C-NCAP是為了促進中國汽車產業(yè)的健康發(fā)展,加速國內汽車市場的全球化進程,中國汽車技術研究中心于2006年3月2日正式發(fā)布的首版中國新車評價規(guī)程(C-NCAP)。C-NCAP以更嚴格、更全面的要求,對車輛進行全方位安全性能測試,包括乘員保護、行人保護、主動安全等,從而給予消費者更加系統(tǒng)、客觀的車輛安全信息,促進汽車企業(yè)不斷提升整車安全性能。
C-NCAP概述
C-NCAP主動安全路線圖草案
C-NCAP的主動安全路線圖從2020年開始,分為甲乙丙丁四類,其中甲類包括了車間安全輔助、行人安全輔助及兩輪車安全輔助,乙類包括側方輔助、車道輔助,丙類包括低速車用安全輔助,丁類包括交通標識輔助及駕駛員監(jiān)控。2020年時,主要評價功能在于盲區(qū)車輛報警、車道偏離預警;2021年,功能增加到針對兩輪車的盲區(qū)報警及車道保持輔助,另外甲類的場景也增加了AEB的夜間橫縱向場景;2022年,將增加緊急車道保持技術的評價;2023年,增加了AES本車道內輔助技術的評價指標。
可以看出,C-NCAP對于車輛的主動安全性是一場較嚴格的考驗,也只有通過這場考驗的汽車廠商,才能讓消費者放心乘坐。其實,汽車的安全性能是相對的,C-NCAP就好比一場考試,所有參與考試的考生均采用同一份試題,最后的得分結果能夠客觀反映車輛在特定條件下的安全性能,體現了公平性。針對2021版的具體評定標準來看,綜合得分率高于92%才能獲得C-NCAP的五星評價,本文選取基于宏景智駕C-NCAP2021五星+(主動安全)案例,分析目前C-NCAP測試的主要難點及場景,進而分析這幾種難點產生的原因及解決方案。
2021版的具體評定標準
關鍵問題分析
宏景智駕高性價比系統(tǒng)級項目,智能攝像頭產品Smartcam,宏景全棧自研,最高可搭載1個攝像頭,3個毫米波雷達,攝像頭感知功能包括車道線檢測、車輛檢測、行人檢測、交通標識檢測、可行駛區(qū)域檢測等 豐富場景;再結合攝像頭與毫米波雷達的深度融合,滿足L2 ADAS功能,如ACC,LCC,TJA等,應用場景廣泛。
宏景Smartcam系統(tǒng)特點可概括為:國產化視覺感知和毫米波雷達感知+國產化底盤制動系統(tǒng)。首先來看此系統(tǒng)(傳感器搭配為1個前視攝像頭,1個前向毫米波雷達)在C-NCAP2021中的實測得分情況:
針對C-NCAP2021的場景測試,主要存在的難點有以下幾個方面:
1)CPNA-25%碰撞點50Kph - 60Kph
該場景的主要特點是目標運動的距離短,速度低。CPNA場景,加速距離為1m,勻速到50%碰撞點距離為3m,到25%碰撞點的距離約為2.55m。勻速時間約為1.836s。在50Kph和60Kph的測速場景時,由于自車車速過快,系統(tǒng)需要準確識別到目標,判斷目標將出現在自車路徑上,方可觸發(fā)AEB功能。若目標識別不穩(wěn)定或感知上相機和雷達對目標識別到的屬性差異較大,導致形成的融合目標出現出現過晚,從而出現AEB作動不及時的情形。
2)CSFA場景
該場景主要特點是目標的速度快,且橫向距離遠。勻速距離長達18m(CNCAP早期版本為22m)。電瓶車易出現在相機的邊緣。對于CSFA 50Kph及60Kph,是一個挑戰(zhàn)。
3)CCRs FCW高速場景
