斯巴魯EyeSight系統(tǒng)27年研發(fā)歷程

近年來，由于預(yù)碰撞系統(tǒng)技術(shù)的成熟和制造成本的逐步降低，一些10萬輛以上的中國(guó)品牌車型已經(jīng)配備了基本的預(yù)碰撞功能。但是說到預(yù)碰撞技術(shù)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，就不得不提到日本廠商斯巴魯了。斯巴魯于1989年開始研究立體攝像頭技術(shù)，并于2021年將該技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)車的ADA系統(tǒng)，在當(dāng)時(shí)處于行業(yè)非常領(lǐng)先的水平。EyeSight駕駛員輔助系統(tǒng)從ADA系統(tǒng)演變而來已經(jīng)發(fā)展到第三代。斯巴魯近日正式宣布，第三代EyeSight系統(tǒng)正式引入中國(guó)，搭載在2017款Legacy和Outback車型上。本文將為您深入分析這個(gè)已經(jīng)發(fā)展了27年的EyeSight駕駛員輔助系統(tǒng)。

●斯巴魯是駕駛員輔助技術(shù)的“老槍”。

斯巴魯于1989年成立斯巴魯技術(shù)研究院，致力于汽車智能和機(jī)器人技術(shù)的研究。當(dāng)時(shí)立體相機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)開始研發(fā)。作為老牌汽車廠商，斯巴魯自然想到了將立體攝像頭應(yīng)用到汽車上。在1991年的東京車展上，斯巴魯向外界宣布了立體攝像頭的技術(shù)概念。1992年，公司內(nèi)部發(fā)布了帶立體攝像頭的汽車，演示了預(yù)碰撞緊急制動(dòng)、自動(dòng)沿車道分離行駛、測(cè)量與前車距離等技術(shù)。這些技術(shù)在當(dāng)時(shí)并不完善，但讓人們看到了它們未來廣闊的發(fā)展前景。

在第二代ADA系統(tǒng)中，不采用制動(dòng)系統(tǒng)控制車速，僅采用油門控制和強(qiáng)制降檔來減速，對(duì)舒適性影響很大。在全新的第三代ADA系統(tǒng)中，加入剎車控制車速成為提高主動(dòng)巡航控制舒適性的重要設(shè)計(jì)目標(biāo)。后來隨著毫米波雷達(dá)技術(shù)的逐漸成熟，斯巴魯通過整合立體相機(jī)數(shù)據(jù)和毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，提高了ADA系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和對(duì)極端天氣的適應(yīng)能力。

后來一直為斯巴魯提供立體攝像頭的供應(yīng)商感性公司停止了立體攝像頭模組的生產(chǎn)，搭載ADA系統(tǒng)的車型銷量不盡如人意，導(dǎo)致管理層放棄了對(duì)ADA系統(tǒng)的持續(xù)研發(fā)，轉(zhuǎn)而開發(fā)能夠吸引消費(fèi)者的低成本駕駛輔助系統(tǒng)。

雖然基于立體攝像機(jī)的ADA系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展并沒有得到管理層的支持，但R&D人員并沒有放棄這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，通過申請(qǐng)國(guó)家創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展補(bǔ)貼解決了發(fā)展資金的問題。另一方面，管理層希望降低駕駛員輔助系統(tǒng)的成本，以滿足市場(chǎng)需求。經(jīng)過多次討論和研究，技術(shù)人員決定只使用立體攝像頭來實(shí)現(xiàn)預(yù)碰撞功能和意外踩油門的保護(hù)功能。新系統(tǒng)不使用毫米波雷達(dá)，所以成本只有之前ADA系統(tǒng)的1/3-1/4。

2021年5月，搭載第一代EyeSight系統(tǒng)的力士正式上市。第二年9月，同樣的系統(tǒng)安裝在了益進(jìn)的車型上。當(dāng)時(shí)，斯巴魯還計(jì)劃將系統(tǒng)配置為2010年5月上市的第五代Legacy。

雖然第一代EyeSight系統(tǒng)的預(yù)碰撞系統(tǒng)可以執(zhí)行緊急制動(dòng)，但不能完全停止車輛。這也是因?yàn)槿毡就恋?、基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸和旅游部的技術(shù)指南禁止駕駛員過度依賴駕駛員輔助系統(tǒng)。

