斯巴魯EyeSight駕駛輔助系統深度解讀

　　[汽車之家 新鮮技術解讀]  最近幾年，由于預碰撞系統技術日漸成熟，制造成本逐漸降低，現在一些十萬出頭的中國品牌車型已經配備了具有基本預碰撞功能。但要說到預碰撞技術的開發經驗，那就不得不提斯巴魯這個日本廠商。斯巴魯1989年開始對立體攝像頭（即雙目攝像頭）技術進行研究，并于1999年把該技術應用到量產車的ADA（Active Driving Assist）系統之上，該技術在當時業內處于非常領先的水平。由ADA系統演化而來的EyeSight駕駛輔助系統已經發展至第三代。斯巴魯日前正式宣布，第三代EyeSight系統正式引入國內，搭載在2017款力獅和傲虎車型之上。本文將為您深度剖析這套歷經27年研發而來的EyeSight駕駛輔助系統。

● 斯巴魯是駕駛輔助技術的“老炮”

　　斯巴魯在1989年成立了斯巴魯技術研究所，致力于研究汽車智能化和機器人技術。立體攝像頭圖像識別技術就是在那時起開始了研發。作為一個老牌汽車生產商，斯巴魯自然想到了把立體攝像頭應用到汽車之上。在1991年的東京車展，斯巴魯向外界公布了立體攝像頭的技術概念。1992年，在公司內部發布了安裝了立體攝像頭的汽車，并展示了預碰撞緊急制動、沿著分道線自動駕駛及測量與前車距離等技術。這些技術在當時并不完善，但讓人們看到其未來廣闊的發展前景。

　　在第二代ADA系統并沒有采用制動系統制動來控制車速，僅通過節氣門控制和強制降檔來減速對舒適性影響較大。在新的第三代ADA系統中，加入制動控制車速的功能成為了一個重要設計目標，以提升主動巡航控制的舒適性。后來隨著毫米波雷達技術逐漸成熟，斯巴魯通過融合立體攝像頭數據和毫米波雷達數據提升了ADA系統的工作穩定性及對極端天氣的適應能力。

　　后來一直為斯巴魯提供立體攝像頭的供應商Kansei公司停產了立體攝像頭模塊，加上搭載ADA系統的車型銷售狀況不如理想，導致管理層希望放棄ADA系統的繼續研發，轉而開發能夠吸引廣大消費者的低價駕駛輔助系統。

　　雖然繼續開發基于立體攝像頭的ADA系統并沒有得到管理層的支持，但是研發人員并沒有放棄對該項技術的研發，通過申請國家創新技術開發補貼，解決了開發資金的問題。另一方面，由于管理層希望降低駕駛輔助系統的成本來滿足市場需求。技術人員經過多番討論和研究，決定只采用立體攝像頭來實現預碰撞功能和誤踩油門防護功能。新的系統不采用毫米波雷達，所以成本只有以往ADA系統的1/3-1/4。

　　2008年5月，搭載第一代EyeSight系統的力獅正式上市。次年9月，同樣的系統被安裝到Exiga車型之上。當時斯巴魯還打算將該套系統配置到2010年5月上市的第五代力獅之上。

　　第一代EyeSight系統的預碰撞系統介入工作雖然能進行緊急制動，但是無法使車輛完全靜止。這也是因為日本國土交通省的技術指南禁止駕駛員過度依賴駕駛輔助系統。

　　斯巴魯也與國土交通省進行商談，使得旗下的新車能夠搭載在30km/h車速下可以制動車輛至靜止的預碰撞系統（第二代EyeSight系統）。

　　第三代EyeSight系統在2013年10月2日發布。新系統增加了車道保持功能，通過在方向盤上施加修正力矩，讓車輛在車速超過65km/h時可以保持在車道內行駛（在中國市場銷售的2017款力獅和傲虎上的第三代EyeSight系統省去了該車道保持功能）。

　　中國是繼日本、美國、歐洲、澳大利亞后第五個投放EyeSight系統的市場，該系統的裝車量已經超過了100萬輛。在中國市場，目前共有三款車型搭載EyeSight系統，它們分別是力獅2.5i全驅榮耀版EyeSight、傲虎2.5i豪華導航版EyeSight、傲虎2.5i運動導航版EyeSight。

　　據斯巴魯市場部總管鈴木貴志先生稱，目前在其他市場銷售的搭載EyeSight系統的車型都是采用自然吸氣發動機的。在中國市場，之所以沒有在頂配車型上搭載EyeSight系統，主要是因為頂配車型采用的都是2.0T發動機，是專門為中國市場定制的動力系統配置，目前EyeSight系統尚未與該2.0T動力總成進行匹配，但不排除未來有相應的計劃。

