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商用車(chē)智能駕駛視覺(jué)感知
2021-10-15 16:14:11· 來(lái)源：佐思汽車(chē)研究
根據(jù)交通運(yùn)輸部制定的《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件 第1部分：載貨汽車(chē)》（JT/T 1178.12018）和《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件 第2部分：牽引車(chē)輛與掛車(chē)》（JT/T 1178.22019）
根據(jù)交通運(yùn)輸部制定的《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件 第1部分：載貨汽車(chē)》（JT/T 1178.1—2018）和《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件 第2部分：牽引車(chē)輛與掛車(chē)》（JT/T 1178.2—2019）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中指出，總質(zhì)量大于18000kg且最高車(chē)速大于90km/h的載貨汽車(chē)，應(yīng)具備車(chē)道偏離報(bào)警功能和車(chē)輛前向碰撞預(yù)警功能。同時(shí)，牽引車(chē)輛應(yīng)具備車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)和車(chē)輛前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)。
現(xiàn)階段，部分頭部商用車(chē)企業(yè)為了進(jìn)軍國(guó)際化商業(yè)市場(chǎng)，已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)裝配L2級(jí)自動(dòng)駕駛輔助車(chē)型。其中，AEBS（自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)）、ACC(自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))、LKA（車(chē)道保持輔助）等自動(dòng)駕駛功能將逐步進(jìn)入商用車(chē)配置序列。由于AEB、LKA等涉及到執(zhí)行層面，就必須接入到底盤(pán)的制動(dòng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，因此大部分的市場(chǎng)份額仍集中在國(guó)外Tier1 的手中，國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商目前僅有小部分市場(chǎng)份額。
同時(shí)，由于國(guó)外Tier1的產(chǎn)品價(jià)格較高，這并不是所有商用車(chē)車(chē)企都愿意承擔(dān)的，因此也給了國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的契機(jī)，同時(shí)也帶來(lái)更多新的商業(yè)模式創(chuàng)新。
下圖為商用車(chē)常見(jiàn)智能輔助駕駛系統(tǒng)，以及商用車(chē)主機(jī)廠裝配情況：
商用車(chē)主要是大客車(chē)、大貨車(chē)等大型車(chē)輛，由于車(chē)體較大，在行車(chē)過(guò)程中，特別是城市工況，很容易出現(xiàn)視野盲區(qū)，給道路上的其它群體造成生命或財(cái)產(chǎn)損失。很多客車(chē)或貨車(chē)司機(jī)，經(jīng)常因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間疲勞駕駛車(chē)輛導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。隨著汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)步，智能駕駛輔助系統(tǒng)在商用車(chē)上的應(yīng)用，可以有效降低事故率。因此目前有些智能輔助駕駛功能已經(jīng)成為商用車(chē)標(biāo)配系統(tǒng)。
由于總體銷(xiāo)量相對(duì)少，商用車(chē)車(chē)型更新速度遠(yuǎn)低于乘用車(chē)，因此ADAS功能也相對(duì)單一，ADAS應(yīng)用進(jìn)展滯后于乘用車(chē)。譬如中國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)L2級(jí)車(chē)型銷(xiāo)量占比已經(jīng)超過(guò)15%，但是L2級(jí)卡車(chē)才剛量產(chǎn)。一汽解放認(rèn)為，未來(lái)三年（2021-2023年）將是L2級(jí)卡車(chē)的推廣期。