斯巴魯還與土地、基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸和旅游部進(jìn)行了談判，以使其新車能夠配備預(yù)碰撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在30公里/小時(shí)的速度下將車輛制動(dòng)至靜止。

第三代EyeSight系統(tǒng)于2021年10月2日發(fā)布。新系統(tǒng)增加了車道保持功能，通過在方向盤上施加校正扭矩，使車輛在車速超過65公里/小時(shí)時(shí)仍能保持車道行駛。

中國(guó)是繼日本、美國(guó)、歐洲和澳大利亞之后的第五大EyeSight系統(tǒng)市場(chǎng)，該系統(tǒng)的裝機(jī)容量已超過100萬輛。在中國(guó)市場(chǎng)，目前有三款車型搭載了EyeSight系統(tǒng)，分別是Lions 2.5i四驅(qū)榮耀（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）版EyeSight、Outback 2.5i豪華導(dǎo)航版EyeSight和Outback 2.5i運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航版EyeSight。

據(jù)斯巴魯市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人鈴木桂芝介紹，目前其他市場(chǎng)銷售的搭載EyeSight系統(tǒng)的車型均采用自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。在中國(guó)市場(chǎng)，頂配車型之所以沒有安裝EyeSight系統(tǒng)，主要是因?yàn)轫斉滠囆投即钶d了2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，這是專門為中國(guó)市場(chǎng)定制的動(dòng)力系統(tǒng)配置。目前，EyeSight系統(tǒng)還沒有與2.0T動(dòng)力總成匹配，但不排除未來會(huì)有相應(yīng)的計(jì)劃。

與第二代系統(tǒng)相比，第三代EyeSight系統(tǒng)與立體攝像機(jī)的探測(cè)距離延長(zhǎng)了40%。第三代EyeSight系統(tǒng)可以避免前車急剎、前后車相對(duì)速度小于50km/h時(shí)的碰撞事故。此外，立體攝像頭的檢測(cè)角度擴(kuò)大了40%，可以更早識(shí)別出過馬路的行人，制動(dòng)車輛。

立體攝像頭比單目攝像頭更高效

●立體攝像機(jī)預(yù)碰撞系統(tǒng)比單目攝像機(jī)更高效。

根據(jù)搭載第三代EyeSight系統(tǒng)的斯巴魯LEVORG（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）車型2021年歐NCAP碰撞安全測(cè)試結(jié)果，第三代EyeSight系統(tǒng)雖然無法避免碰撞，但在前后車靠得很近的情況下，通過剎車和減速可以降低碰撞程度。在其他測(cè)試項(xiàng)目中，第三代EyeSight系統(tǒng)可以避免碰撞事故。

歐NCAP對(duì)搭載Pre Sense City系統(tǒng)的奧迪Q7（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示搭載單目攝像頭的系統(tǒng)在超過一半的測(cè)試項(xiàng)目中無法避免碰撞，效果不如搭載立體攝像頭的第三代EyeSight系統(tǒng)。

與采用雷達(dá)+單目攝像頭的駕駛員輔助系統(tǒng)相比，第三代EyeSight系統(tǒng)的預(yù)碰撞保護(hù)性能相近，但略遜于前車緊急制動(dòng)碰撞保護(hù)。第四代普銳斯（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）搭載了豐田最新的帶雷達(dá)和單目攝像頭的豐田Safety Sense P系統(tǒng)。2021年歐洲NCAP碰撞安全測(cè)試的碰撞前系統(tǒng)測(cè)試取得了非常好的效果，所有測(cè)試都避免了碰撞事故的發(fā)生?？梢姡走_(dá)的輔助確實(shí)提高了識(shí)別障礙物的速度，使制動(dòng)系統(tǒng)能夠更快地介入，提高車輛的預(yù)碰撞性能。

雖然單目攝像頭和立體攝像頭都是基于圖像識(shí)別技術(shù)來“發(fā)現(xiàn)”車輛前方的障礙物。實(shí)際上，這兩種技術(shù)方案的軟件算法是有本質(zhì)區(qū)別的。

也就是說，在判斷一個(gè)障礙物的距離之前，你應(yīng)該知道這個(gè)障礙物是什么。為了確定障礙物的類型，需要在圖像識(shí)別軟件中建立一個(gè)龐大的樣本特征數(shù)據(jù)庫(kù)。攝像機(jī)拍攝的每一幀圖像都將與樣本特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣本進(jìn)行比較，以確定車輛前方是否有障礙物。如果前車是非標(biāo)車，特征匹配過程無法完成，自然無法實(shí)現(xiàn)預(yù)警甚至自動(dòng)剎車的功能。

