摄像头死磕毫米波,AEB两种技术流派横评

2016-10-28 19:05:38来源: 车云网

何为AEB

AEB是Automatic Emergency Braking的缩写,中文翻译过来的名字就是“自动紧急制动”。这个技术可谓是眼下汽车智能化的“导火索”——正因为其当年以“刹车辅助系统”的面貌首度出现在汽车上,眼下我们才能看到以自动驾驶、车联网为代表的智能技术在汽车上方兴未艾。而且,实现自动紧急制动的核心技术,目前依然是帮助汽车“尝试”自动驾驶的基础。

博世搭载双目摄像头的AEB测试车

AEB的技术代表

目前,实现AEB的主流技术主要有两种,第一种是靠单目/双目摄像头采集图像,识别障碍物并作出刹车指令的“视觉派”;第二种是靠毫米波雷达判定前方障碍物,测量与障碍物的相对运动趋势并作出刹车指令的“雷达派”。

以摄像头为代表的“视觉派”

目前这两种AEB派系均有各自的产品代表,譬如特斯拉就是“雷达派”的“金卡会员”。巧合的是,在2016年中国汽车工程学会年会的现场,车云菌遇到了分别采用这两个技术的博世AEB测试车和安智AEB测试车,下面就请看车云菌现场带来的体验报告。

毫米波雷达

都是优秀的应试型学生,不过也怕野路子

首先,车云菌在这里公布一下两个AEB测试车的测试结果:

经过对每辆测试车进行了至少3次的标准化测试(40kM/h时速下,正对障碍物),均没有发现它们在紧急刹车之后出现碰撞目标障碍物的“失误”,虽然车云菌的肋骨在多次自动紧急刹车的过程中被安全带反复“吊打”,但看到目标假人和假车依然安然无恙,我们觉得也值了。

毫无征兆的急刹车带来的心理压力可不小

从技术角度上来说,博世AEB采用了双目摄像头(探测范围水平45度,垂直24度,最远探测距离120米),其优势在于可以像人眼一样直接采集图像信息,在硬件速度足够快的今天,双目摄像头几乎可以捕捉到视野内的所有关键信息,并根据视觉算法对两幅图像视差进行计算,得到该物体的距离结果。理论上,双目摄像头在近距离测距上比单目摄像头更准、更快。

在和工程师沟通中了解到,目前博世这套系统已经在国外一些车型上应用,其不但可以识别出大人和小孩儿,还可以对打雨伞或者跑动的人进行识别,譬如老司机最担心的“鬼探头”问题,这个系统便可以在一定条件下进行很好的预防。

同时,依靠双目摄像头的优势,博世这套AEB系统还能增加车道偏离预警、车道保持和自动远光灯等功能。

BOSCH测试车上的工程版AEB系统

不过,也正是由于优秀的成像识别能力,博世这套视觉AEB系统便存在特定条件下的短板。譬如这套双目AEB系统对安置位置有固定要求,这就会导致在车辆前方产生盲区,在盲区内的任何障碍物这套AEB系统都不会做出反应的。

另外,在暴雪、暴雨、夜晚弱光环境或者被强光照射等特殊情况下,博世这套AEB系统也会增大误判或者漏判的概率,毕竟在这些情况下,人眼都存在识别能力下降的问题,更逞论摄像头了。

但“视觉派”AEB存在短板的区域,却正好是“雷达派”AEB大显身手的好地方:

苏州安智在AEB测试车上使用的是77GHz毫米波雷达,这套系统不仅能过滤恶劣天气带来的不利影响,而且探测范围更远、对潜在目标的发现更加快速、距离判断更加精准。不过,由于毫米波雷达只能“判断”出障碍物而不能识别出“障碍物”,所以也就不存在支持车道偏离预警的空间了,不过它却能实现ACC功能。