在2020年9月戴姆勒首發(fā)了搭載第五代主動(dòng)制動(dòng)輔助系統(tǒng)的卡車(chē)，通過(guò)雷達(dá)和攝像頭系統(tǒng)的協(xié)作，系統(tǒng)能夠在特定條件下識(shí)別前車(chē)、靜止障礙物以及路面上的各種行人及自行車(chē)狀態(tài)，結(jié)合危險(xiǎn)情況對(duì)駕駛員做出分級(jí)提示，若駕駛員未做出充分反應(yīng)，系統(tǒng)將自動(dòng)減速，避免車(chē)輛與前方行人或者車(chē)輛發(fā)生碰撞，或降低碰撞帶來(lái)的傷害，并在車(chē)輛停穩(wěn)后啟動(dòng)電子駐車(chē)系統(tǒng)。在特定行駛條件下，該系統(tǒng)可為駕駛員提供車(chē)輛縱向和橫向引導(dǎo)、自動(dòng)保持跟車(chē)車(chē)距、自動(dòng)加速和轉(zhuǎn)向等功能，可以有效減輕駕駛員的駕駛疲勞，提高行車(chē)安全。早在2019年底，一汽解放J7高端智能重卡以“摯途領(lǐng)航”智能駕駛輔助系統(tǒng)誕生，該系統(tǒng)主要包括由車(chē)道居中控制(LKS)技術(shù)、ACC、AEBS、駕駛員疲勞輔助、FCW等ADAS功能。整車(chē)硬件方面主要增加了車(chē)載雷達(dá)、攝像頭等配置，然后安全功能的大量增加，其整車(chē)價(jià)格較常規(guī)版解放J7并未貴出太多。同年，陜汽重卡推出的德龍X6000同樣配備了LDW、DMS、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、ACC、AEBS等ADAS系統(tǒng)。商用車(chē)ADAS進(jìn)展緩慢的原因是多方面的，其中有一點(diǎn)是受制于商用車(chē)底盤(pán)技術(shù)相比于乘用車(chē)較復(fù)雜。做提示預(yù)警類(lèi)ADAS相對(duì)容易，而做好控制類(lèi)的ADAS功能則需要底盤(pán)供應(yīng)商足夠開(kāi)放和降低門(mén)檻。
在商用車(chē)政策及智能駕駛技術(shù)快速發(fā)展的今天，給了國(guó)內(nèi)ADAS方案商不同的切入機(jī)會(huì)，目前在商用車(chē)，特別是商用卡車(chē)領(lǐng)域，市場(chǎng)較為知名的供應(yīng)商包括德賽西威、珠海上富電技、華陽(yáng)集團(tuán)、經(jīng)緯恒潤(rùn)、東軟睿馳等企業(yè)。由于OEM模式中主機(jī)廠對(duì)車(chē)載影像產(chǎn)品的需求往往較為復(fù)雜多樣，這需要供應(yīng)商具備核心部件自產(chǎn)以及軟件算法自主研發(fā)等兩方面能力，從而使得供應(yīng)商能夠根據(jù)客戶新車(chē)型所需配套項(xiàng)目相應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)行同步設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，從而保障客戶新車(chē)型按預(yù)定計(jì)劃達(dá)成量產(chǎn)。
車(chē)載ADAS影像產(chǎn)品的核心部件具體包括攝像頭、影像控制器等關(guān)鍵核心部件，實(shí)現(xiàn)該等產(chǎn)品的自產(chǎn)需要企業(yè)在產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié)具備自主生產(chǎn)能力，例如光學(xué)模組AA調(diào)焦、氣密測(cè)試、成品檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，這就離不開(kāi)非標(biāo)柔性自動(dòng)化產(chǎn)線的研制能力，通過(guò)全自動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行全自主設(shè)計(jì)與實(shí)施，從而使得產(chǎn)品的穩(wěn)定性、質(zhì)量一致性得到保障；影像控制器硬件關(guān)注可靠性、算力，軟件關(guān)注目標(biāo)場(chǎng)景數(shù)據(jù)真實(shí)性、適應(yīng)性及識(shí)別、控制算法，目前國(guó)內(nèi)外智能駕駛巨頭均在此方面有所布局。
根據(jù)車(chē)輛上牌數(shù)量，在品牌上險(xiǎn)量數(shù)據(jù)方面，一汽解放、東風(fēng)、陜汽排名2020年重型貨車(chē)上險(xiǎn)量前三位，合計(jì)上險(xiǎn)量占比達(dá)到75.61%，一汽解放的市場(chǎng)占有率更是接近30%，重卡整車(chē)的行業(yè)集中度較高。而在基于前視覺(jué)感知的智能輔助駕駛功能，比如LDW、AEB、FCW等功能上，國(guó)內(nèi)車(chē)載DAS影像產(chǎn)品的主要供應(yīng)商包括德賽西威、華陽(yáng)集團(tuán)、經(jīng)緯恒潤(rùn)、東軟睿馳、珠海上富電技等企業(yè)。根據(jù)公開(kāi)資料顯示，就核心零部件自產(chǎn)以及軟件算法自主研發(fā)等兩方面能力來(lái)看，德賽西威、珠海上富電技和華陽(yáng)集團(tuán)處于相對(duì)領(lǐng)先地位，具體如下：
在全景影像監(jiān)測(cè)、多傳感融合盲區(qū)監(jiān)測(cè)、艙內(nèi)視覺(jué)DMS等細(xì)分產(chǎn)品領(lǐng)域，珠海上富電技已有比較成熟的產(chǎn)品技術(shù)，且已大規(guī)模應(yīng)用到商用車(chē)主機(jī)廠。珠海上富電技早在2002年就進(jìn)入了一汽集團(tuán)的供應(yīng)商體系，在影像感知系統(tǒng)領(lǐng)域，更是沉淀了多項(xiàng)ADAS核心算法技術(shù)，產(chǎn)品包括：疲勞駕駛識(shí)別技術(shù)、駕駛行為識(shí)別技術(shù)、前向障礙物識(shí)別技術(shù)等。珠海上富電技已在車(chē)載影像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品中形成完整且廣泛的布局。
