自主品牌駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用分析和發(fā)展建議

么麗欣

（中國汽車技術(shù)研究中心有限公司，天津300300）

主題詞：駕駛輔助 巡航輔助 自動泊車 駕駛員監(jiān)測

縮略語

ADAS Advanced Driving Assistance System

BSD Blind Spot Detection

DOW Door Open Warning

RCTA Rear Crossing Traffic Alert

RCTB Rear Crossing Traffic Braking

RCW Rear Collision Warning

LDW Lane Departure Warning

LKA Lane Keeping Assist

ELK Emergency Lane Keeping

LCA Lane Change Assist

ACC Adaptive Cruise Control

TJA Traffic Jam Assistant

ICA Integrated Cruise Assist

ICC Intelligent Cruise Control

HWA Highway Assist

APA Auto Parking Assist

DMS Driver Monitor System

1 總體概述

近期，國家和地方政府出臺的一系列規(guī)劃及政策推動了我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。2019 年我國乘用車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用迎來了快速發(fā)展期，相關(guān)配置在前裝市場的普及率大幅提升，尤其是自主品牌紛紛將智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)作為產(chǎn)品取得市場突破的重要機遇。

本文針對9 個自主品牌代表企業(yè)旗下車型的駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用情況進行分析。從表1 可以看出，廣汽乘用車、廣汽新能源、吉利汽車、長城汽車、蔚來汽車、小鵬汽車的L2 級及以上產(chǎn)品布局?jǐn)?shù)量占比已經(jīng)超過50%。

表1 各企業(yè)分自動駕駛級別在售車型數(shù)量占比 %

目前，許多全新車型或者改款換代車型將L2 級及以上的駕駛輔助配置作為必選配置之一。上述企業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)旗艦車型搭載的駕駛輔助功能有些能夠達到15～20項左右，同時搭載3～5個毫米波雷達、12個超聲波雷達、至少1 個單目高清攝像頭、4 個環(huán)視攝像頭。與此同時，隨著配套成本的下降，L2 級車型的價格不斷下探，像吉利繽瑞（高配版本）、上汽名爵ZS（高配版本）的廠商指導(dǎo)價格僅為11萬元左右。

2 按功能分析

本文主要針對上述自主品牌車企旗下的76 個L1及以上車型（最高配版本）的駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用情況進行分析。由于自動緊急制動、全景影像等功能普及率較高，本文暫不做分析。

2.1 側(cè)后輔助

側(cè)后輔助系統(tǒng)通過后角毫米波雷達對外后視鏡視野盲區(qū)、相鄰車道內(nèi)的運動車輛等進行探測，并在車輛行駛、變道、倒車、低速或靜止?fàn)顟B(tài)下有碰撞風(fēng)險時進行報警或有限制動，進而輔助駕駛員安全駕駛[1-4]。側(cè)后輔助系統(tǒng)通常包括盲點監(jiān)測（Blind Spot Detection，BSD）、開門 預(yù)警（Door Open Warning，DOW）、后方交通穿行預(yù)警（Rear Crossing Traffic Alert，RCTA）、后 方交通 穿行制 動（Rear Crossing Traffic Braking，RCTB）和 后 方 碰 撞 預(yù) 警（Rear Collision Warning，RCW）5個功能。

有51 個車型搭載側(cè)后輔助功能，表2 統(tǒng)計了各個車型搭載側(cè)后輔助功能的數(shù)量，其中有18個車型搭載1～2 項功能，33 個車型搭載3～5 項功能，可以看出，側(cè)后輔助組合功能已經(jīng)逐漸主流，WEY、Aion 等品牌車型側(cè)后輔助功能較為豐富。在不增加硬件成本基礎(chǔ)上，大多數(shù)企業(yè)會選擇3項及以上功能。

