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    Ai芯(xīn)天(tiān)下丨(shù)思考丨AEB功能将决定自动辅助驾驶的上限?

    2019/12/05484

    前(qián)言:

    近年来,因汽(qì)车引(yǐn)发(fā)的行人死(sǐ)亡人数一直(zhí)在(zài)上升,如(rú)何在繁(fán)杂的行车环(huán)境中,确保所有乘客(kè)和路人的安全,是汽车安(ān)全科技发展的方(fāng)向,新技术AEB有可能改变这种(zhǒng)状况。

    自动驾驶的等级划(huá)分

    L1系(xì)统(tǒng)只能(néng)对加减速或(huò)方(fāng)向盘二选一辅(fǔ)助控制,如AEB、ACC、LCC。

    L2系统有多项操作权,但(dàn)司机主导,如TJA、HWA。

    L3驾驶操作和周边监控都有系统介入,人类驾驶员(yuán)保持注意力备不时(shí)之需(xū) 如TLP、HWP。

    L4车辆可完成大部分路况下的(de)自动驾驶。

    L5全部(bù)驾驶(shǐ)操作由系统(tǒng)完成,人类驾驶员可自由安排活动(dòng)。

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    AEB自动紧急制动系统

    对于自动驾驶有以下(xià)细(xì)分系统:DAS(自动驾驶系统)、ADAS(高级驾驶辅助系统)、AEB(自(zì)动制动)、ACC(自(zì)适应巡航)、TJA(拥堵(dǔ)辅助)、LCC(车道居中辅(fǔ)助(zhù))。

    而AEB是通过毫米波雷达、激光(guāng)雷(léi)达、单(dān)目/双目摄像(xiàng)头等传感(gǎn)器来探(tàn)测(cè)前方(fāng)目标信息,并根据前方目标信息(如目标车速、相对距离等)实时计算碰撞危险程度(dù)。

    与传(chuán)统的被动安全技术不同,AEB是一种预防性的主(zhǔ)动安全技术,旨在事先识别碰撞风险,规(guī)避碰撞发生或尽(jìn)最大可能地减轻碰(pèng)撞的强度,从而避免车辆追尾,或与行人(rén)及其他交通参(cān)与者(zhě)发生碰撞事故。

    简单来(lái)说(shuō),AEB就是(shì)在(zài)关键时刻协助(zhù)驾驶进行紧急刹车的主动安全配备。它可在撞击(jī)前警(jǐng)示驾驶(shǐ),若驾驶未对可能的撞击(jī)作(zuò)反应(yīng)、或刹车力道不足,系统将介(jiè)入(rù)以减轻、甚至避免(miǎn)撞击。

    当系(xì)统计算出(chū)会有碰撞可能时,首先会通过声音、图标等警示驾驶员,若驾驶员没能对预警(jǐng)起到正确反应,再(zài)轻(qīng)微震动制动(dòng)踏板或方向盘来二次预警,过(guò)程中提前填充制动油路油(yóu)压,以便(biàn)全力制(zhì)动能(néng)快速准(zhǔn)确的完成。

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    系统信息处理(lǐ)能(néng)力至关重要

    由于影像模块和雷达会获(huò)取(qǔ)到不同的感(gǎn)测(cè)信息,这(zhè)些(xiē)信息之(zhī)间可互(hù)补充,但也可能会自相(xiàng)矛盾(dùn),为了让 ECU 接收(shōu)到(dào)一致且明确的行动指令,就需要(yào)将传(chuán)感(gǎn)器(qì)的信息进行(háng)融合。

    信息融合的(de)基本原(yuán)理跟(gēn)人脑综(zōng)合(hé)处理(lǐ)来自眼、鼻、耳等多(duō)器官的(de)信息类(lèi)似,主要(yào)综合多个传感器获(huò)取的资料和信(xìn)息,无(wú)论重(chóng)复;矛盾或互补的信息依据算法来(lái)进行组合(hé),让系统了解(jiě)目标物的(de)状态(tài)。

