斯巴魯EyeSight系統(tǒng)27年研發(fā)歷程

近年來，由于預碰撞系統(tǒng)技術的成熟和制造成本的逐步降低，一些10萬輛以上的中國品牌車型已經(jīng)配備了基本的預碰撞功能。但是說到預碰撞技術的開發(fā)經(jīng)驗，就不得不提到日本廠商斯巴魯了。斯巴魯于1989年開始研究立體攝像頭技術，并于2021年將該技術應用于量產(chǎn)車的ADA系統(tǒng)，在當時處于行業(yè)非常領先的水平。EyeSight駕駛員輔助系統(tǒng)從ADA系統(tǒng)演變而來已經(jīng)發(fā)展到第三代。斯巴魯近日正式宣布，第三代EyeSight系統(tǒng)正式引入中國，搭載在2017款Legacy和Outback車型上。本文將為您深入分析這個已經(jīng)發(fā)展了27年的EyeSight駕駛員輔助系統(tǒng)。

●斯巴魯是駕駛員輔助技術的“老槍”。

斯巴魯于1989年成立斯巴魯技術研究院，致力于汽車智能和機器人技術的研究。當時立體相機圖像識別技術開始研發(fā)。作為老牌汽車廠商，斯巴魯自然想到了將立體攝像頭應用到汽車上。在1991年的東京車展上，斯巴魯向外界宣布了立體攝像頭的技術概念。1992年，公司內(nèi)部發(fā)布了帶立體攝像頭的汽車，演示了預碰撞緊急制動、自動沿車道分離行駛、測量與前車距離等技術。這些技術在當時并不完善，但讓人們看到了它們未來廣闊的發(fā)展前景。

在第二代ADA系統(tǒng)中，不采用制動系統(tǒng)控制車速，僅采用油門控制和強制降檔來減速，對舒適性影響很大。在全新的第三代ADA系統(tǒng)中，加入剎車控制車速成為提高主動巡航控制舒適性的重要設計目標。后來隨著毫米波雷達技術的逐漸成熟，斯巴魯通過整合立體相機數(shù)據(jù)和毫米波雷達數(shù)據(jù)，提高了ADA系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和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感性公司停止了立體攝像頭模組的生產(chǎn)，搭載ADA系統(tǒng)的車型銷量不盡如人意，導致管理層放棄了對ADA系統(tǒng)的持續(xù)研發(fā)，轉而開發(fā)能夠吸引消費者的低成本駕駛輔助系統(tǒng)。

雖然基于立體攝像機的ADA系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展并沒有得到管理層的支持，但R&D人員并沒有放棄這項技術的研發(fā)，通過申請國家創(chuàng)新技術發(fā)展補貼解決了發(fā)展資金的問題。另一方面，管理層希望降低駕駛員輔助系統(tǒng)的成本，以滿足市場需求。經(jīng)過多次討論和研究，技術人員決定只使用立體攝像頭來實現(xiàn)預碰撞功能和意外踩油門的保護功能。新系統(tǒng)不使用毫米波雷達，所以成本只有之前ADA系統(tǒng)的1/3-1/4。

2021年5月，搭載第一代EyeSight系統(tǒng)的力士正式上市。第二年9月，同樣的系統(tǒng)安裝在了益進的車型上。當時，斯巴魯還計劃將系統(tǒng)配置為2010年5月上市的第五代Legacy。

雖然第一代EyeSight系統(tǒng)的預碰撞系統(tǒng)可以執(zhí)行緊急制動，但不能完全停止車輛。這也是因為日本土地、基礎設施、運輸和旅游部的技術指南禁止駕駛員過度依賴駕駛員輔助系統(tǒng)。

斯巴魯還與土地、基礎設施、運輸和旅游部進行了談判，以使其新車能夠配備預碰撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在30公里/小時的速度下將車輛制動至靜止。

第三代EyeSight系統(tǒng)于2021年10月2日發(fā)布。新系統(tǒng)增加了車道保持功能，通過在方向盤上施加校正扭矩，使車輛在車速超過65公里/小時時仍能保持車道行駛。

中國是繼日本、美國、歐洲和澳大利亞之后的第五大EyeSight系統(tǒng)市場，該系統(tǒng)的裝機容量已超過100萬輛。在中國市場，目前有三款車型搭載了EyeSight系統(tǒng)，分別是Lions 2.5i四驅榮耀（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）版EyeSight、Outback 2.5i豪華導航版EyeSight和Outback 2.5i運動導航版EyeSight。

據(jù)斯巴魯市場部負責人鈴木桂芝介紹，目前其他市場銷售的搭載EyeSight系統(tǒng)的車型均采用自然吸氣發(fā)動機。在中國市場，頂配車型之所以沒有安裝EyeSight系統(tǒng)，主要是因為頂配車型都搭載了2.0T發(fā)動機，這是專門為中國市場定制的動力系統(tǒng)配置。目前，EyeSight系統(tǒng)還沒有與2.0T動力總成匹配，但不排除未來會有相應的計劃。