苏州安智的AEB测试车

与此同时,毫米波雷达存在的一个先天性弱势或许并不为很多人所知:由于工作原理的特殊性,毫米波雷达对于与车辆运动方向垂直的运动物体的识别率略低。也就是说当有车辆、行人或其他物体在车辆前方横插进来的时候,毫米波雷达可能会无法识别。譬如日常驾驶时,如果有一辆车以和你同样的速度,慢慢横着插到你的车头前方时,你车上利用毫米波雷达工作的AEB可能会识别不到这辆新车,除非它和你产生纵向的距离变化。

毫米波雷达在屏幕上把探测到的物体都用细线红框给标出出来了,而判定为障碍物的才用粗线红框。

目前,基于“视觉派”和“雷达派”的AEB都存在各自的弱项,但同时又正好互补。于是有的厂商开始推出结合两种技术的AEB系统。不过这个看似“完美”的AEB系统,最大的难点在于分析两个不同传感器得到的数据,并施加唯一一个正确的命令。

眼下,博世的“视觉派”AEB是针对“弱势道路使用者”——保护行人而设计,虽然其现有的技术已经可以把视野中的其他车辆、标志、车道线都识别出来,但紧急制动只会在探测到行人即将发生碰撞的情况下才可触发。而安智的“雷达派”AEB则针对汽车研发,当其探测到行人或其他物体时,也不会采取主动制动措施。目前这样的设置目的是为了降低系统的灵敏度,避免驾驶员在城市中一路刹车画虚线的“悲催”。且眼下两个系统的最佳工况是车速不超过40kM/h,如果超过这个速度,则车辆无法完全刹停,只能降低碰撞带来的伤害。

市面上搭载AEB的车型

眼下,市面上搭载“视觉派”和“雷达派”AEB的量产车还不少,诸如特斯拉、沃尔沃旗下的XC90以及通用的新君越等,都是集合了摄像头和毫米波雷达技术的“综合性”AEB产品。不过在这些车型上,AEB也仅仅是作为整车ADAS系统的一个组成部分而存在。

帮助驾驶员做决定的困境

从效果上说,AEB系统都是在追求一种帮助驾驶者做出正确决定,减轻驾驶者工作负担的结果。但受制于现实技术的限制,一些恶劣的驾驶环境或者极特殊情况,AEB系统反倒有可能成为导致不安全因素的源头。

譬如车云菌本次测试的两款AEB测试车,便有可能在急刹车避让前方障碍物时,导致后车对自己追尾,如果正后方行驶的是一辆大货呢,是不是不采取急刹车而考虑其他办法会更安全(对驾驶员来说)?

又如,在一些冰雪、积水等附着力较低的路面上,现有的AEB是不能识别路面情况的。故当AEB工作的时候,大力紧急刹车很可能导致车身失控,此时AEB起到的作用就与其目的截然相反了。

虽然测试体验当天下着小雨,但是博世AEB系统工作得无可挑剔,不过其测试车速不建议超过40kM/h的规定,确实让它还存在优化的空间

车云对AEB的短评

通过对两个不同技术基础的AEB体验测试,车云菌认为AEB在未来作为ADAS组成部分之一,拯救生命方面的重要性不可或缺。但在ADAS系统之外,AEB不便对车辆施加完全的控制命令,至少目前不行,否则一定会因为信息不充分或遇到小概率事件而导致车辆产生安全隐患。

同时,那些装备了AEB的量产车,一定要设置一个可以人为关闭功能的开关,同时还要针对这个市场上消费者的驾驶习惯以及交通环境,重新标定AEB的灵敏度,避免太过骚扰驾驶者的问题发生。

总之,在未来汽车智能化的道路上,AEB是我们不可或缺的“同路人”,但不论是ADAS还是AEB,其核心本质均是“再造”人类大脑中负责驾驶的那部分智力。无疑,这条路还要继续走很长。

关键字:摄像头  毫米波雷达  AEB

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016102816360.html
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