站在 Level 2之巅，沃尔沃自动驾驶技术剖析

站在 Level 2之巅，沃尔沃自动驾驶技术剖析 | 厚势

2018 年 1 月 5 日 厚势自动驾驶干货铺

本文仅对应用在沃尔沃量产车上的自动驾驶技术做讨论。

谈论 Volvo 的自动驾驶前，需要给大家分享两条关键信息：

Volvo 认为 Level 3 级别的自动驾驶技术无论是在法律还是安全上都存在风险，因此选择跳过 Level 3，直接研究 Level 4。
目前 Volvo 的自动驾驶技术更多地应用在安全辅助驾驶上，而不是很多人关注的高速公路自动驾驶功能。

安全辅助功能演化

沃尔沃在 2015 年前，应用在安全辅助上的功能更多的是预警和自动刹车，即更多的是控制刹车踏板，而不是方向盘。2015 年后，沃尔沃有了自动驾驶技术方面的深厚积累，开始尝试在危险发生前，对车辆进行控制，将其避免。所以在 2017年，出现了「对向车辆智能避让」和「紧急避让辅助」的功能。如果非要给沃尔沃 XC60 定一个自动驾驶级别，那它属于 Level 2。

传感器配置

新增功能，必然会对车上的传感器有所依赖。

下面是 XC60 上与安全辅助功能相关的传感器的介绍。

1. 前视摄像头和 360 度环视摄像头

前视摄像头主要用于检测车道线、道路边缘和车辆前方的汽车、行人、自行车、摩托车和大型动物等障碍物。

环视摄像头除了具备检测近处的障碍物外，还能实现检测停车库库位线的功能。

2. 毫米波雷达

毫米波雷达没有摄像机丰富的图像信息，但是它能提供极为精确的距离和速度信息，精准的他车信息将会极大帮助自车的决策和控制。下图就是 XC60 利用毫米波雷达，探测后方来车，实现「盲区来车智能避让」功能的示意图。

3. 超声波雷达

超声波雷达因为其成本低的特点，成为绝大部分汽车的标配。大家经常听说的倒车雷达就是所谓的超声波雷达。在自动驾驶中，超声波雷达除了用于探测近距离的障碍物外，还能用于探测停车库库位。XC60 的自动泊车功能就是利用超声波雷达实现的。

沃尔沃 Level 2 的自动驾驶功能

沃尔沃和特斯拉、奥迪等厂商使用自动驾驶技术的理念有明显的区别。

特斯拉、奥迪 A8 的自动驾驶技术用于直接控制行驶中的汽车，而把汽车的控制权交给机器多少是存在风险的。沃尔沃使用自动驾驶技术是为了让车辆行驶地更安全，这意味着只有在极端危险的情况下，自动驾驶技术才会介入车辆的控制。

沃尔沃 XC60 具备三项 Level 2 级别的自动驾驶功能

1. 盲区来车智能避让

当车速在 60km/h 以上时，驾驶员如有换道意图，系统会根据后向毫米波雷达的信息，进行换道风险的判断。当后方车道有其他车辆存在，存在碰撞风险，后视镜会通过黄灯警示驾驶员。如果驾驶员依旧要变道，系统为了避免危险，会介入车辆控制，辅助驾驶员将车辆转回原车道。

盲区来车探测的技术在同级车上很常见。福特、日产、本田的同级车型均已配备，但目前他们仅能实现预警的功能。如果驾驶员确实未注意到后方的车辆，依旧执行变道动作，就会有碰撞风险发生。沃尔沃在预警的功能上加入了控制，即在碰撞发生前，主动地控制方向盘，让车辆安全第一回到原车道。这个场景并没有后面要说的两个场景有挑战。

2. 对向车辆智能避让

在有对向来车的道路上行驶时，驾驶员一旦疲劳驾驶，极易出现正面碰撞的风险。「对向车辆智能避让」功能会根据摄像机对车道线和对向来车的检测，根据车道线位置判断自车是否偏离车道，当偏离车道后，通过毫米波雷达及摄像机检测障碍物的位置，进行碰撞风险的估计。计算出碰撞时间后，辅助驾驶员控制方向盘避免碰撞发生。

这个工况要求控制系统能精确地判断车道线、自车和障碍物的位置关系，并要拥有极快速（高频率）的决策速度。精确的相对位置关系不仅对传感器的检测精度、可靠性有较高要求，更重要的是对检测算法的挑战。

奥迪 A8 和 Tesla AutoPilot 1.0 的前视镜头是采用的 Mobileye 的，当摄像头光轴（即摄像头镜头朝外的方向）与车道线角度较大时，Mobileye 内部的算法会认为此时的车道线不太可靠，将其过滤掉，因此这种工况是奥迪 A8 和 Tesla AutoPilot 1.0 的系统很难处理的。而沃尔沃的相机算法是自己开发的，所以针对不同的工况，沃尔沃的工程师处理起来更加灵活，整车的表现也更「聪明」。