一、AEBS(自动紧急制动系统)技术综述
AEBS是Autonomous/Advanced Emergency Braking System的英文缩写,是一种汽车主动安全技术,一切以安全为主导,才是对客户和社会负责的技术研发行为。
二、AEBS(自动紧急制动系统)组成模块
AEBS(自动紧急制动系统)的技术结构主要分为环境感知(目标识别侦测,含种类识别、测距及方位等等)、中央处理器数据分析处理(分析、判断、结果判定)、指令执行控制三个模块。
汽车在行驶过程中获取外界环境因素信息(环境传感器及中央处理器)是车辆AEBS(自动紧急制动系统)技术的根本前提和核心模块。
环境传感器传感方案的完整度、中央处理器人工智能算法的完整性、中央处理器芯片的实时处理能力是决定AEBS(自动紧急制动系统)安全性的先决条件。
三、AEBS(自动紧急制动系统)运作原理
AEBS(自动紧急制动系统)通过传感器对汽车前方目标进行识别、跟踪和测量,结合本车行车情况,利用中央处理器人工智能算法快速的对数据进行分析处理(识别、去重和确认),从而测出前方驾驶环境中出险障碍物的种类、形状大小、速度、运动方向、距离、数量等等,对指令执行模块发出报警指令提示驾驶员及时采取相关制动措施,而当本车与障碍物(静止物体、行人、车等等)小于安全距离出现高碰撞风险时驾驶员未能及时采取相关制动措施的情况下,AEBS会向指令执行模块发出自动制动的指令(先减速、后刹车),从而为驾驶员安全驾驶保驾护航。
四、目前AEBS技术存在的缺点及待完善部分
配备了AEBS(自动紧急制动系统)的汽车真的能让人彻底放心把刹车交给这个移动的电脑系统吗?相信很多人都会有这样的疑问。答案是:不能的。
在网上找一些相关事故报导的链接和图片。
1、没有100%安全完整准确的传感器方案
AEBS只是在行驶过程中起到驾驶辅助作用的系统,它在环境因素感知工作范围还待完善,在没有100%安全完整的传感器方案情况下,AEBS仍然起不到完美的安全保护作用,因此,如果驾驶员过分依赖AEBS系统,将存在极大的安全隐患。
传感器方案
汽车前方环境感知中的常用技术手段及使用到的各种传感技术如下:
1)多线激光雷达(固态3D扫描激光雷达)传感器
多线(亦称多层、三维)激光雷达可获取环境空间的三维尺寸信息。激光雷达会受粉尘、雨雾天气影响,一般在汽车上多线激光雷达会结合其他传感器来实现避障。3D扫描激光雷达成本较高。
2)摄像头图像传感器(相机、视觉识别)
摄像头图像传感器(相机、视觉识别)能够获取环境景象信息,是机器视觉在车辆上的应用,是汽车获取环境信息的第二大来源。在车道偏离、行人识别、限速标识牌识别方面具有独到之处,目前汽车前方防碰撞传感器使用较为普遍的是单目摄像头传感器,但摄像头传感器会一定程度上受大雨大雾天气的影响,视距会变短。
3)毫米波雷达
毫米波雷达传感器是工作频率选在 30~300 GHz 频域(波长为 1~10 mm,即毫米波段)的雷达。其优势在于波束窄,角分辨率高,频带宽,隐蔽性好,抗干扰能力强,穿透力强,体积小,重量轻,可测距离远,具有全天时全天候工作特点。因此,毫米波雷达(尤其是77GHz毫米波雷达)在目标距离、方位的前方防碰撞传感方面具有极佳优势。根据测量原理不同,毫米波雷达传感器可分为脉冲方式、调频连续波方式和ESR高频电子扫描方式三种。
4)单线激光雷达
单线激光雷达它能够发出一条激光束扫描某一区域,并根据区域内各点与扫描仪的相对位置返回由极坐标表达的测量值即测量物体与扫描仪扫描中心之间的距离和相对角度。由于单线激光雷达在空气中传播时会受粉尘、雨雾天气影响,探测范围很有限,仅用于测距,一般不单独用于环境感知,或者仅用于特定环境场合。单线激光雷达不可独立用于汽车前方防碰撞使用(国内有小部分商家就是采用单线激光雷达来实现AEBS)。
2、AEBS电子系统的准确性和设置的合理性
对传感器给到AEBS(自动紧急制动系统)ECU单元的数据和图像的分析是否准确,系统配件运作的速度,指令设置的科学合理性,到会直接影响驾驶员的体验感和汽车安全性。
3、不同车型的制动系统情况不一样
EBS电控能够快速准确执行、ESP系统的配合、自动变速设备、制动器(有些商用车是鼓刹,有些车是盘式制动)。对于前装车厂,不同的制动器本身制动参数情况均有不同,同AEBS指令模块连接情况均有不同,设置也是根据相关情况设置,这也是要一个长时间技术对接和调整的过程。对于后装客户就更难了,在原制动技术上加装设备,不管是汽车本身制动相关配件的状态零部件磨损使用情况、安装人员的安装水平和安装完毕后的测试验证,还是加装后出现重大交通事故由于加装主动干预驾驶员驾驶行为的保险追责问题,均是重大安全隐患和需要考虑的技术和社会问题。
目前联合国欧洲经济委员会法规ECE R131就FCW报警类型中静态目标和动态目标的AEB效果及设置有明确规定。自动紧急制动系统是在前防碰撞预警系统开启的基础上,根据不同的车型,在一定时速范围内特定工作环境中,有条件开启AEBS模式后(非全路况),方可生效主动安全技术。
因此,我们建议,在汽车智能化发展的道路上,要稳做技术和验证工作,期待更加完整的方案和更加成熟的产品,不可揠苗助长。
五、AEBS(自动紧急制动系统)出路及解决办法
智能化汽车在行驶过程中需要对环境信息进行实时获取并处理,从目前的大多数技术方案来看,多线激光雷达对周围环境的三维空间感知完成了一半的环境信息获取,其次是相机获取的图像信息,再次是毫米波雷达获取的定向目标距离信息,最后是其他单线激光雷达等其他光电传感器获取的各种信息。
在汽车行驶过程中,对环境感知的要求是极其多样和复杂的,作为一个地面行驶机器人,其应该具备提取路面信息、检测障碍物、计算障碍物相对于车辆的位置和速度等信息和能力,也就是说汽车对道路环境的感知通常至少包含结构化道路、非结构化道路检测,行驶环境中行人和车辆检测,交通信号灯和交通标志的检测等能力。
因此,智能化汽车环境因素感知需要多种传感技术融合方案,传感器数据融合相互补充,ECU单元分析处理以获得更加完整更加精确的环境因素感知信息,匹配高质量高标准的硬件控制执行模块,使得AEBS智能化汽车更加安全可靠。
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