[ EV知道 汽車黑科技 ]在汽車安全駕駛技術(shù)領(lǐng)域，日產(chǎn)一直以“另類”的路線在國內(nèi)發(fā)展，國內(nèi)的日產(chǎn)車型也部分延續(xù)了J-NCAP的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，譬如油門誤踩系統(tǒng)、倒車誤踩系統(tǒng)等技術(shù)的延續(xù)，對(duì)低速安全駕駛尤為重視。為了迎合新環(huán)境、新技術(shù)的發(fā)展，4月25日，日產(chǎn)汽車公布了全新駕駛輔助技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展。將搭載激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器、攝像頭來完成更復(fù)雜的自動(dòng)駕駛技術(shù)，該技術(shù)能夠利用高度精確、實(shí)時(shí)的車輛周邊環(huán)境信息感知系統(tǒng)，有效降低事故發(fā)生，提升自動(dòng)駕駛水平。

日產(chǎn)汽車的“道路實(shí)況感知（ground truth perception）”技術(shù)融合了下一代高性能激光雷達(dá)（LIDAR）、雷達(dá)和攝像頭所感知的信息，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地探測目標(biāo)物的形狀和距離，以及車輛周邊區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)。利用這些信息，車輛可瞬間分析當(dāng)前狀況進(jìn)行判斷，并自動(dòng)執(zhí)行避免碰撞的操作。同時(shí)，該技術(shù)還能探測到遠(yuǎn)處的減速車流和道路障礙，自動(dòng)進(jìn)行車道變更。重要的是，在缺乏詳細(xì)地圖信息的情況下，這項(xiàng)技術(shù)仍然能為駕駛員提供強(qiáng)有力的輔助駕駛支持。

【傳感器矩陣】

“1顆激光雷達(dá)+10顆攝像頭+7顆雷達(dá)”組成道路實(shí)況感知系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)360度無死角監(jiān)控，感器之間相互協(xié)作，各有所長，低速行駛、泊車等自動(dòng)駕駛工況，需要近距離超聲波雷達(dá)與攝像頭的相互結(jié)合。高速行駛工況，則需要激光雷達(dá)與攝像頭的相互工作結(jié)合。超高速行駛工況，則主導(dǎo)權(quán)在更精準(zhǔn)的激光雷達(dá)身上。當(dāng)然，如果僅看硬件的組成，或許不會(huì)讓人眼前一亮。但它的傳感器的布局方式和更復(fù)雜的算法，才是最值得探究的。這就好比每個(gè)人身體結(jié)構(gòu)都相同，但對(duì)于不同危險(xiǎn)情況的判斷則會(huì)千差萬別。

【特殊布局-站得高看得遠(yuǎn)】

目前，滿足低速自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)車型也配備激光雷達(dá)，采取一顆或者兩顆方式，將激光雷達(dá)布局在車頭（中網(wǎng)）中央或者車頭兩側(cè)，日產(chǎn)全新駕駛輔助系統(tǒng)，將激光雷達(dá)和3顆攝像頭布局在車頂，其目的就是為了“站得高看得遠(yuǎn)”，能夠從更高的角度，看到更遠(yuǎn)的距離，提前探測、感知路況，更早發(fā)現(xiàn)情況，計(jì)算規(guī)避路線，從而提高行車安全性?！罢镜酶呖吹眠h(yuǎn)”的布局方式，與目前自動(dòng)駕駛重裝試驗(yàn)車的邏輯是相似的。

【激光雷達(dá)來自于Luminar 攜手共同開發(fā)】

全新日產(chǎn)自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)中，所使用的激光雷達(dá)來自于Luminar公司，兩家公司攜手共同研發(fā)駕駛輔助技術(shù)，共享相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。利用領(lǐng)先技術(shù)將下一代激光雷達(dá)（LIDAR）集成到日產(chǎn)的輔助駕駛系統(tǒng)中。Luminar是一家比較有名的光學(xué)雷達(dá)“創(chuàng)業(yè)公司”。

