫米波雷達(dá)融合為時速3公里,雙目為3公里。
其次,目前絕大多數(shù)AEB都是只針對車輛的,也有少數(shù)針對對行人和騎車人?;蛘哒f探測行人需要比較長的時間,碰撞時速度仍然較高。
第三,AEB對突然出現(xiàn)的靜止物體無效。車輛、大型動物、行人和騎車人,在被前車或側(cè)車遮蓋住視線,前車不再遮擋后突然出現(xiàn),AEB系統(tǒng)無法及時識別,特斯拉幾次事故都是如此。
第四,盲區(qū)明顯,車輛轉(zhuǎn)彎時,AEB基本是無效的。迎面而來的交叉車流或轉(zhuǎn)彎車流,對面來車突然變道等等,AEB也是無效的。
第五,天氣和光線的局限。對于攝像頭為核心的AEB系統(tǒng),低照度情況下基本無效,高亮度如正對陽光也會無效。
AEB的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法
這些局限與其實(shí)現(xiàn)方法有很大關(guān)系。目前,實(shí)現(xiàn)AEB的技術(shù)主要有三類,分別是基于視覺傳感器、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。由于成本限制因素,國內(nèi)主要使用前兩種方式。視覺傳感器和毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)對車輛的AEB功能的原理不同:毫米波雷達(dá)主要是通過對目標(biāo)物發(fā)送電磁波并接收回波來獲得目標(biāo)物體的距離、速度和角度。視覺方案稍復(fù)雜,以單目視覺方案為例,它需要先進(jìn)行目標(biāo)識別,然后根據(jù)目標(biāo)在圖像中的像素大小來估算目標(biāo)的距離。
典型的AEB系統(tǒng)構(gòu)成
對于靜止物體,傳感器融合是不可缺少的。數(shù)據(jù)從傳感器數(shù)據(jù)級(Data)、傳感器特征級(Feature)、決策級(Decision)三個融合層級慢慢過渡,執(zhí)行器的反應(yīng)時間和處理器的反應(yīng)時間都會耗費(fèi)大量的時間,影響數(shù)據(jù)的即時性。再加上這些傳感器可能會受到灰塵、道路污垢堆積、眩光或復(fù)雜視覺場景(人們站在異形物體前,或打著傘)的影響,潛在地?fù)p害了數(shù)據(jù)的有效性。
AEB測試
你會發(fā)現(xiàn),號稱“自動駕駛技術(shù)即將落地量產(chǎn)”的今天,一個簡單的AEB都做不完善。關(guān)于AEB的測試,網(wǎng)絡(luò)上整理過一個失敗集錦。一套完整的AEB開發(fā)系統(tǒng)最少需要2年的開發(fā)周期,有些廠家急功近利,取消最關(guān)鍵的驗(yàn)證測試和場地測試,AEB成了一個不安全因素。
傳統(tǒng)的AEB測試都是車與車之間,歐洲NCAP定義了三個場合,第一種是CCRs,Car-to-Car Rear Stationary。
這種情況下前車(也就是假車)靜止。
第二種是Car-to-Car Rear Moving (CCRm),這時前車速度穩(wěn)定于時速20公里。
第三種是Car-to-Car Rear Braking(CCRb),前車與后車速度都保持時速50公里,距離在12-40米之間,前車開始減速,減速度在2-6m/s2之間。
最早將行人AEB加入測試的是歐洲NCAP。只要能在目標(biāo)車(假車)或人偶(假人)前有減速,歐洲NCAP都會加分。不過這在大部分中國人看來,最后只要發(fā)生碰撞了,就是無法接受的。然而如果將避免碰撞作為加分標(biāo)準(zhǔn),那就恐怕大部分車都無法加分了。
AEB 行人防撞功能評價內(nèi)容主要包含三項(xiàng)場景 :(1) 成人遠(yuǎn)端接近場景、(2) 成人近端接近且車輛 25% 偏置與 75% 偏置碰撞場景、(3) 兒童近端接近場景。主要用于模擬車輛行駛于一般市區(qū)道路,駕駛者因分心未注意前方路況,而又有行人想要橫越馬路之情形。配備 AEB 行人偵測功能之車輛,應(yīng)能偵測前方行人,在危險時能進(jìn)一步采取剎車行為降低危害。Euro-NCAP設(shè)定不同的試驗(yàn)場景,且有不同的測試車速與行人移動速度,在測試時是否發(fā)生碰撞或撞擊前的減速效果也給予不同之評分。此外,針對車輛 AEB 系統(tǒng)之使用接口功能,也給予不同的分?jǐn)?shù)。
盡管有很多局限性,但AEB概念容易被終端用戶接受,裝車量快速增加。這項(xiàng)技術(shù)慢慢成為“標(biāo)配”的項(xiàng)目之一。歐盟國家已經(jīng)于2014年全面要求新車必須配備AEB系統(tǒng),否則無法從E-NCAP獲得五星安全認(rèn)證。美國預(yù)計(jì)2022年前99%新車裝配AEB,市場潛力巨大。
然而我們要正視說明書里AEB的局限性,自動駕駛或者駕駛輔助系統(tǒng)在城市應(yīng)用時需要保守謹(jǐn)慎進(jìn)行,從而減少碰撞、意外或傷害。
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