    信息(xī)融合会综合多(duō)个(gè)传(chuán)感(gǎn)器获取(qǔ)的(de)资料和信息,无论重复(fù);矛盾或互补的信(xìn)息依据算(suàn)法来(lái)进行(háng)组(zǔ)合,让系统了(le)解目标物的状(zhuàng)态。

    镜(jìng)头(tóu)和毫米(mǐ)波雷(léi)达将先分别针对观测目标收(shōu)集(jí)资料,然后对各传感器所获(huò)得的信息进行特征与(yǔ)模式识别处理,并将信息分门别类串起关联,最后利用(yòng)算法(fǎ)将(jiāng)同一(yī)目标的所有(yǒu)传感器信息整合,得知一致(zhì)的结论。

    而影(yǐng)像信(xìn)息融(róng)合技术(shù)是一门较具专业(yè)的学问,在此(cǐ)便不赘述;但简单来说,信息(xī)量越多,系统可靠性即越高,不过所需之处理程序、系统需求也越高。这也是各(gè)个(gè)迈进自动驾驶(shǐ)领域之(zhī)车厂(chǎng),力求技(jì)术突破的(de)领域。

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    辅(fǔ)助驾驶的现(xiàn)阶(jiē)段局限

    L2 级别(bié)辅助驾驶毕竟(jìng)不是自(zì)动驾驶(shǐ),事实上,车企们(men)都会在车辆用户手册里表明这不是自动驾(jià)驶,它(tā)依然需要人为监管。

    首先在技术方(fāng)面,辅助驾驶(shǐ)的能力依(yī)然不能(néng)主动担当责任。其原因在于多(duō)方(fāng)面,目前几(jǐ)乎所有量产车都采用了摄像头视觉方案(àn),依(yī)靠算法来检测前方的(de)各类障碍(ài)物,随着数据的(de)叠加(jiā),算(suàn)法对障(zhàng)碍物的判(pàn)断也越发精准。

    但是,摄像头能接收的画面范围有(yǒu)限(xiàn),如果从侧方出现行人快速从(cóng)车前经过,依靠摄(shè)像头采集到的(de)画面,很可能无法作出即时反(fǎn)应,上述测试中(zhōng)右转遇到行人就是典型场景之(zhī)一。

    有些用户会曲解辅(fǔ)助驾(jià)驶系统(tǒng)的(de)含义,或者使(shǐ)用一(yī)段时间并没有发生意外后,开始大胆尝试机器能做(zuò)到的极(jí)限。不(bú)夸(kuā)张(zhāng)地说,这些都是巨大的安全(quán)隐患。

    在 L4 级(jí)别自动驾驶来临之前,保证辅助驾驶的(de)安全性依然是不小的难点。自动驾(jià)驶(shǐ)主要(yào)是各方面数据的融合(hé)感知,方便后期的决策判断,这一(yī)方面(miàn)不是每一家都能做好的(de)。

    车(chē)对(duì)车的 AEB 完整测试(shì)过程(chéng)就是这样。作为 L2 级(jí)别(bié)自动辅助驾驶(shǐ)系统当中非常(cháng)重要的一(yī)项功(gōng)能(néng),因为它能保证主动安全(quán)性,在符合条件(jiàn)的(de)情况下,司机面对危机状况并未采取任何措施,机器可自主做出(chū)应急举动。也正因如(rú)此,AEB 甚(shèn)至(zhì)被看作(zuò)是辅助驾驶的核心要(yào)素。

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    AEB无法回(huí)避的盲点

    作(zuò)为量(liàng)产级的 AEB 系统确实存在一(yī)定的(de)局限(xiàn)性,首先 AEB 系(xì)统有(yǒu)明显的速度上限和下限(xiàn),一般来说:

    单纯(chún)以毫米(mǐ)波雷达为传感器的AEB系统最(zuì)高工作(zuò)上(shàng)限(xiàn)为(wéi)时速 30 公(gōng)里;