激光雷達(dá)眼中的世界

雖是“創(chuàng)業(yè)公司”，但Luminar卻大有來頭，該公司的傳感器已被用于沃爾沃、豐田等公司的自動(dòng)駕駛汽車，并且已經(jīng)和沃爾沃、中國上汽集團(tuán)簽署造車生產(chǎn)合約；也與戴姆勒貨車旗下Torc簽署卡車／物流策略協(xié)議等。Luminar使用的核心技術(shù)為光學(xué)雷達(dá)，這是一種光學(xué)遙感技術(shù)，通過向目標(biāo)發(fā)射脈沖激光，從而創(chuàng)建起汽車周圍環(huán)境的3D地圖，從而確定最佳路線、避免障礙物，探測距離十分精準(zhǔn)。

【場景1：變道躲避+行人緊急制動(dòng)】

    測試場景：車輛低速正常行駛→遇到小巷中有車輛突然使出→同時(shí)在對(duì)向車道有行人走過。這類場景覆蓋大、中、小型城市，60%以上的行駛工況，模擬較窄的小街道和住宅區(qū)，該突發(fā)事件極容易出現(xiàn)碰撞事故或者操控誤操作。激光雷達(dá)和視覺系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控前方道路，發(fā)現(xiàn)前方車輛駛出，判斷車速過快則選擇減速并變道躲避，最后發(fā)現(xiàn)變道路有行人通過，采取緊急制動(dòng)。

    技術(shù)難點(diǎn)：1：激光雷達(dá)、運(yùn)算與執(zhí)行的速度（根據(jù)車速、距離、道路環(huán)境，如何快速做出制動(dòng)還是避讓的判斷）；2、避讓與緊急制動(dòng)的雙重考驗(yàn)，目前大多數(shù)車型只能滿足躲避或者緊急制動(dòng)單項(xiàng)操作，將兩項(xiàng)場景融合在一起，比較考驗(yàn)軟件的邏輯算法。

【場景2：同向“非車”緊急躲避+緊急制動(dòng)】

    實(shí)際場景：在高速公路或者快速路，車輛緊跟目標(biāo)車1（前方遮擋視線）→目標(biāo)車1突然遇到“非汽車障礙物”如輪胎等物品接近（動(dòng)態(tài)障礙）選擇緊急避讓→后車判斷障礙物軌跡，并選擇緊急并道避讓→在選擇避讓道路中，又出現(xiàn)目標(biāo)車2駛出→車輛識(shí)別目標(biāo)車2，并選擇緊急制動(dòng)。

    技術(shù)難點(diǎn)解讀：1、高速跟車下，突然出現(xiàn)的障礙物進(jìn)行正確判斷；2、體積較小的“非汽車”障礙物較難識(shí)別。3、“非汽車類”障礙物是以動(dòng)態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng)，對(duì)車輛判斷提升難度；4、緊急避讓+緊急制動(dòng)雙重考驗(yàn)。

【場景3：連續(xù)緊急躲避】

    實(shí)際場景：高速同向車道高速行駛→一臺(tái)貨車、掛車、拖拽房車從左側(cè)超車→在超車過程中，由于目標(biāo)車失控事故，導(dǎo)致車輛進(jìn)行橫移，陸續(xù)占據(jù)第二條車道和第三條車道。這種場景基本出現(xiàn)在高速公路，在國內(nèi)，這樣的高速事故也時(shí)有發(fā)生，具有較高的事故概率。

    判斷與執(zhí)行：車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控道路車輛，當(dāng)車輛發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車超過自己，可判斷精確的距離。激光雷達(dá)掃描，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車出現(xiàn)事故、展具第二條車道時(shí)，本車輛會(huì)采取減速并開始選擇避讓。當(dāng)目標(biāo)車?yán)^續(xù)占據(jù)第三條車道時(shí)候，本車會(huì)再進(jìn)行避讓。最后選擇無障礙道路加速駛過。