　　第三代EyeSight系統與第二代系統相比，立體攝像頭檢測距離擴大了40%。當前車緊急制動，前后車相對速度小于50km/h的情況下，第三代EyeSight系統能避免碰撞事故的發生（第二代EyeSight系統只能在前后車相對速度小于30km/h時避免碰撞）。此外，立體攝像頭的檢測角擴大了40%（視野更寬），可以更早地識別橫穿道路的行人，并對車輛實施制動。

● 立體攝像頭預碰撞系統比單目攝像頭更高效

　　從搭載第三代EyeSight系統的斯巴魯Levorg車型在2016標準Euro NCAP碰撞安全測試結果可以看到，當前車緊急制動，而且前后車距離較近時，第三代EyeSight系統無法避免碰撞，但能通過制動減速來減輕碰撞的程度。其他測試項目中，第三代EyeSight系統都能夠避免碰撞事故的發生。

　　Euro NCAP對搭載了Pre Sense City系統的奧迪Q7車型進行了測試，結果表明這套僅帶有單目攝像頭的系統在一大半的測試項目中都無法避免碰撞的發生，效果不及采用立體攝像頭的第三代EyeSight系統。

　　和采用雷達+單目攝像頭的駕駛輔助系統相比，第三代EyeSight系統擁有相似的預碰撞防護效能，但在前車緊急制動碰撞防護方面稍有不及。第四代普銳斯搭載了豐田最新的Toyota Safety Sense P系統，系統帶有雷達和單目攝像頭。在2016標準Euro NCAP碰撞安全測試的預碰撞系統測試中獲得了非常不錯的成績，所有測試都避免了碰撞事故的發生。可見雷達的輔助確實提升了識別障礙物的速度，從而讓制動系統更快介入工作來提升車輛預碰撞性能。

　　雖說單目攝像頭和立體攝像頭都是基于圖像識別技術來“找出”車輛前方的障礙物。實際上兩種技術方案的軟件算法有本質的區別。

　　也就是說，在判斷障礙物距離之前，要先知道這個障礙物是什么東西。要判斷出障礙物的類型，就需要在圖像識別軟件中建立一個龐大的樣本特征數據庫，攝像頭每拍攝一幀圖像，都會與樣本特征數據庫中的樣本進行比對來判斷車輛前方有沒有障礙物。如果前車是非標準車型則無法完成特征匹配過程，自然也無法實現預警甚至自動制動的功能了。

　　立體攝像頭相比單目攝像頭有兩點優勢，一是沒有識別率的限制，因為從原理上來說立體攝像頭無需識別出障礙物的類型再根據大小進行距離的計算；二是精度更高，通過視差算法直接計算出物體的距離。

　　不論是單目攝像頭和立體攝像頭，都沒辦法在能見度較差的惡劣天氣環境下工作。這一點是攝像頭系統相較雷達系統的主要劣勢�？梢灶A見，為應對競爭對手技術上的革新帶來的產品力提升，斯巴魯下一代EyeSight系統也有望加入雷達來增強預碰撞系統的響應性能以及在惡劣天氣下系統的工作能力。

● 第三代EyeSight系統帶有什么功能？

　　第三代EysSight系統帶有防碰撞制動、起步油門誤操作預防、全車速范圍自適應巡航、車道偏離提示、車輛擺動警告、前方車輛起步提示這六項主要功能。

　　防碰撞制動功能會在檢測到車輛與前方障礙物存在較高碰撞風險時自動對車輛進行制動，避免碰撞事故的發生。系統在1-200km/h車速范圍內處于工作狀態，可以避免與前車相對速度小于50km/h的碰撞事故發生，避免與前方行人相對速度小于35km/h的碰撞事故發生。

　　起步油門誤操作預防功能可以通過降低發動機轉速避免車輛倒車時錯掛前進擋踩錯油門撞上前方的障礙物，這對于新手來說是個提升車輛安全性的實用功能。

　　全車速范圍自適應巡航能夠在設定好巡航速度和跟車距離后，在0-180km/h車速范圍內自動控制車輛的跟車速度，并能跟車至停止。如果車輛前方空曠，車輛就會自動加速到巡航速度；如果遇上交通擁堵或前車變道加塞，系統會自動控制車輛速度，與前車保持預設的距離。

　　車道偏離提示會在車輛偏離車道時通過提示音和儀表盤信息提示提醒駕駛員注意。當駕駛員出現駕駛疲勞，無法很好控制方向盤，車輛可能會在車道內左右擺動以蛇行的路線行駛，此時車輛擺動警告系統也會提醒駕駛員注意。

