一文让你看懂汽车ADAS功能

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一文让你看懂汽车ADAS功能


前言

近几年汽车智能驾驶技术的发展不可谓不快,很多高大上的智驾功能也从高端车配置下移到了大众车型,甚至10多万的车型也配置了ADAS功能。新技术的广泛应用对消费者是一件好事,但在购车过程中,这些各式各样的ADAS功能可是把不少人绕晕,这些英文缩写都是什么,都有什么用?别说普通消费者了,就连我这个智能驾驶从业者一开始也搞得迷迷糊糊,于是就有了本文,希望这些经过整理的材料能够让消费者和有志于智能驾驶的朋友对ADAS有清晰的认识。

内容提纲

ADAS是什么?都包含哪些功能?功能边界在哪里?
ADAS功能命名的玄机
盘点主要的ADAS功能
如何了解一辆车的ADAS水平

ADAS是什么?都包含哪些功能?

ADAS,全称为Advanced Drive Assist System,先进驾驶辅助系统。这个名字看起来有点奇怪,因为从消费者的需求来看,真正先进的技术是这个车能够自己开,而不仅仅是“辅助”,挂一个“先进”的形容词有点自卖自夸的嫌疑。那么先进到底有多先进呢?


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在最新的2018版SAE J3016标准所定义的自动驾驶等级中,ADAS对应的是L0~L2的自动驾驶级别。是的,你没看错,从L0到L2的自动驾驶功能,都可以叫ADAS,对应的是Assist辅助这个词。只是一个辅助的功能,一定程度上替代你的眼睛、手和脚,但仍然要驾驶员对驾驶责任负责。

在具体的功能表现上,SAE J3016的举例其实很清晰,L0 提醒和瞬态辅助、L1 横向或纵向控制辅助、 L2 横向和纵向同时控制辅助

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ADAS功能命名的玄机

从上面可以看到ADAS的功能繁多,还用很多缩写,在工作刚接触这些内容时候,我也曾被这些名称弄晕过。研究一番之后也就了解这些功能命名的规律了:看最后一个字母。

W=warning,预警功能,比如BSW盲区预警,LDW车道偏离预警,FCW前向碰撞预警;

A=assist, 辅助功能,就是具备一定的执行能力,比如LKA车道保持辅助,TJA交通拥堵辅助, HWA高速公路辅助;

P=Pilot,领航功能,是多种ADAS功能的组合,相比于Assist能力更强,适应范围更广,比如奥迪宣称但是没有实际问世的L3级别 Traffic Jam Pilot 交通拥堵领航TJP,High Way Pilot高速公路领航HWP。同时Pilot也是个被滥用了的词,原意TJP HWP都算是L3级别的智能驾驶,但是像Tesla的AutoPilot,Nio的Nio Pilot,上汽的AI Pilot,比亚迪的DiPilot这些L2的智能驾驶功能也都是用了Pilot的名称。

盘点主要的ADAS功能

说白了ADAS就是辅助或者替代驾驶员去观察、加速/制动、转向等操作。所以功能可以分为横向功能、纵向功能和组合功能,从辅助能力水平上,基本上是按照预警→瞬态执行→辅助执行的等级逐渐上升。

横向ADAS功能

所谓横向功能就是和车辆横向控制,也就是转向相关的ADAS功能。

  • 预警功能:Lane Departure Warning 车道偏离预警LDW

  • 辅助执行功能:Lane Keeping Assist 车道保持辅助LKA

纵向ADAS功能

纵向功能是指和车辆纵向控制,也就是加减速相关的ADAS功能。

  • 预警功能:Forward Collision Warning 前向碰撞预警FCW

  • 瞬态执行:Autonomous Emergency Brake 自动紧急制动AEB

  • 辅助执行功能:Adaptive Cruise Control 自适应巡航控制ACC

组合ADAS功能

  • ACC+LKA = 交通拥堵辅助TJA or 高速公路辅助HWA (根据适用范围的不同)

如何了解一辆车的ADAS水平

选购汽车时关注ADAS,首先要看看相应的配置。可能是新功能原因,目前关于ADAS功能的配置介绍做的并不友好。以大家常上的汽车之家网站为例:

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大部分的ADAS归类到主/被动安全装备选项中,而自适应巡航则在辅助/操控配置选项中。那么是不是有这些配置的车的ADAS水平就一样呢?

