自動駕駛學習筆記（5）| 主動安全：通往自動駕駛的必經之路

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引言

在自動駕駛/無人駕駛概念沒有大熱以前，汽車領域更廣為人知的是被動安全（如安全氣囊、安全帶等）和主動安全（自動緊急剎車AEB、車道保持輔助LKA等）。隨著主動安全技術的快速進步，汽車上各種各樣的主動安全配置越來越豐富，進而發展為高級駕駛輔助系統（Advanced Driving Assistance System : ADAS）。要了解自動駕駛，主動安全/高級駕駛輔助系統ADAS是繞不開的話題。

主動安全

被動安全是汽車發生事故後提供的乘員安全防護系統，主動安全是汽車在行駛過程中實時評估潛在風險，主動提供外界信息或對車輛進行干預的系統。

在汽車安全領域，權威評測機構是歐洲新車安全評測協會Euro NCAP。Euro NCAP設計並開展一系列試驗對市場上的新車進行測試並評定星級，給消費者購車時提供參考。值得注意的是：由於真實世界的路況難以預測，Euro NCAP提供的測試場景並不能覆蓋汽車在使用過程中將要面臨的所有應用場景。

在維基百科列舉的主動安全技術已經有十幾種，大致可以分成報警提示類和主動干預類。

報警提示類：

前車防撞預警系統FCWS (Forward Collision Warning System)

車道偏移報警系統LDWS（Lane Departure Warning System）

交通標誌識別TSR（Traffic Sign Recognition）

盲點探測BSD（Blind Spot Detection）

夜視系統NV（Night Vision）

...

主動干預類：

自動緊急剎車AEB（Automatic Emergency Brake）

自適應巡航ACC（Adaptive Cruise Control）

車道保持系統LKA（Lane Keep Assist）

交通擁堵輔助TJA (Traffic Jam Assist)/TJP (Traffic Jam Pilot)

自動泊車輔助APA (Automatic Parking Assist)

智能大燈控制AFL (Adaptive Front Lights)

...

其中自動緊急剎車AEB和車道保持系統LKA已納入Euro NCAP的評估體系，世界範圍內裝車率不斷提高。

下面簡單介紹幾個典型主動安全功能：

盲點探測BSD

BSD系統內置於車身後保險杠內部的雷達感測器可以探測接近車身後方區域的車輛，特別是視覺盲區的車輛，通過車門後視鏡的指示燈和警示音來提醒駕駛員，為駕駛員在變更車道時提供幫助。

自動緊急剎車AEB

AEB系統通過攝像頭或雷達檢測和識別前方車輛，在有碰撞可能的情況下先用聲音和警示燈提醒駕駛者進行制動操作迴避碰撞。若駕駛者仍無制動操作，系統判斷已無法避免追尾碰撞，就會採取自動制動措施來減輕或避免碰撞。據統計，AEB技術能在現實世界中減少38%的追尾碰撞。

車道保持系統LKA

LKA系統通過安裝在車內後視鏡前的攝像頭識別地上的車道標線，來判斷車輛是否保持在當前車道內行駛。如果在沒有打轉向燈的情況下偏向某一側車道標記線——駕駛員可能是因為走神而導致車輛偏離了正常行駛方向——系統將通過轉向系統進行微小而有效的干預，幫助汽車駛回本車道。

交通擁堵輔助TJP (Traffic Jam Pilot)

Audi A8的交通擁堵輔助TJP集成了業界首款量產的激光雷達，以及攝像頭&毫米波雷達融合方案，具備感測器冗餘，在特定的情況下允許駕駛員脫手、離眼駕駛（hands off，eyes off），車輛會自動接管油門、制動、轉向，認為達到L3自動駕駛能力。從主動安全的角度上看，交通擁堵輔助TJP集成了自適應巡航ACC、車道保持系統LKA等功能，感知更全面(封面圖是A8感測器豪裝方案)，人車交互更智能。

除了Audi的TJP，市場上比較具有代表性的高級駕駛輔助系統還有Tesla Autopilot，Volvo Pilot Assist，GM Super Cruise等，有興趣的讀者可以到網路上搜索了解。

結語

不管自動駕駛發展到什麼程度，遇到障礙物緊急制動、不偏離原有車道行駛都是必不可少的功能。學習自動駕駛不妨從主動安全/高級駕駛輔助系統的各種常見功能開始，了解其應用場景、感知規劃控制，使得我們的自動駕駛汽車越來越智能。

封面圖來源：https://newsroom.intel.com/news/report-intel-technology-audi-a8/

參考資料：

[1]https://www.audi.com/en.html

[2]https://www.euroncap.com/en

[3]http://www.c-ncap.org/cncap/main

[4]http://tiguan.svw-volkswagen.com

[5] http://www.subaru-china.cn/models/xv/xv/safety

願大家都能從學習中獲得樂趣！

本專欄是筆者工作經驗和學習心得的原創，如有錯誤，歡迎指正~

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