與單目相機(jī)相比，立體相機(jī)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，識(shí)別率沒有限制，因?yàn)樵瓌t上，立體攝像機(jī)不需要識(shí)別障礙物的類型，然后根據(jù)大小計(jì)算距離。二是精度更高，可以通過視差算法直接計(jì)算物體之間的距離。

單目相機(jī)和立體相機(jī)都不能在能見度差的惡劣天氣下工作。這是攝像系統(tǒng)與雷達(dá)系統(tǒng)相比的主要缺點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，為了應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手技術(shù)創(chuàng)新帶來的產(chǎn)品實(shí)力提升，斯巴魯下一代EyeSight系統(tǒng)也有望加入雷達(dá)，增強(qiáng)預(yù)碰撞系統(tǒng)的響應(yīng)性能和系統(tǒng)在惡劣天氣下的工作能力。

第三代EyeSight系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

●第三代EyeSight系統(tǒng)有哪些功能？

第三代EysSight系統(tǒng)主要有防碰撞制動(dòng)、防止啟動(dòng)油門誤操作、全速范圍自適應(yīng)巡航、車道偏離預(yù)警、車輛擺動(dòng)預(yù)警、前方車輛啟動(dòng)預(yù)警六大功能。

防碰撞制動(dòng)功能在檢測(cè)到車輛與前方障礙物存在較高碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，避免碰撞事故的發(fā)生。該系統(tǒng)在1-200公里/小時(shí)的速度范圍內(nèi)處于工作狀態(tài)，可以避免與相對(duì)速度小于50公里/小時(shí)的前方車輛發(fā)生碰撞，以及與相對(duì)速度小于35公里/小時(shí)的前方行人發(fā)生碰撞。

啟動(dòng)油門的防誤操作功能，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，防止車輛倒車時(shí)誤掛前進(jìn)擋，踩錯(cuò)油門撞到前方障礙物，對(duì)于初學(xué)者來說是一個(gè)提高車輛安全性的實(shí)用功能。

全速自適應(yīng)巡航可以在設(shè)定好巡航速度和跟車距離后，自動(dòng)將車輛的跟車速度控制在0-180公里/小時(shí)的速度范圍內(nèi)，并能跟車到終點(diǎn)。如果車輛空前方較寬，車輛會(huì)自動(dòng)加速至巡航速度；遇到堵車或前方堵車時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制車速，并與前方車輛保持預(yù)設(shè)距離。

當(dāng)車輛偏離車道時(shí)，車道偏離警告將通過警告音和儀表板信息提醒駕駛員。當(dāng)駕駛員駕駛疲勞，無法很好地控制方向盤時(shí)，車輛可能會(huì)在車道上左右擺動(dòng)，以蛇形路線行駛。這時(shí)，車輛搖擺預(yù)警系統(tǒng)也會(huì)提醒駕駛員注意。

當(dāng)紅綠燈變綠時(shí)，前車已經(jīng)啟動(dòng)。如果駕駛員不注意，前方車輛啟動(dòng)提示系統(tǒng)會(huì)提醒駕駛員注意，以免耽誤后方車輛的啟動(dòng)。

更多精彩視頻可在車載家庭視頻頻道“斯巴魯EysSight系統(tǒng)介紹視頻”中找到

●實(shí)測(cè)斯巴魯?shù)谌鶨yeSight系統(tǒng)

我介紹了斯巴魯視力系統(tǒng)的歷史和主要功能。讓我們通過實(shí)際項(xiàng)目測(cè)試來看看斯巴魯?shù)牧Ⅲw攝像系統(tǒng)。

■50公里/小時(shí)的速度可以避免撞到靜止的障礙物。

在預(yù)碰撞功能的測(cè)試中，我們可以模擬靜止車輛以10km/h、30km/h、50km/h的速度行駛到障礙物處，體驗(yàn)預(yù)碰撞功能的自動(dòng)剎車效果。