　　當交通燈轉綠后，前車已經起步，如果駕駛員沒有注意，車輛的前方車輛起步提示系統會提醒駕駛員注意，以免耽誤后車起步。

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『斯巴魯EysSight系統介紹視頻』

● 實測斯巴魯第三代EyeSight系統

　　前面給大家介紹了斯巴魯EyeSight系統的歷史和主要功能，下面我們通過實際的項目測試看看斯巴魯這套采用立體攝像頭的系統用起來究竟怎么樣？

■ 50km/h時速可避免撞上靜止障礙物

　　在預碰撞功能的測試中，我們可以駕駛車輛以10km/h、30km/h、50km/h的速度駛向模仿靜止車輛的障礙物，體驗預碰撞功能自動制動的效果。

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『斯巴魯EyeSight系統預碰撞功能效果（車速為50km/h）』

　　斯巴魯EyeSight系統的立體攝像頭能夠識別車輛前方100米左右的障礙物，通過警報提示、輕微預制動以及緊急制動三個階段避免碰撞事故的發生。由于在緊急制動前采用了預先輕微制動的策略，所以整個預碰撞自動制動過程不會因為制動力來得太突然或者過猛而造成車內乘員的不適。如果駕駛員在報警提示階段介入，踩下制動踏板并打方向躲避障礙物，EyeSight系統會判斷制動力度是否足夠，如果不足會自動增強制動力度；同時車輛的車身穩定系統會介入，對一側車輪（彎道內側車輪）施加更強的制動力，讓車輛實現更快速的轉向以避開障礙物。

■ 自適應巡航能夠跟車至停止，再次起步需輕點油門

　　斯巴魯EyeSight系統僅采用立體攝像頭就實現了能夠跟車至停止的自適應巡航功能，屬于業內領先。相同的功能，其他技術方案一般需要單目攝像頭+雷達進行數據融合才能實現。下面我們來看看這套系統究竟用起來怎樣。

　　斯巴魯EyeSight系統的自適應巡航系統加減速相對柔和，不會出現加速或制動過猛的情況，可以保證車內乘員的乘坐舒適性。值得注意的是，這套系統遇上類似掉頭彎或者環島的路況時，由于前車會較快地離開立體攝像頭的視野，系統會認為前車消失，如果此時設定的巡航速度較高就會導致車輛加速造成危險。所以這套系統更適合在沒有掉頭彎或者環島的高速公路上使用。在一般公路上使用該系統要注意駕駛安全。

■ 起步油門誤操作預防通過控制發動機轉速實現

　　在地下車庫，如果駕駛員停車時一頭扎進停車位，車頭朝向墻面，這樣移車出庫時如果掛錯前進擋并踩下油門踏板就會有撞墻的風險。起步油門誤操作預防功能通過限制發動機轉速來防止這樣的事情發生。

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『斯巴魯EyeSight系統起步油門誤操作預防功能演示』

　　值得注意的是，如果沒有了車輪前方的隔離擋板，駕駛員也無視警告音和儀表盤提示，雖然發動機轉速被限制了，但是車輛依然會向前緩慢移動，最終碰到障礙物。

■ 車道偏離提示和車輛擺動警告

　　斯巴魯EyeSight系統帶有車道識別功能，能夠識別分道線的位置。當系統檢測到駕駛員沒有主動打方向（轉向角度較大或者打了轉向燈）變道而車輛跨越分道線時，會通過提示音以及儀表盤信息顯示屏作出提示。

　　與一些車道偏離警告系統不同，引入國內的斯巴魯第三代EyeSight系統的車道偏離警告功能只通過提示音以及儀表盤信息提示來提醒駕駛員，沒有通過在方向盤上產生轉向阻力的方式來提醒駕駛員，也沒有實現能主動修正方向的車道保持功能（海外版本具備該功能），功能有待增強。

全文總結：

　　斯巴魯EyeSight系統僅采用立體攝像頭就實現了能夠跟車至停止的自適應巡航功能，屬于業內領先。相同的功能，其他技術方案一般需要單目攝像頭+雷達進行數據融合才能實現。斯巴魯中國市場部總管鈴木先生坦誠地表示，EyeSight系統屬于駕駛輔助系統，它只能輔助駕駛及起到提醒作用，駕駛員不應該把該套系統當作自動駕駛系統來看待。由于該系統基于立體攝像頭技術，所以在暴雨和下雪等能見度不佳的天氣下工作效率較低甚至會退出工作，駕駛員需要留意儀表盤的提示，在必要時接管車輛確保行車安全。（圖/文/攝 汽車之家 常慶林）