褚秉华:车辆主被动安全和驾驶员预警系统

2013-08-27 14:15:21来源: EEWORLD

   

    延锋伟世通褚秉华博士

褚秉华:大家好,我要讲的话题前半部分,前面有十几位专家都提到了,他们提到的都没有我讲的那么详细,因为我只讲这个,他们只是提到了一下,我除了讲这个以外还讲我们能做的,驾驶员预警系统。我今天主要讲四点,分两个部分,前面部分是讲市场的情况,后面讲产品、技术方面的情况,首先我们看一下主被动的定义,这是一个标准的定义,汽车安全技术以碰撞发生的时间点为临界点,之前的是主动安全,之后的是被动安全,主动安全是以减少或防止汽车安全事故出现为目标的,被动安全是以降低已发生事故所造成的伤害程度为目标。这儿有一个不大合理的地方,就是我碰撞后才知道前面是主动安全后面是被动安全,我好好的开着车怎么知道什么时候撞车啊,而且这个时间是跟车速有关系的,每小时一百公里和三十公里这个时间换算下来是不一样的。我们这边是可以按照碰撞发生的概率来分一下主被动安全技术在不同地方起的作用。

第一部分大家在正常驾驶的过程中,绿色的,发生碰撞概率比较低,你越遵守交通规则,你车配备的安全设备越多,你人越安全,发生碰撞概率就越低,这时候起作用的是什么东西呢?TPMS,你看你的胎压怎么样,交通信号指示灯,驾驶员有没有打瞌睡,还有一些路线引导,都是给你提供信息来降低你发生碰撞的概率,走着走着探测到有一个潜在危险了,就会发生报警,发生报警进入第二阶段,黄色警报,这个阶段是给驾驶员人为的作出反应,可以做主动操作,车辆也可以提出一些预警的措施,这部分是黄色阶段,这部分是现在欠缺的工作。到了第三部分,碰撞已经不可避免的时候,这些稳定系统,ABS、TSC、EBS已经做好准备了,到这个点就碰了,碰了以后首先起作用的安全气囊,安全带,包括头枕,这是传统被动安全起作用的时候,还没有完,后面还有一步,紧急救援的阶段,撞完了以后电话就拨出去了,像OnStar。这是我们按照发生的概率来对主被动来做一个区分。我们主要关注前面这一块,正常驾驶过程中,和驾驶发生警报的阶段。这是主被动技术发展路线图,从上世纪90年代开始到现在,前面这部分已经是成熟技术,后面是还在发展的技术,被动安全的发展方向就是安全气囊用得越来越多,也就是说保护的东西越来越多,现在很多地方顶部、侧面、大腿的,装七八个都有,连安全带上都装气囊。还有一个主动安全这一块,传统的电子稳定系统开始到车辆的辅助驾驶,终极目标肯定是自动驾驶,这部分还在一个研究的阶段。看一下全球NCAP等等测试机构对辅助驾驶情况的关注程度,目前来说主被动这些技术,AEBS,主动的刹车系统,车道偏离这些已经进入一个成熟的阶段,以欧美为代表的标准化体系是按照额外加分,你有这个先给你加几分,第二是属于标准评分,第三是强制实施这三个阶段,中国的NCAP应该也是按照这个来走,就是说这个技术要相对成熟,不能刚立法完明天出来一个新技术,第二这个技术不能形成垄断,必须要使大部分的车厂和消费者能接受。最近讨论得比较多的是这个,主动紧急刹车的系统,这不是人为刹车,这是主动刹车的系统。我们来看一看主被动市场的容量,做被动安全的看这一张图,我们的容量还是比较大的,做主动安全的看这个数字,我们增长的速率是比较快的,总的来说未来几年被动安全的市场容量还是比较大的,主动安全的增长速度比较快。

第二部分看一下主被动安全在车上的应用,我只举沃尔沃一个例子,沃尔沃的主动安全起的名字叫City  Safety,车厂对其主被动安全系统都起了一个名字,就像前几年的Telematics一样,这是继他们的Telematics,人机界面交互系统以后第三个单独取名字的车上的子系统。我举沃尔沃的例子,不仅仅因为它和我们中国人有关系,而且沃尔沃在行业内也是以它的安全技术著称的,它的技术也是用一些摄像头和雷达对车周边情况监测和路边的监测,这是目前已实现的一些应用,这是它的配置车型。更加新一点的,大家都知道一个ACC,可以保持和前车的距离,沃尔沃更加近了一步,加入一个主动转向功能,你跟着前面的车走,前面的车拐弯了,你跟着拐,它把这个技术和新一代的自适应巡航系统结合在一起做的,你跟着走,前面的车拐弯了你也可以拐弯,再进一步就是自动辅助系统,这套系统更加先进一点,除了跟随以外,还能够辨识前车的位置,保持车距,刚刚我提沃尔沃把这套系统叫做City  Safety,它指的是这一套系统最适应用的是城市里面,车速低于30公里的时候,这套系统起作用比较明确,不是指高速路上。轿车路口支援系统,车辆要对周边的基础设施进行统计后获得更加多的信息来辅助你的驾驶。国内合资的自主品牌,我列了一张表,倒车雷达标配了,自动泊车是第二个热点,车道偏离相对少一点,预碰撞安全属于被动这一块了,夜视系统也是宝马奔驰有配。总的来说ABS、ESP等车辆控制系统配置已经达到较高的普及程度。