更多精彩視頻可在視頻頻道“斯巴魯EyeSight系統(tǒng)預(yù)碰撞功能效果”中找到

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)的立體攝像頭可以識(shí)別車輛前方100米左右的障礙物，通過警告、輕微預(yù)制動(dòng)和緊急制動(dòng)三個(gè)階段來避免碰撞事故。由于在緊急制動(dòng)前采用了預(yù)微制動(dòng)的策略，整個(gè)預(yù)碰撞自動(dòng)制動(dòng)過程不會(huì)因制動(dòng)力突然或過大而引起車內(nèi)乘客的不適。如果駕駛員在預(yù)警階段介入，踩剎車踏板，轉(zhuǎn)向避障，EyeSight系統(tǒng)會(huì)判斷制動(dòng)力是否充足，不足時(shí)會(huì)自動(dòng)增強(qiáng)制動(dòng)力；同時(shí)，車身穩(wěn)定系統(tǒng)會(huì)介入，對(duì)一側(cè)車輪施加更強(qiáng)的制動(dòng)力，使車輛轉(zhuǎn)彎更快，避開障礙物。

第三代EyeSight系統(tǒng)使用體驗(yàn)

■自適應(yīng)巡航可以跟車到終點(diǎn)，再次啟動(dòng)時(shí)需要輕踩油門。

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)僅采用立體攝像頭實(shí)現(xiàn)可跟車停車的自適應(yīng)巡航功能，是行業(yè)領(lǐng)先。同樣的功能，其他技術(shù)方案一般需要單目攝像頭+雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。讓我們看看這個(gè)系統(tǒng)是如何工作的。

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)加減速相對(duì)平緩，不會(huì)出現(xiàn)加速或過度制動(dòng)的情況，可以保證車內(nèi)乘客的乘坐舒適性。值得注意的是，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)遇到類似掉頭或環(huán)島的路況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為前車消失了，因?yàn)榍败嚂?huì)迅速離開立體攝像頭的視野。如果此時(shí)設(shè)定的巡航速度較高，會(huì)導(dǎo)致車輛加速，造成危險(xiǎn)。因此，該系統(tǒng)更適合在沒有掉頭或環(huán)島的高速公路上使用。在一般道路上使用該系統(tǒng)時(shí)，請(qǐng)注意駕駛安全。

■通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)防止啟動(dòng)油門誤操作。

在地下車庫(kù)，如果停車時(shí)駕駛員一頭扎進(jìn)車位，車頭對(duì)著墻，將車移出倉(cāng)庫(kù)時(shí)，如果掛錯(cuò)前進(jìn)擋，踩下油門踏板，會(huì)有撞墻的風(fēng)險(xiǎn)。啟動(dòng)油門的防誤操作功能通過限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來防止這種情況發(fā)生。

更多精彩視頻可在車載家庭視頻頻道“斯巴魯EyeSight系統(tǒng)啟動(dòng)油門防誤操作功能演示”中找到

值得注意的是，如果車輪前方?jīng)]有隔離擋板，駕駛員會(huì)忽略警告聲和儀表盤的提示。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有限，但車輛仍會(huì)緩慢前行，最終撞上障礙物。

■車道偏離警告和車輛擺動(dòng)警告

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)具有車道識(shí)別功能，可以識(shí)別車道分隔線的位置。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員沒有主動(dòng)變道車輛越過分車道線時(shí)，會(huì)通過提示音和儀表盤信息顯示屏給出提示。

與部分車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不同的是，國(guó)內(nèi)推出的斯巴魯?shù)谌鶨yeSight系統(tǒng)的車道偏離預(yù)警功能只是通過提示音和儀表盤信息提示來提醒駕駛員，并沒有通過在方向盤上產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力來提醒駕駛員，也沒有實(shí)現(xiàn)可以主動(dòng)修正方向的車道保持功能，功能還需要加強(qiáng)。

全文摘要:

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)僅采用立體攝像頭實(shí)現(xiàn)可跟車停車的自適應(yīng)巡航功能，是行業(yè)領(lǐng)先。同樣的功能，其他技術(shù)方案一般需要單目攝像頭+雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。斯巴魯中國(guó)市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人鈴木先生坦言，EyeSight系統(tǒng)屬于駕駛員輔助系統(tǒng)，只能輔助駕駛，起到提醒作用。駕駛員不應(yīng)將該系統(tǒng)視為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)基于立體攝像技術(shù)，在能見度較差的天氣，如大雨、大雪等情況下，工作效率較低甚至停止工作。駕駛員需要注意儀表盤的提示，必要時(shí)接管車輛，確保行車安全。