2018年09月08日 | “别人家的”L2级ADAS，为什么比你的强那么多？

　　近期，美国公路安全保险协会(IIHS)公布了自我调整巡航控制(ACC)和车道偏移辅助(LKA)等先进驾驶辅助系统(ADAS)功能的评估测试结果及分析。在公路和试车道上进行的测试中，IIHS发现有些车型在典型的车辆驾驶状况下都有缺陷，例如车辆在接近停止，或在坡道和弯道上行驶时。

　　IIHS是一家由汽车保险公司资助的非营利组织，它位于弗吉尼亚州(Virginia)。IIHS用于测试的五款Level2(L2)车型分别是：2017年款宝马(BMW)5系列(配备“Driving Assistant Plus”)、2017年款梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)E级(配备“Drive Pilot”)、2018年款特斯拉(Tesla)Model 3和2016年款Model S(分别配备软件版本8.1和7.1的“Autopilot”)，以及2018年款富豪(Volvo) S90(配备“Pilot Assist”)。

　　IIHS测试了道路和试车道测试中的驾驶辅助功能，并在IIHS网站上公布了测试报告。

　　IIHS的ADAS测试显示，在许多不同路况下L2车辆性能存在很大差异。这些系统在许多情况下都会失灵。在某些情境中，配备ADAS的某些车型会对停止的车辆视而不见，甚至可能直接转向并撞上去。

　　喜忧参半

　　Linley Group资深分析师Mike Demler称，IIHS的测试结果是“喜忧参半”。他指出：“不能只因为一项指标...就断定整个系统的表现。如果你只看到特斯拉Model 3 和 Model S在弯道上的车道偏移辅助方面的杰出表现，可能会得出结论，它们的这个功能很好。但在坡道行驶时，Model S是目前为止最差的，而较便宜的Model 3反而最好。”

　　实际上，测试结果可能令人困惑。当IIHS在关闭ACC系统但开启自动煞车情况下测试系统时，以每小时31英哩的速度行驶时，虽然特斯拉(Model 3和Model S)在遇到障碍物时都进行了煞车，但仍然撞到了停止的车辆。根据IIHS的测试结果，只有Model 3 和 Model S在测试期间未能及时煞住车。

　　然而，当开启ACC进行同样的测试时，宝马5系列、梅赛德斯-奔驰E级、特斯拉Model 3 和 Model S都比紧急煞车“发动”更早、更温和，当然，没撞上停止的车辆。

　　IIHS承认它仍在“为ADAS制定消费者评级计划”。该机构指出，“IIHS还不能评断哪家公司的L2驾驶辅助最安全。”

　　L2车辆的基本组成零件

　　测试结果最让人关注的是五辆车的ADAS性能表现参差不齐。这跟这些L2车辆使用了不同的ADAS功能基本组成零件是否相关呢？

　　VSI实验室创始人兼负责人Phil Magney解释，L2系统主要是具有雷达辅助的视觉优先系统。

　　“视觉系统”用其视觉算法实现其车道偏移侦测。无论什么原因、只要车道标线变得模糊，系统性能就会下降。如果标线消失，系统将彻底无法工作，也无法启用。

　　所有这些方案都可以使用雷达，这使得它们在跟随其他车辆时可以进行动态速度控制。

　　大多数L2方案(包括所有测试车型)都进一步启用了自动紧急煞车(AEB)，旨在减轻与停止车辆的碰撞。此功能通常由雷达和/或相机实现。

　　什么原因导致表现各异？

　　但究竟哪些技术因素会导致ADAS功能的差异？Magney说：“由于硬件/软件配置等多方面的因素，这些系统会出现许多性能差异。”

　　Magney并举例：“主动车道偏移是一个车道检测与控制系统分开的多步骤过程。这些步骤中的每一步都有一组专门程序代码，并带有自己的参数，在紧急转弯时，这些方案可能会失效，具体取决于根据曲率计算出来的默认值。”