與第二代系統(tǒng)相比，第三代EyeSight系統(tǒng)與立體攝像機的探測距離延長了40%。第三代EyeSight系統(tǒng)可以避免前車急剎、前后車相對速度小于50km/h時的碰撞事故。此外，立體攝像頭的檢測角度擴大了40%，可以更早識別出過馬路的行人，制動車輛。

立體攝像頭比單目攝像頭更高效

●立體攝像機預碰撞系統(tǒng)比單目攝像機更高效。

根據(jù)搭載第三代EyeSight系統(tǒng)的斯巴魯LEVORG（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）車型2021年歐NCAP碰撞安全測試結果，第三代EyeSight系統(tǒng)雖然無法避免碰撞，但在前后車靠得很近的情況下，通過剎車和減速可以降低碰撞程度。在其他測試項目中，第三代EyeSight系統(tǒng)可以避免碰撞事故。

歐NCAP對搭載Pre Sense City系統(tǒng)的奧迪Q7（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）進行了測試，結果顯示搭載單目攝像頭的系統(tǒng)在超過一半的測試項目中無法避免碰撞，效果不如搭載立體攝像頭的第三代EyeSight系統(tǒng)。

與采用雷達+單目攝像頭的駕駛員輔助系統(tǒng)相比，第三代EyeSight系統(tǒng)的預碰撞保護性能相近，但略遜于前車緊急制動碰撞保護。第四代普銳斯（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）搭載了豐田最新的帶雷達和單目攝像頭的豐田Safety Sense P系統(tǒng)。2021年歐洲NCAP碰撞安全測試的碰撞前系統(tǒng)測試取得了非常好的效果，所有測試都避免了碰撞事故的發(fā)生?？梢?，雷達的輔助確實提高了識別障礙物的速度，使制動系統(tǒng)能夠更快地介入，提高車輛的預碰撞性能。

雖然單目攝像頭和立體攝像頭都是基于圖像識別技術來“發(fā)現(xiàn)”車輛前方的障礙物。實際上，這兩種技術方案的軟件算法是有本質區(qū)別的。

也就是說，在判斷一個障礙物的距離之前，你應該知道這個障礙物是什么。為了確定障礙物的類型，需要在圖像識別軟件中建立一個龐大的樣本特征數(shù)據(jù)庫。攝像機拍攝的每一幀圖像都將與樣本特征數(shù)據(jù)庫中的樣本進行比較，以確定車輛前方是否有障礙物。如果前車是非標車，特征匹配過程無法完成，自然無法實現(xiàn)預警甚至自動剎車的功能。

與單目相機相比，立體相機有兩個優(yōu)點。首先，識別率沒有限制，因為原則上，立體攝像機不需要識別障礙物的類型，然后根據(jù)大小計算距離。二是精度更高，可以通過視差算法直接計算物體之間的距離。

單目相機和立體相機都不能在能見度差的惡劣天氣下工作。這是攝像系統(tǒng)與雷達系統(tǒng)相比的主要缺點?？梢灶A見，為了應對競爭對手技術創(chuàng)新帶來的產(chǎn)品實力提升，斯巴魯下一代EyeSight系統(tǒng)也有望加入雷達，增強預碰撞系統(tǒng)的響應性能和系統(tǒng)在惡劣天氣下的工作能力。

第三代EyeSight系統(tǒng)功能簡介

●第三代EyeSight系統(tǒng)有哪些功能？

第三代EysSight系統(tǒng)主要有防碰撞制動、防止啟動油門誤操作、全速范圍自適應巡航、車道偏離預警、車輛擺動預警、前方車輛啟動預警六大功能。

防碰撞制動功能在檢測到車輛與前方障礙物存在較高碰撞風險時，會自動對車輛進行制動，避免碰撞事故的發(fā)生。該系統(tǒng)在1-200公里/小時的速度范圍內(nèi)處于工作狀態(tài)，可以避免與相對速度小于50公里/小時的前方車輛發(fā)生碰撞，以及與相對速度小于35公里/小時的前方行人發(fā)生碰撞。

啟動油門的防誤操作功能，可以降低發(fā)動機轉速，防止車輛倒車時誤掛前進擋，踩錯油門撞到前方障礙物，對于初學者來說是一個提高車輛安全性的實用功能。

全速自適應巡航可以在設定好巡航速度和跟車距離后，自動將車輛的跟車速度控制在0-180公里/小時的速度范圍內(nèi)，并能跟車到終點。如果車輛空前方較寬，車輛會自動加速至巡航速度；遇到堵車或前方堵車時，系統(tǒng)會自動控制車速，并與前方車輛保持預設距離。

當車輛偏離車道時，車道偏離警告將通過警告音和儀表板信息提醒駕駛員。當駕駛員駕駛疲勞，無法很好地控制方向盤時，車輛可能會在車道上左右擺動，以蛇形路線行駛。這時，車輛搖擺預警系統(tǒng)也會提醒駕駛員注意。