下面讲技术这一块,先看一个动态图,车内的摄像头,车外的摄像头,长一点的摄像头短一点的摄像头,短距雷达,长距的雷达,超声波传感器,少了一个东西,就是激光雷达,无人驾驶都用激光雷达,那不是一个激光器,那是激光雷达塔,里面有二十多个激光器在里面转,有非常复杂的结构,近十年我估计激光雷达无法普及。这张图多了一个摄像头,车内的摄像头,目前做车内摄像头的比较少。没有一个车会把所有的摄像头和雷达都配上,成本太高了,装不起,有一些就装少一点,装一两个,比如倒车雷达装后面一个就可以了,普遍的做法是雷达结合摄像头组合。但是做ADAS要考虑平衡性,因为ADAS要靠概率判断,到底前面有没有车,你做的精度太高了,误报率会上升,你做得太简单了,该报的没有报,也不行。你一定要找到一个平衡点,你不可能错杀一千不放过一个,也不能反过来,如果你漏报了,前面有车你没有报,你撞上去了,有些人说我做得好一点,我不管报不报的都报。今年上半年日本那个公司出了一个问题,这里旁边有一个大货车,超车上去,他雷达监测到以为有车,就自己减速了,结果被追尾了,所以你这个错报了会被追尾,你漏报了就撞上去,这个很难掌握它的平衡。这是一个主动安全技术树状图,摄像头有一个很不好的地方,就是单眼的摄像头不能判断距离,它受天气的干扰太厉害,雷达超声波它的成本比较低,但是误判比例比较高,这个误判比例没有办法分析,你发出去的不一定是你接受的那一道波,最近的主动红外夜视系统,就是你自己发红外光,如果两辆车都装了主动红外夜视系统,这两辆车对着开谁都看不到谁,你发的被我收到了,我发的被你收到了。

最后这个部分是介绍我们公司在做什么。我们以前是做这些电子产品,音响娱乐产品,多功能显示屏,我们做仪表,还有一些通讯模块,还有一些控制模块,我们的想法是和刚刚提到的摄像头、雷达结合,这两方面结合起来做驾驶员预警系统。刚刚我只介绍了前端,没有介绍后端部分的系统,因为后端部分的系统是车厂去做,我这边的预警系统只是很准确地告诉整车,我看到了什么,可能会发生什么事情,后端的处理是交给整车厂,或者是其他的ECU单位处理。所以我们按照这四个部分,第一部分信息提供,是我们现在正在做的,第二是我们今天讲的,也是我们重点会做的警告提示部分,经过我们看到的警告,按照声光振动等方面给驾驶员提供警告,半自动控制和全自动控制是我们要跟整车厂一起来做的,半自动控制是你的油门、刹车提供一些比平常更加大的阻力措施,还需要人干预操作,全自动的时候车就不听你的了,半自动的车还听你的。我们的架构包括两个摄像头,再加上一个车内的摄像头,以摄像头为主的方式进行处理的,基本说能实现车道偏离、疲劳驾驶、驾驶员身份识别,全景泊车、视觉盲区警告,变道危险提示,大家功能差不多,需要找到一个性价比高的方案。核心技术包括多目标物识别技术,除了要判断车以外,还要判断人,行人,自行车,电动车等;多传感器的数据融合技术,因为你周边有那么多传感系统,有摄像头、雷达、超声波,这个多产生的数据需要融合在一起;还有需要多核高性能计算技术,前面几位上游的芯片供应商都介绍了这个,他们有很强大的芯片帮助我们干这些事情。

后面我就不一一介绍我们的产品了,我准备了一个视频,大家看一个视频有更直观的认识。

(播放视频)我们有两个摄像头,一个是车内,一个是车外的,车内是照驾驶人,车外是照路况的,关键是怎么把这两个摄像头的数据融合在一起,这是人脸识别,知道谁上车了,除了眼睛以外鼻子也是一个很重要的判断点,嘴巴也是很重要的,知道你是谁了,把所有座椅后视镜等自动调到最舒适的位置,外面的摄像头除了看路况以外,还要看警告牌,前面看到有人了,但是车内的摄像头看到你没有在看前面,就有危险了,通过一种方式来警报。现在车速是50公里每小时的,外面的限速是每小时30公里的,就会发出警报。这个有点夸张,因为是老外拍的,通过你的眼睛就可以进行一些操作,这比现在的语音控制更先进,嘴巴都不用动,瞄一眼就可以。就是这些,谢谢大家!

关键字:车辆  驾驶员

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/0827/article_7776.html
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