表2 側(cè)后輔助功能搭載車型情況

2.2 車道輔助

車道輔助系統(tǒng)通過傳感器探測車道線、本車道或相鄰車道內(nèi)的運動車輛，并在車輛偏離本車道或者變道過程有碰撞風(fēng)險時進行報警或?qū)Ψ较虮P進行糾正，進而輔助駕駛員安全駕駛[5]。車道輔助系統(tǒng)通常包括車道偏離預(yù)警（Lane Departure Warning，LDW）、車道保持輔助（Lane Keeping Assist，LKA）、緊急車道保持（Emergency Lane Keeping，ELK）和自 動變 道輔 助（Lane Change Assist，LCA）4 個功能，適用車速一般為60 km/h以上。LDW 和LKA通常采用前置攝像頭作為感知系統(tǒng)，ELK 和LCA 通常采用前置攝像頭、前置毫米波雷達、后角毫米波雷達作為感知系統(tǒng)。

有70 個車型搭載車道輔助功能，表3 列出了不同車道輔助功能搭載的車型情況，其中：大部分車型搭載LDW+LKA 組合功能；只有長城部分高端車型和Aion 車型搭載ELK，可以增加對向和后方來車的監(jiān)測，類似于BSD 和LKA 的升級功能；LCA 只有小鵬和Aion 車型搭載，通常只適用于通暢且道路標(biāo)線清晰的高速公路，適用條件比較嚴(yán)苛。

表3 車道輔助功能搭載車型情況

2.3 巡航輔助

巡航輔助系統(tǒng)是一項舒適性的輔助駕駛功能，通過傳感器探測周圍道路交通環(huán)境，可以對車輛進行縱向控制或者縱向+橫向控制[6-9]。巡航輔助系統(tǒng)通常包括自適應(yīng)巡航（Adaptive Cruise Control，ACC）、交通擁堵輔助（Traffic Jam Assistant，TJA）、集成巡航輔助（Integrated Cruise Assist，ICA）、智能領(lǐng)航（Intelligent Cruise Control，ICC）和高速公路輔助（Highway Assist，HWA）5個功能。

有74 個車型搭載巡航輔助系統(tǒng)，其中28 個車型搭載ACC 基礎(chǔ)功能，42 個車型搭載ACC/TJA/ICA/ICC組合功能，4 個車型搭載ACC/TJA/ICA/ICC/HWA 組合功能，詳見表4。大多數(shù)車型的ACC 功能采用前置毫米波雷達或者前置毫米波雷達+前置攝像頭的感知方案，TJA/ICA/ICC 功能一般采用前置毫米波雷達+前置攝像頭的感知方案，而HWA 功能通常前置毫米波雷達+四角毫米波雷達+前置攝像頭的感知方案。

表4 巡航輔助功能搭載車型情況

2.4 自動泊車

自動泊車（Auto Parking Assist，APA）通過車載傳感器來獲取泊車的環(huán)境信息，檢測到合適車位后，系統(tǒng)按照最優(yōu)路徑完成泊入或泊出過程[10-11]。自動泊車系統(tǒng)通常分為半自動泊車、全自動泊車、代客泊車等類型。

有48個車型搭載自動泊車系統(tǒng)，其中只有少部分車型采用半自動泊車技術(shù)，如今半自動泊車技術(shù)已經(jīng)逐漸被全自動泊車、代客泊車先進技術(shù)所取代（表5）。從感知系統(tǒng)上來看，自動泊車主要分為超聲波雷達方案和超聲波雷達+全景攝像頭組合方案，前者不能識別車位線車位，也不能與全景影像系統(tǒng)融合。隨著全景攝像頭的應(yīng)用越來越廣泛，采用超聲波雷達和全景攝像頭組合方案的自動泊車將成為趨勢。