    技術(shù)難點(diǎn)：1、前方“動(dòng)態(tài)障礙”軌跡的判斷，車輛如何判斷選擇正確路徑。

【場景4：高速突發(fā)事故緊急躲避】

    實(shí)際場景：高速公路或者快速路行駛中，目標(biāo)車輛（紅色車）由于疲勞駕駛，撞向前方貨車，導(dǎo)致自身出現(xiàn)翻車事故。本車在跟車過程中，避開目標(biāo)車運(yùn)動(dòng)軌跡，選擇安全路線避讓駛過。該場景同樣在高速公路經(jīng)常出現(xiàn)，譬如疲勞駕駛等大概率事故。

    技術(shù)難點(diǎn)解讀：1、目標(biāo)車不規(guī)則運(yùn)動(dòng)軌跡的選擇與自身選擇路線的判斷；2、目標(biāo)車出現(xiàn)事故所造成的煙霧、灰塵會(huì)影響本車視線。

【場景5：高速對(duì)向異物緊急躲避】

    實(shí)際場景：高速、快速道路正常行駛→對(duì)向車道飛來“非車障礙物”譬如油桶、輪胎等障礙物→障礙物在空中飛躍中，本車輛需要判斷障礙物跌落軌跡，并選擇緊急避讓。這一場景雖然很少見，但也的確實(shí)際存在，曾經(jīng)不少新聞報(bào)道，由于對(duì)向車道貨車遺撒物品或者輪胎掉落，飛躍到對(duì)向車道而導(dǎo)致事故發(fā)生?？陀^說在所有場景中，此項(xiàng)緊急避讓場景最難。

    技術(shù)難點(diǎn)解讀：1、“非車類”障礙物判斷與躲避；2、非地面障礙物判斷與躲避；3、動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡的判斷與躲避。

當(dāng)然，除了以上五個(gè)應(yīng)用場景以外，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)，“非正規(guī)道路”、“無導(dǎo)航”路況下的低速自動(dòng)駕駛功能，以及高速公路行駛中，自動(dòng)躲避擁堵選擇暢通車道，以及躲避高速道路中的低矮障礙物等功能。

【技術(shù)理論和實(shí)際路況的挑戰(zhàn)】

大家都知道，技術(shù)理論與實(shí)際應(yīng)用是有很大差別的，尤其是“理想設(shè)計(jì)路況”和“復(fù)雜實(shí)際路況”對(duì)技術(shù)穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。畢竟中國境內(nèi)路況復(fù)雜，路況、標(biāo)識(shí)與行車規(guī)則千差萬別，從技術(shù)層面，需要大量國內(nèi)數(shù)據(jù)的采集和標(biāo)定。為了適應(yīng)國內(nèi)本土化的穩(wěn)定性，日產(chǎn)在上海專門設(shè)立技術(shù)研發(fā)中心，針對(duì)國內(nèi)的路況做大量實(shí)際采集，以提高安全系統(tǒng)應(yīng)用的穩(wěn)定性。

客觀說，日產(chǎn)此次所發(fā)布全新駕駛輔助技術(shù)研發(fā)進(jìn)展內(nèi)容，的確讓我這個(gè)技術(shù)帝眼前一亮，雖然在硬件組成上僅用到了激光雷達(dá)+攝像頭+雷達(dá)看似常規(guī)的搭配，但實(shí)際應(yīng)用和算法，有不小的挑戰(zhàn)和難度，根據(jù)“日產(chǎn)汽車2030愿景”，日產(chǎn)汽車計(jì)劃在2020年代中期完成道路實(shí)況感知技術(shù)的開發(fā)工作。這項(xiàng)技術(shù)將首先搭載于部分新車型上，并計(jì)劃到2030年應(yīng)用于全部新車型。我們也期待全新駕駛輔助技術(shù)的量產(chǎn)車早日落地。