    以单目摄像头为核心传(chuán)感器的AEB系统最高工作上限(xiàn)为时速 40 公里

    单目与毫(háo)米波(bō)雷达(dá)融合的 AEB 最高工(gōng)作上限为(wéi)时速70公里;

    以双目(mù)为核心传感(gǎn)器的 AEB 系统最高(gāo)工作(zuò)上限为时速 90 公里。

    目前,全球主流的汽车厂商(shāng)都有自己的预碰(pèng)撞(zhuàng)安全系统,不(bú)过各个厂商的叫(jiào)法各不相同,功能(néng)的实现效果及(jí)技术细节也有(yǒu)所不(bú)同:

    如丰田的(de)Pre-Collision System预碰撞系统、奔驰的Pre-safe安全系统、大众的Front Assist预碰撞安全系统、沃尔沃的City Safety城市安全(quán)系统、斯(sī)巴鲁的Eye Sight安全系统(tǒng)等(děng)。

    包括大(dà)众(zhòng)、奥迪、宝马(mǎ)、福特、通用、马自(zì)达(dá)、奔驰、特斯(sī)拉、丰田和沃尔沃在内的全球(qiú)十大汽车(chē)品牌(pái)均计划未来在美国其出售的(de)所有(yǒu)新车上,都将安装AEB系统。

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    辅(fǔ)助驾驶的(de)关键点

    毫米波雷达的优点在于(yú)对前方物体探(tàn)测时,对于其在纵向方向(xiàng)上的(de)相对速度、距(jù)离等(děng)属性(xìng)探测非常精准。

    而(ér)摄像头在判(pàn)断物体的特征(zhēng),如(rú)是什么类型的物体上,有先天的优势,同(tóng)时基于视觉的算(suàn)法对(duì)于物体(tǐ)在横向方(fāng)向上的位移判断又相对雷达(dá)来(lái)说更加精准。

    通过双重(chóng)判定,系统(tǒng)才可以确(què)定前方的路况,进而决定用(yòng)不用执(zhí)行其他操作(zuò),这就(jiù)是(shì)所谓(wèi)的数据融合,辅(fǔ)助驾驶系统的关键点,在打(dǎ)造系统(tǒng)的时候,二者的(de)数据融(róng)合(hé)基本上是必(bì)须考虑(lǜ)的事情(qíng)。

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    AEB技术发展趋势(shì)

    实现AEB技术的形(xíng)式呈多样化、差异(yì)化,但融合为(wéi)主要技术(shù)发展趋势。随着市场的不(bú)断发展(zhǎn)以及整车成(chéng)本的(de)差(chà)异(yì)化(huà),在(zài)满(mǎn)足基(jī)本法规及评价(jià)规程要求之(zhī)外,AEB技(jì)术的实现形式必然是多样化的,无论是注重成本的经济型车型上的(de)单传感器(qì)实现AEB技术,又或是高端车型上应用诸(zhū)如双目摄像头实(shí)现AEB技术的方案(àn)。

    未来出于对(duì)于AEB性能稳定性以及防止(zhǐ)误作用等因素的考量,数据融合方案,尤其(qí)是毫米波雷达(dá)与视觉摄像头(tóu)的数据(jù)融(róng)合将会越来越(yuè)多地成为主机厂实现AEB功能的主要技术形式。

    主动安全技术发展(zhǎn)促进传统被动安全技(jì)术(shù)与之融合。主被动安全融合技术的出现,正是在传统被动(dòng)安全(quán)的基础之上,对主动安(ān)全加(jiā)以利(lì)用(yòng),从而更好的实现对(duì)于事故的避免。

    结尾:

    作(zuò)为自动辅助驾驶(shǐ)系统当中非常(cháng)重要的一项功能,因(yīn)为AEB能保证主(zhǔ)动安全性,在符(fú)合条件的情(qíng)况下(xià),司机面对危(wēi)机状况并未采取任何措施(shī),机器可自主做出(chū)应急举动,也(yě)正(zhèng)因如(rú)此,AEB 甚至被看作是辅助驾驶的核心要素。

    关键词:




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