显然不是的,就像不同厂商的发动机变速箱表现会不一样,ADAS功能也一样有不同的表现。只不过对ADAS功能测评的难度会比对传统性能测评的难度高很多。比如AEB的测评至少需要对不同的目标物,不同车速水平下能否避免碰撞来进行多次的测试。而LKA功能的测评则需要对不同光照条件、不同曲率半径的弯道保持能力进行测试,这就又对场地和光照环境有新的要求。所以对ADAS功能的测试远比传统的加速能力、制动性能、碰撞表现等测试要复杂。目前,在车辆宣传导购方面,还没有公认的全面测评的指标和方法。

不过市场也逐渐意识到ADAS的测评的重要性。NCAP已经将部分ADAS功能列入NCAP的测试流程中,而车评市场上也有像42号车库这样的车评媒体也开始做相应的自动驾驶测评。下图就是42号车库所做的ADAS能力评分 42Mark。

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那么还没有开展相关测试的车辆怎么去了解其ADAS水平呢?从ADAS的实现逻辑上是感知→决策→执行的过程,感知是正确决策和执行的前提,作为智能驾驶开发者,我建议可以先从ADAS硬件配置来了解。特别是一些基础的ADAS功能,基本上是使用供应商的解决方案,对比优缺点还是比较明显的。

摄像头和雷达是目前应用最多的ADAS传感器,通常我们用V(video)和R(Radar)来代指摄像头和毫米波雷达,用数字来表明配置的数量。比如1R1V就是由一个雷达和一个摄像头组成的ADAS系统。通常的配置会有1V、1R、1R1V、3R1V、5R1V以及5R多V。更多的传感器会带来更多的成本,但肯定对感知的准确率和漏报率指标上有所增益。所以可以初步认为更多传感器的ADAS系统表现会更好。

而在摄像头方案里,Mobileye 的摄像头芯片>其他摄像头芯片,Mobileye Q4 > Mobileye Q3,多目摄像头>单目摄像头。

从传感方案的角度有必要多说几句:像纵向功能ACC、AEB功能的实现,有通过毫米波雷达完成,有通过前视摄像头雷达完成,也有摄像头和雷达融合的方案。这里面需要注意的是,毫米波雷达对于非金属和静态物体识别并不好,单毫米波雷达方案的AEB功能可能对行人,较低车速下的表现欠佳,不熟悉雷达这一特性可能会产生相应风险。而摄像头的方案对于距离判定准确性要差一些,功能体验可能会差一些。二者的融合方案能够取长补短,相对更好一些。

另一个去了解ADAS水平的方法是从功能体验的角度。从0到1是解决有无的问题,而从1到100则需要去看实际的体验感受水平,而这里是可以有些量化指标的。下面我列出一些常见ADAS的一些体验指标:

ACC与全速ACC:很多ACC功能要求车速在30km/h以上才能工作,而全速ACC则通常可以在0-150km/h起作用。
LKA所适应的弯道曲率:车道保持辅助LKA功能要求弯道曲率半径不小于250m,而更好的感知方案和转向系统能力可以让LKA功能适应半径更小的弯。
TJA功能跟停启动时间:交通拥堵辅助TJA功能允许车辆自动跟停前车,在拥堵的时候会让人省心很多。短时的拥堵乃至前车停止是可以不让驾驶员人为操作的。但是如果前车较长时间停止后前进,TJA功能就需要驾驶员给一点油门才能启动。不用驾驶员给这一脚的跟停时间越长,驾驶员介入就少,感受就更好一些。
方向盘短时脱手时间:还是举例TJA功能,可以让驾驶员短时间脱离方向盘,而长时间脱手的话系统会发出警告提示驾驶员接管。这里允许脱手的时间越长,驾驶体验就会越好。PS:交通法规要求不允许双手同时脱离方向盘,但是技术的发展或许可以突破这个限制。
总的来说,驾驶体验的角度是向着驾驶员更少的接管和介入来看的。这些接管提醒时间、适应道路曲率等不是简单的标定或者设置就能达到的。背后有大量开发、仿真、测试验证的工作来保证功能的可行。更好的驾驶体验意味着感知更准确,决策更科学,执行更精准
来源:知乎@彼方说WindyWing
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