對(duì)于商用車(chē)來(lái)說(shuō)，各大企業(yè)比較關(guān)注的是城區(qū)道路的十字路口轉(zhuǎn)彎盲區(qū)（如下圖所示），由于車(chē)輛較大，駕駛員視野有盲區(qū)，這種復(fù)雜場(chǎng)景是諸多交通事故中的主要因素。按照歐盟的相關(guān)法規(guī)，從2022年起，歐盟將對(duì)新車(chē)型上市審批要求配備盲區(qū)預(yù)警輔助系統(tǒng)。
行業(yè)中目前的主流方案是360度全景環(huán)視影像安全駕駛輔助系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的360度全景鳥(niǎo)瞰，做到360度無(wú)死角監(jiān)控，有助于保障商用車(chē)安全駕駛。
目前車(chē)載攝像頭主要是360環(huán)視，且也是目前主要的商用車(chē)盲區(qū)問(wèn)題解決方案。其只需要在車(chē)輛四周加裝四枚攝像頭，并通過(guò)算法將四枚攝像頭獲取的影像通過(guò)圖像拼接成360度俯瞰圖，實(shí)時(shí)傳輸至汽車(chē)駕駛室顯示器上，同時(shí)結(jié)合車(chē)輛和盲區(qū)中目標(biāo)物的狀態(tài)信息，判斷是否有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，做出相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警甚至自動(dòng)制動(dòng)。目前市場(chǎng)上做攝像頭感知的供應(yīng)商很多，但是針對(duì)商用車(chē)給出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并能夠提供成熟方案的供應(yīng)商為數(shù)不多，其中包含?？低?、蘇州智華、南斗六星、珠海上富電技、鷹駕科技等。
珠海上富電技商用車(chē)盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
360環(huán)視采用的是影像拼接處理技術(shù)，在應(yīng)用場(chǎng)景中會(huì)因車(chē)輛狀態(tài)和外面環(huán)境的變化而受到影響，同時(shí)商用車(chē)車(chē)輛比較大，需要拼接面積大，需要很強(qiáng)的識(shí)別與融合處理能力；同時(shí)車(chē)輛行駛速度越高，需要數(shù)據(jù)融合和圖像傳輸?shù)乃俣仍娇?，加上商用?chē)相對(duì)于乘用車(chē)而言，具有體積更大，場(chǎng)景更多樣、形狀不標(biāo)準(zhǔn)，操作更復(fù)雜等特征，導(dǎo)致其解決方案相對(duì)于乘用車(chē)而言要求穩(wěn)定性更高、使用壽命更長(zhǎng)，因此方案提供的技術(shù)難度更大。
珠海上富電技四-六路影像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
隨著技術(shù)的發(fā)展，智能輔助駕駛感知需要多傳感器融合發(fā)展的趨勢(shì)，單獨(dú)的傳感器供應(yīng)可能已經(jīng)無(wú)法滿足一些主機(jī)廠的需求。比如一是艙內(nèi)艙外感知相互影響，智能輔助駕駛系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛員狀態(tài)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行相應(yīng)的控制。隨著技術(shù)發(fā)展，環(huán)視、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等多傳感器融合是未來(lái)商用車(chē)智能駕駛方案的主要趨勢(shì)，其成本低，易于在車(chē)上布置。而國(guó)內(nèi)能覆蓋超聲波、影像和毫米波智能駕駛傳感器及輔助駕駛ADAS整體解決方案的企業(yè)很少。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年交通事故高達(dá) 50 萬(wàn)起，因交通事故死亡人數(shù)年均超過(guò) 10 萬(wàn)人，已經(jīng)連續(xù)十余年位居世界第一，其中重大交通事故多集中在商用車(chē)。以貨車(chē)為例，貨車(chē)在我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)占有量中只占 15% 左右，其責(zé)任道路交通事故造成死亡的卻近總數(shù)的一半。解決商用車(chē)帶來(lái)的安全隱患已經(jīng)刻不容緩。
但就目前而言，盡管?chē)?guó)內(nèi)商用車(chē)存量市場(chǎng)龐大，ADAS 滲透率整體上偏低。商用車(chē) ADAS 前裝的主要推動(dòng)力還是來(lái)自于強(qiáng)制性政策。
如今的 ADAS 技術(shù)已經(jīng)能夠部分滿足商用車(chē)對(duì)于安全保障的需求。國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始出臺(tái)相關(guān)政策，在安全方面對(duì)商用車(chē)行業(yè)提出了具體要求。
對(duì)于以研發(fā)商用車(chē) ADAS 技術(shù)為重心的廠商來(lái)說(shuō)，這將是一次難得的市場(chǎng)機(jī)遇。國(guó)內(nèi)外廠商的競(jìng)爭(zhēng)也將空前激烈。
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