2018年02月04日 | 关于ADAS技术的被动安全应用的阐述

    无论是自动驾驶，还是在自动驾驶之前的ADAS，其实现皆依赖于智能化技术，具体实现路线虽然各有区别，但是总体来说，离不开“感知——认知——决策”这一流程。有所区别的，在于“认知”与“决策”的责任角色不同。

　　今年的北京车展，如果要评最出风头奖的话，博世必定会出现在提名之中。长安自动驾驶车的2000公里奔袭，除了给自己吸粉之外，也直接导致了博世展台的接踵摩肩。有意在自动驾驶行业博得一席地位的，车企和新兴的技术供应商，都前来观摩。

　　无论是自动驾驶，还是在自动驾驶之前的ADAS，其实现皆依赖于智能化技术，具体实现路线虽然各有区别，但是总体来说，离不开“感知——认知——决策”这一流程。有所区别的，在于“认知”与“决策”的责任角色不同。

　　随之发展的，是各项主动安全技术。各地区新的法规要求都逐渐增加更多的主动安全评分选项，比如AEB。

　　在这样的趋势下，似乎被动安全的存在感越来越小了。但事实并非如此，博世就借着这个机会谈到了在被动安全领域的一些新研究。

　　被动安全也需要智能化

　　从ADAS到自动驾驶的这条线，是期望能够从根源上解决事故的发生，“零事故”这一最终目标被反复提及。不过在这之前，通常都会有两个前置任务——“零受伤”、“零死亡”。在事故无可彻底避免的时候，被动安全对车内乘员的保护无法取代。汽车的智能化不止表现在主动安全上，被动安全同样需要智能化。

　　从某种程度上来说，被动安全的智能化发展与主动安全的智能化是走的同一条路线：通过收集更多的信息，让对事故的判断和对乘员的保护更加精准。主动安全的发展让车上新增了各项传感器，这些传感器的服务对象可以不止是控制油门、转向的模块，也可以是安全气囊或者安全带的传感器。

　　博世目前就在按照这份方向进行被动安全相关技术的研发，有一套智能安全系统（Intelligent Safety System，以下简称ISS）。智能安全系统有五个阶段目标：

　　通过加速度传感器与压力传感器检测事故，被动安全系统，诸如安全气囊、安全带等可以根据检测到的信息对车内乘员进行保护，这项技术已经量产

　　集成式碰撞检测：借助惯性传感器之外的其他传感器，诸如摄像头、雷达等提供额外的事故信息，借此来对事故进行精准判断，并优化被动安全系统（2015年）

　　个性化乘员安全与预调整：这一阶段有两个目标，一是个性化调整约束控制系统（安全带等）；二是动态控制，在事故发生或车辆进行自动刹车时采取不同的实施策略（2016年）

　　被动安全系统的预触发：在发生事故之前提前触发约束系统，提升事故中的生存空间与减少对乘员头部和胸部的冲击伤害（2018年）

　　事故引导与校准：当事故发生不可避免时，考虑到行人等周围环境，提前调整车身位置来降低事故严重程度（2020年）

　　根据博世ISS工作人员介绍，目前集成式碰撞检测与个性化乘员安全从技术上来说已经开发完成，也已经与车企开始讨论集成到整车之上，不过具体的上市时间暂时还不确定。

　　精准预判事故

　　集成式碰撞检测的目的，即是让被动安全系统能够获取更多的数据，不再仅仅是依靠加速度传感器和压力传感器的信息来点爆安全气囊，或者预拉紧安全带。

　　加速度传感器与压力传感器的信息较为片面，无法对事故是否发生、或者事故发生的具体状况得到一个全面的判断。比如如果是轿车追尾大卡车，直接钻入下方，很可能这两个传感器就无法得到信息。这个时候，摄像头与雷达就可以发挥作用。摄像头能够采集图像信息，雷达能够得到与前方或者周围车辆之间的距离信息，系统就可以根据图像信息进行分析，或者当发现两车之间距离接近速度不正常时，做出一定判断。

　　从系统架构上来说，接入传感器信息并非难事，难点在于对于数据分析的过程。一方面，安全气囊需要在事故发生之后极短时间内点爆来保护乘员，按照法规规定，50公里时速下的正向碰撞，气囊的点爆时间是15ms。所以，快速并正确地提取数据中的相关信息，并传递到气囊传感器中，是一个很大的考验。

　　“精准”的第二层意义还在于，如何将被动安全系统与ADAS或者自动驾驶模式相结合。系统检测到可能要发生事故时，首先会发生作用的是主动安全系统，减慢车速、转向辅助或者是自动刹车。但是当这些都无法避免事故发生时，被动安全的约束系统就要发生作用了。与此前不同的情况是，尽管事故无法避免，但AEB或者转向辅助会影响到车辆受到碰撞的力度与角度，需要考虑的是如何让约束系统与之相配合实施乘员保护。

　　从这个角度看，被动安全与主动安全并不是独立的两个系统，而是需要相互辅助，有完整的系统架构来对各个不同模块进行控制。

　　根据博世工作人员的介绍，将两者融合之后，最低能够保证自动驾驶模式下，能够有与人工驾驶室同等级别的安全保护。

　　个性化定制也是精准的一种表现。小朋友坐在前排发生事故时因安全气囊受伤甚至致死的新闻时有发生；在车辆的安全测试过程中，除了评价被动安全系统的保护程度之外，也会测试约束系统是否对车内人员造成额外伤害。

　　个性化定制会收集乘员的身体特征，判断出年龄性别、身体与头部位置等信息，从而针对性地设定保护措施，比如安全气囊弹开时间，与安全带的收紧相配合，给予适当的力道，避免受伤。

　　小结

　　在这之外，ISS的最后两个阶段是一个进阶，第四阶段对事故判断的精准要求更进一步，才能让系统得以在发生之前即开始部署，而最后一个阶段是与主动安全的另外一种结合，也在车内乘员之外，增加了行人的保护。