討論貼:馬路殺手們,想要汽車有自動剎車功能嗎?

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2015年全國交通事故總量超過20萬起。

馬路殺手真實多得不能再多了。



為什么不在汽車內安裝撞車就自動剎車系統呢?


其實現在已經有了這樣的系統, 還主要裝備于中高端車里面, 逐漸開始向所有車型滲透。


汽車的安全系統分為兩類:

一類是被動安全系統,比如汽車的安全氣囊, 這一類安全系統是在汽車發生事故時發揮作用,將傷害減至最低。

另一類是主動安全系統,自動剎車系統屬于這一類。


主動安全系統分為兩個方向:

一個方向偏向于對車本身的控制, 比如汽車制動防抱死系統(Antilock Braking System,ABS), 還有車身電子穩定系統(Electronic Stability Program,PESP)等等。

另外一個方向注重于對環境的感知,本文所討論的快撞車時候的自動剎車屬于對環境的感知。要實現這個功能,汽車必須自己知道什么時候快撞車了, 這個就是對環境的感知。

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這一方向的研究是基于人工智能的發展而開始的。

在車輛上加入了雷達或攝像頭系統,通過掃描前方車輛或者可能存在障礙物,當判斷可能發生潛在的碰撞時,主動剎車系統就會發出聲音警示駕駛員,并且提前準備足夠的制動力,只要駕駛員踩下剎車,就會立刻發揮最大的制動效能。

攝像頭如何運作?

第一步:3D重建

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判斷是否發生碰撞, 必須先知道所有障礙物的三維信息。 所以第一步是基于圖像三維重建。

三維重建有兩種方式:

一種是雙目攝像頭,就是類似于人眼,基于同一個點在兩個攝像頭的位置差恢復三維信息;

另外一種叫Structure from motion, 就是根據同一個點在攝像頭連續兩幀不同的位置以及攝像頭本身的運動恢復三維信息。

我國主要使用的是第一種方法。


第二步:判斷可行駛區域

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當汽車的行車三維環境重建以后, 在所有以汽車為原點的世界坐標系里面, 高度不高的區域都可以列為可行駛區域,汽車在這個區域里面開是不會發生碰撞的。

當然,這個簡單的區域是無視交通規則的, 你可以隨意亂變道甚至逆行, 只要在可行駛區域以內。更好的遵守交通規則我們需要更準確的識別環境,比如圖中的車道線。


第三步:運動目標的檢測跟蹤

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除了可行駛區域以外, 還需要檢測障礙物的運動信息。 因為靜止的障礙物, 迎面而來的障礙物以及同方向形勢的障礙物, 我們需要保持的安全距離是完全不一樣的。 所以, 我們要檢測物體的運動, 根據運動信息以及距離信息判斷可能的碰撞。


以上就是這一系統的簡單原理。 這一類通過傳感器智能感知環境, 實現一些半自動功能, 減輕駕駛員負擔的系統統稱為輔助駕駛系統,是目前汽車工業一個非常熱門的領域, 也是未來無人駕駛的雛形或者簡單子集。



已經投入使用的自動剎車系統  Forward Collision Warning

前向碰撞預警Forward Collision Warning,被運用在很多高端的車上,如本田的奧德賽就裝備了。


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攝像頭安裝于擋風玻璃之后, 可以觀察車輛前方的環境, 結合車輛自身的速度對可能的碰撞給出預警。

駕駛員并不能寄希望于利用它來進行實現完全自動剎車,因為它只是一項主動剎車技術,是一項剎車輔助功能。


原文章連接http://www.yqgqt.org.cn/content/post/294815


討論方向:

1、自動剎車系統的技術實現方式?

2、自動剎車技術沒有普及的原因?

3、外界環境對自動剎車技術的影響?

4、自動剎車系統的啟動條件?

5、如何讓傳感器、雷達系統精確感知并測量障礙物與車輛之間的距離?

6、自動剎車系統使用壽命?

7、有沒有更好提高安全防護技術?

8、如何進行仿真模擬測試?

……






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