對于CCRs FCW 80Kph場景,出于功能安全的考量,執(zhí)行器對主動安全觸發(fā)的制動,會做出速度降低限制。若該場景下需拿到滿分,觸發(fā)AEB的ttc時間需要放大,即使AEB因速度降退出后,還可通過駕駛員踩下的-4m/s2的減速度,在車輛到達碰撞點之前剎停,從而避免碰撞。但ttc的調整,會增大實車道路上FCW的誤觸發(fā),需綜合考量。
針對上述的難點問題,分析主要原因有以下幾點:
1)對于CPNA場景,50Kph及60Kph場景不得分主要原因在于目標的識別。
在當前場景下,雷達的控制策略無法給出目標的類型,也無法給出可用于識別是否為“不可通過性目標”的高置信度。其需要行人運動起來后,再經過一段時間的確認,雷達才給出目標的類型或者高置信度的“目標存在概率”,融合算法需要基于此信號和相機給出的目標做融合。同時,雷達給出的目標橫向速度收斂到目標速度慢,需較長時間收斂。由于CPNA-25%場景,目標的運動距離短,融合目標越早給出,越有利于AEB算法判斷碰撞風險。因此該因素成為這場景下50Kph-60Kph得分不穩(wěn)定的主要因素。
2)CSFA場景:
針對CSFA場景,兩輪車易出現在相機的FOV邊緣,相機首次看見目標時,若給出的縱向距離偏近,相機需要較長時間進行收斂。加大了和融合目標融合在一起的難度。
解決方案
分析了上述的難點與原因,我們可以得出幾種針對性解決方案:
1)針對第一個問題,算法做出如下調整:
針對雷達目標/“不可通過性目標”的屬性給出晚的問題,結合場景數據,發(fā)現雷達給出的屬性中,運動狀態(tài)較目標/“不可通過性目標”的屬性給出早。融合算法基于此信號進行目標融合,可節(jié)省時間。橫向距離上,融合算法加大相機輸出的橫向距離的權重。
2)針對第二個問題,修改融合條件中縱向位置的偏差閾值:
修改融合條件中縱向位置的偏差閾值,在較遠區(qū)域,將閾值適當放大,在較近區(qū)域,閾值適當放小。且縱向距離的測距是雷達的優(yōu)點,融合結果更偏重于雷達的縱向距離。以此解決相機縱向距離收斂慢導致融合晚且距離偏差大的問題。
3)如何保證改動不影響道路誤觸發(fā)
宏景的數據采集系統(tǒng),采集了相機、雷達、控制等原始數據。這些數據可以在臺架上用于回灌分析。無論是相機算法做了調整,還是AEB/融合算法做了調整,都可將前期已路試過的數據進行回灌。針對回灌的結果,檢驗這些改動是否會帶來誤觸發(fā)。若出現新增場景,反復迭代驗證,直至誤觸發(fā)消除。
宏景智駕作為ADAS整體系統(tǒng)供應商,集成策略的優(yōu)勢可以彌補部分感知層面的問題。針對國產化雷達和相機的性能,融合算法會調整相應的策略,彌補諸如雷達橫向速度收斂慢、相機縱向距離收斂慢等問題,確保場地性能后,進行大量的路試驗證,確保了系統(tǒng)集成策略的穩(wěn)定性。
后續(xù)針對ENCAP2023需要重點關注車對行人、車對自行車、車對摩托車、車對車工況,主要挑戰(zhàn)來CPNC白天和夜晚場景(兒童遮擋)、CPRA場景(自車轉彎)、CPTA場景(自車倒車)、CCFtap(自車轉彎)、CMFtap(自車轉彎)等場景。其中自車轉彎工況:宏景現有策略已可滿足。倒車工況對于1R1V來說,需增加配置以實現。目標遮擋的工況,傳感器較難檢測出目標,無法進行有效的制動,難點在于自車高速的情況。針對ENCAP2023 AEB部分,經過內部預估,可實現得分率大于70%。
總的來說,技術國產化是未來國內廠商所著力發(fā)展的目標,只有將核心技術牢牢握在自己手中,未來才不會在核心競爭中出現“卡脖子”的情況,核心競爭力的國產化必將成為未來幾年中國企業(yè)的主要關注點及主旋律。