表5 自動泊車功能搭載車型情況

2.5 駕駛員監(jiān)測

駕駛員疲勞監(jiān)測（Driver Monitor System，DMS）通過監(jiān)測駕駛員是否疲勞，并在疲勞時發(fā)出警告甚至主動控制車輛運動，從而降低引發(fā)交通事故的可能性。根據(jù)感知系統(tǒng)不同，可以將DMS 分為直接式DMS、間接式DMS 和直接式+間接式DMS 的3 種類型[12]。直接式DMS 通過車內(nèi)攝像頭直接監(jiān)測使用駕駛員面部運動、眼部運動、心電、腦電特征，該方法精度較高；間接式DMS使用駕駛行為信號并結(jié)合車輛狀態(tài)信號，采用統(tǒng)計分析、機器學(xué)習(xí)技術(shù)分析駕駛員的狀態(tài)，該方法無需增加額外傳感器或硬件；直接式+間接式DMS 則既直接采集面部、眼部特征，又通過車輛狀態(tài)信息分析駕駛員狀態(tài)。

有25個車型搭載DMS功能，表6列出了不同DMS功能搭載的車型情況，其中領(lǐng)克和紅旗品牌車型采取間接式方案，大多數(shù)企業(yè)的智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)桿車型采用直接式方案，只有Wey 品牌的部分車型采取直接式+間接式方案。未來隨著智能座艙應(yīng)用的發(fā)展，駕駛員監(jiān)測攝像頭的裝載率會逐步提升，不僅可以監(jiān)測駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，還可以為個性化人機交互系統(tǒng)提供駕駛員身份和狀態(tài)感知等關(guān)鍵信息，進而實現(xiàn)諸如通過人臉識別開啟車門、調(diào)節(jié)座椅等智能化應(yīng)用。

表6 駕駛員監(jiān)測功能搭載車型情況

3 發(fā)展建議

從國家戰(zhàn)略規(guī)劃層面來看，L3級別自動駕駛汽車將在2025 年達到一定市場規(guī)模。通過表7 可以看出，2020～2021 年將是國內(nèi)車企L3 級別自動駕駛汽車量產(chǎn)的重要節(jié)點，而且許多企業(yè)爭相布局中高端電動化+智能化產(chǎn)品。

本文通過對自主品牌代表車型的分析，針對駕駛輔助系統(tǒng)的發(fā)展提出以下建議。

（1）從用戶角度研究配置組合裝備策略。雖然目前駕駛輔助系統(tǒng)的功能數(shù)量越來越多，但是并不一定每個功能都能被消費者接受。以LKA 車道保持輔助系統(tǒng)為例，對于新手司機來說，對操控車輛行駛方向有一定輔助作用，但是對于喜歡不打轉(zhuǎn)向燈就變道的老司機來說，可能會關(guān)閉該功能，另外，有些LKA 算法在車輛壓線時會矯正方向盤，可能會引起旁邊車道的駕駛員產(chǎn)生誤會導(dǎo)致其進行緊急避讓等操作，易造成安全隱患。因此，建議車企從用戶角度研究現(xiàn)有配置的使用頻次、接受度如何，有些配置使用不高的原因，未來還希望增加哪些配置。

（2）提升人機交互的實用性和便捷性。目前大多數(shù)車型的前向輔助、側(cè)后輔助、車道輔助等功能采用無實體按鍵、中控屏交互方式，也有一部分車型采用儀表盤交互。針對L3 以下的車型，建議保留ACC 、APA 等常用的實體按鍵，可以讓用戶直達一些功能。同時也建議同一品牌下不同車型盡可能采取趨同的人機交互系統(tǒng)，減少因系統(tǒng)差異帶來的研發(fā)成本增加。

（3）優(yōu)化感知系統(tǒng)算法和適用范圍。雖然目前駕駛輔助功能越來越高級，但是有些功能的適用條件比較嚴(yán)苛，當(dāng)條件不滿足時，功能會自動退出。以ICC智能領(lǐng)航系統(tǒng)為例，由于底層的ACC 算法通常不能識別騎行人、橫穿的行人、緩慢移動車輛或物體等，因此當(dāng)不滿足既定條件時，ICC 系統(tǒng)將退出或降級為ACC。因此，建議主機廠不斷優(yōu)化基礎(chǔ)功能的算法，提升對復(fù)雜交通環(huán)境的識別能力和識別精度，擴大適用場景，為實現(xiàn)更高級的智能駕駛功能提供保障。

表7 各企業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展動向