當紅綠燈變綠時，前車已經(jīng)啟動。如果駕駛員不注意，前方車輛啟動提示系統(tǒng)會提醒駕駛員注意，以免耽誤后方車輛的啟動。

更多精彩視頻可在車載家庭視頻頻道“斯巴魯EysSight系統(tǒng)介紹視頻”中找到

●實測斯巴魯?shù)谌鶨yeSight系統(tǒng)

我介紹了斯巴魯視力系統(tǒng)的歷史和主要功能。讓我們通過實際項目測試來看看斯巴魯?shù)牧Ⅲw攝像系統(tǒng)。

■50公里/小時的速度可以避免撞到靜止的障礙物。

在預碰撞功能的測試中，我們可以模擬靜止車輛以10km/h、30km/h、50km/h的速度行駛到障礙物處，體驗預碰撞功能的自動剎車效果。

更多精彩視頻可在視頻頻道“斯巴魯EyeSight系統(tǒng)預碰撞功能效果”中找到

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)的立體攝像頭可以識別車輛前方100米左右的障礙物，通過警告、輕微預制動和緊急制動三個階段來避免碰撞事故。由于在緊急制動前采用了預微制動的策略，整個預碰撞自動制動過程不會因制動力突然或過大而引起車內(nèi)乘客的不適。如果駕駛員在預警階段介入，踩剎車踏板，轉向避障，EyeSight系統(tǒng)會判斷制動力是否充足，不足時會自動增強制動力；同時，車身穩(wěn)定系統(tǒng)會介入，對一側車輪施加更強的制動力，使車輛轉彎更快，避開障礙物。

第三代EyeSight系統(tǒng)使用體驗

■自適應巡航可以跟車到終點，再次啟動時需要輕踩油門。

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)僅采用立體攝像頭實現(xiàn)可跟車停車的自適應巡航功能，是行業(yè)領先。同樣的功能，其他技術方案一般需要單目攝像頭+雷達進行數(shù)據(jù)融合。讓我們看看這個系統(tǒng)是如何工作的。

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)的自適應巡航系統(tǒng)加減速相對平緩，不會出現(xiàn)加速或過度制動的情況，可以保證車內(nèi)乘客的乘坐舒適性。值得注意的是，當這個系統(tǒng)遇到類似掉頭或環(huán)島的路況時，系統(tǒng)會認為前車消失了，因為前車會迅速離開立體攝像頭的視野。如果此時設定的巡航速度較高，會導致車輛加速，造成危險。因此，該系統(tǒng)更適合在沒有掉頭或環(huán)島的高速公路上使用。在一般道路上使用該系統(tǒng)時，請注意駕駛安全。

■通過控制發(fā)動機轉速實現(xiàn)防止啟動油門誤操作。

在地下車庫，如果停車時駕駛員一頭扎進車位，車頭對著墻，將車移出倉庫時，如果掛錯前進擋，踩下油門踏板，會有撞墻的風險。啟動油門的防誤操作功能通過限制發(fā)動機轉速來防止這種情況發(fā)生。

更多精彩視頻可在車載家庭視頻頻道“斯巴魯EyeSight系統(tǒng)啟動油門防誤操作功能演示”中找到

值得注意的是，如果車輪前方?jīng)]有隔離擋板，駕駛員會忽略警告聲和儀表盤的提示。雖然發(fā)動機轉速有限，但車輛仍會緩慢前行，最終撞上障礙物。

■車道偏離警告和車輛擺動警告

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)具有車道識別功能，可以識別車道分隔線的位置。當系統(tǒng)檢測到駕駛員沒有主動變道車輛越過分車道線時，會通過提示音和儀表盤信息顯示屏給出提示。

與部分車道偏離預警系統(tǒng)不同的是，國內(nèi)推出的斯巴魯?shù)谌鶨yeSight系統(tǒng)的車道偏離預警功能只是通過提示音和儀表盤信息提示來提醒駕駛員，并沒有通過在方向盤上產(chǎn)生轉向阻力來提醒駕駛員，也沒有實現(xiàn)可以主動修正方向的車道保持功能，功能還需要加強。

全文摘要:

斯巴魯EyeSight系統(tǒng)僅采用立體攝像頭實現(xiàn)可跟車停車的自適應巡航功能，是行業(yè)領先。同樣的功能，其他技術方案一般需要單目攝像頭+雷達進行數(shù)據(jù)融合。斯巴魯中國市場部負責人鈴木先生坦言，EyeSight系統(tǒng)屬于駕駛員輔助系統(tǒng)，只能輔助駕駛，起到提醒作用。駕駛員不應將該系統(tǒng)視為自動駕駛系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)基于立體攝像技術，在能見度較差的天氣，如大雨、大雪等情況下，工作效率較低甚至停止工作。駕駛員需要注意儀表盤的提示，必要時接管車輛，確保行車安全。