　　车道偏移/自动驾驶流程。(来源：VSI实验室)

　　Magney补充，ACC流程同样复杂。“ACC基于主车辆和目标车辆的运动学来调节主车辆的纵向速度(longitudinal velocity)。”

　　正如Magney所说，ACC的主要目标是“应用油门和煞车以使主车辆速度与目标车辆的速度相匹适。舒适性和安全性是ACC的关键特征，但在某些情况下，安全性将优先于舒适性以避免碰撞。”

　　他并指出，基于雷达运算的独特之处在于避免误报所需的所有过滤。“例如，如果在高速公路上以高速行驶并超过相邻车道中较慢的车辆，你必须确定是基于车辆所在车道的情况做出的煞车动作！”

　　当本车道没有状况，而车辆莫名其妙煞车时，这就是ACC的误报，这种情况偶尔也会发生。Magney观察到，“大多数特斯拉车主都经历过这种情况。与其说会有多危险，倒不如说它很烦人。”

　　还有一些其他细节的不同，也会造成性能差异。Demler认为这些细节包括“所选传感器不同、所装位置不同”和“转向控制机制的差异”等因素。他补充：“设计因素的所有差异还会在制造商之间，以及同一制造商的不同车型之间带来影响。”

　　ACC流程。(来源：VSI实验室)

　　应该定义ADAS性能标准吗？

　　ADAS性能的差异对驾驶很重要。如果不同车辆中使用的ADAS功能处理驾驶任务是如此不同，是否会给驾驶带来困惑？这种差异是否会让消费者更难选择他们想要的车辆？对于驾驶租来车辆的司机来说，当他或她遇到从未用过的ADAS功能时，情况会不会更糟？

　　正如IIHS所指出的，一个典型例子是：“研究人员希望回答的问题之一是：系统是否像人类一样处理驾驶任务？”报告显示，“测试表明，并非总是如此。当系统没有达到预期效果时，产生的结果——从令人讨厌(例如，过于谨慎的煞车)到危险(例如，如果传感器无法检测到车道线、突然转向路肩)。”

　　《电子工程专辑》(EE Times)问Demler，出于安全原因，现在是否应该开始定义可接受的ADAS性能标准。有人在做这件事吗？

　　Demler表示他并不知道是否有人使用IIHS那样的一系列测试来专门讨论ADAS标准。但他同意：“这绝对是做这件事的一个理由。”

　　他说：“我也期望它会进入新车评估计划(NCAP)评级，但车道偏移辅助和ACC不是强制性功能。汽车杂志和消费者报告在他们评估所有汽车时都遵循相同的测试程序，因此汽车买家可以获得这些信息。”

　　Magney同意。“为标定预期的性能水平，可建立用于评判绩效标准的依据，”他说：“协议的拟定必须是实用和现有安全机构的自然延伸。L2自动化系统应该在其预期的设计领域内表现良好。这不包括全面的情景测试，而是个定义好的协议，它根据定义的目标检查可测量的性能。”

　　ADAS评级

　　IIHS在其报告中明确指出，它“不能提出哪家公司的L2驾驶辅助系统最安全。”如果是这样，IIHS这样的机构能够得出的更明确结论是什么？

　　Demler不相信IIHS有足够装备能设计和实施严格的测试。他将本报告中提出的内容称为“只是主观评价”。他并表示：“我们需要美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)来实施标准，以及美国汽车工程师学会(SAE)和制造商齐心协力推动这一目标。”

　　Magney还认为，需要“更精确的方法尝试评估这些功能”。他说：“我们不知道流程如何设置，但我认为在某些例子中，弯道测试和坡道测试可能在正常操控领域之外。”

　　Magney补充：“为了对自动驾驶功能进行评级，需要在各种路段和不同条件的一系列场景下进行测试。并可能是基于多次行驶的通过/失败型测试。”