2013年东京ITS世界大会:丰田、本田、日产自动驾驶技术的展示采访

富士重工透露下一代EyeSight的具体信息

2013/11/06

概 要

本田自动驾驶演示情况
本田自动驾驶演示情况

 2013年东京ITS世界大会(第20届)在2013年10月14日至18日期间举办。主会场东京Big Sight国际展示中心除了各类研讨会及论文发布会以外,还举行了展会以及车辆演示。本报告介绍日系整车厂的展示及车辆演示。

 最受瞩目的展示是“自动驾驶”。丰田准备的车辆搭载车辆间利用通信技术的雷达巡航控制与新开发的车道跟踪控制(Lane Trace Control)构成的智能驾驶辅助系统,在首都高速公路上进行演示。演示中启动该系统后,在急转弯的路段也能无需驾驶员的操作独立行驶。

 本田在会场的停车场设置专用场地,介绍自动驾驶与自动泊车系统,演示了通过基础设施与车辆间的协调,在现有车辆上增加低成本的装置,就可实现自动驾驶。

 日产展出对EV Leaf进行改装的自动驾驶试验车。富士重工详细展示了EyeSight的下一代车型(定于2014年投放),该系统是在日本引发对自动制动配置关注的契机。

 多家接受采访的整车厂负责人都一致表示,要实现“自动驾驶需要详细的地图信息”。

 
相关报告
自动驾驶的现状与未来;ITS世界大会的采访,期待迅速提高 (2013年11月刊登)
ITS:交通信息系统的普及和驾驶辅助系统的应用 (2013年5月刊登)



丰田:公路演示智能驾驶辅助系统

 丰田设置了此次展会现场最大的展区,展出各方面技术,覆盖协调型ITS、下一代城市交通系统、下一代信息通信系统、能源管理系统等方面。尤其受到关注的是利用丰田自动驾驶技术的智能驾驶辅助系统Automated Highway Driving Assist (AHDA)。丰田还利用首都高速公路进行了公路演示。

 丰田表示,“我们的安全驾驶辅助系统的目标是让任何驾驶员在任何情况下都能发挥出老手的驾驶能力”。基于此目的,为努力实现智能驾驶辅助系统的应用而研发自动驾驶技术。丰田并未将完全自动驾驶作为目标。

 

トヨタの高度運転支援システムを搭載したデモ車
搭载丰田智能驾驶辅助系统的演示车
車内の様子
车内情况

 

智能驾驶辅助系统 Automated Highway Driving Assist (AHDA)

AHDA  丰田开发的下一代智能驾驶辅助系统,可在高速公路上进行任一车速范围内的加减速及转向控制操作。计划到2015年前后实现商品化。该系统与“利用通信技术的雷达巡航控制系统”以及“车道跟踪控制系统”进行互动。
利用通信技术的雷达巡航控制系统
(C-ACC)
 该系统在现有采用毫米波雷达的巡航控制系统中增加车辆间通信技术(760 MHz)。通过车辆间通信,取得前方车辆的加速和制动信息,通过几乎同时进行加减速操作,实现稳定的尾随行驶。由于车间距的精确控制,与原有巡航控制系统相比,加减速的次数减少,也为提高燃效、减少拥堵作出贡献。
车道跟踪控制系统
(LTC)
 通过高性能摄像头与毫米波雷达以及尖端的控制软件,可事先计算出或设定行驶路径。为了按照行驶路径行驶,会在任一车速下自动控制转向、加速及制动。与原有的车道保持辅助系统相比,扩大了车速低于65km/h时以及急转弯时的车道保持辅助功能。
首都高速公路上的演示  丰田利用搭载AHDA的车辆,在首都高速公路上进行了驾驶演示(路线请参看图片)。在高速公路上启动LTC后,驾驶员就基本上没有进行转向、加速以及制动的操作,急转弯时系统也自动降速并通过弯道。变道等操作则由驾驶员进行。
 设定了前方车辆后,启动C-ACC后就可把握前方车辆的加速量、制动量,将车间距控制在前后1、2米左右。前方车辆紧急制动时,演示车辆也几乎同时制动。
 实现商品化时的技术难题是高速公路的弯道弯度等详细的地图信息。LTC的系统智能判断出前方50米左右的路况,但驾驶员可判断出前方200米的路况。两者间的差距需通过地图数据进行补充。此次演示是在制作行驶线路详细地图的基础上进行的。此外,法律方面的问题、驾驶员的注意力分散以及为前方车辆带来的好处等也是有待解决的问题。

 

トヨタAHDAの首都高速道路でのデモンストレーションのコース
丰田AHDA在首都高速公路上的演示路线

 

协调型ITS

车路间协调系统  该服务通过道路旁的基础设备向驾驶员提供大转弯时较难获取的反向车、横穿马路行人的信息。可根据信号辅助行驶,帮助驾驶员进行安全且有效的驾驶。
人车间通信系统  行人持有的终端设备与车辆的终端设备连接后,如发生危险,就会向行人与驾驶员提供相关信息。
车辆间通信系统  车辆间通信后能互换位置、速度等信息。例如检测前方视野较差的十字路口的接近车辆、紧急车辆、工程车辆等信息。

 

700 MHz帯車載器(プロトタイプ) デンソー製
700 MHz频段车载设备(样品) 电装制造
レーザーレーダー式車両・歩行者検知センサー(IHI製)
激光雷达式车辆/行人感知传感器(IHI制造)
カメラ式車両検知センサー(住友電工製)
摄像头式车辆感知传感器(住友电工制造)
ミリ波レーダー式車両検知センサー(富士通製)
毫米波雷达式车辆感知传感器(富士通制造)
700 MHz帯無線アンテナ(住友電工製)
700 MHz频段无线天线(住友电工制造)
700 MHz帯歩行者端末(プロトタイプ)パナソニック製
700 MHz频段行人终端(样品) 松下制造
700 MHz帯フィルムアンテナ(ヨコオ製)
700 MHz频段薄膜天线(YOKOWO制造)

 

下一代城市交通系统Ha:mo

Ha:mo  丰田在丰田市开展道路测试的新交通系统,组合了汽车、自行车等个人交通工具与公共交通。信息提供系统 Ha:mo NAVI 组合多种交通手段,提供到达目的地的最佳移动方法。下述Ha:mo RIDE也是该系统的一部分。
Ha:mo RIDE  Ha:mo RIDE是针对城市内短途移动需求的小型EV租车服务。2013年10月扩大规模,包括丰田车体制造的小型EV COMS和雅马哈发动机制造的电动自行车在内,从10台共增至100台。同时开始收费,研究正式开展租车事业后的最佳价格体系。计划在日本50万人口左右的地方重点城市引进该服务。还将从2014年底开始在法国格勒诺布尔市开展相同的实验。
i-ROAD  2013年3月日内瓦车展上首发的2座三轮EV概念车。车长2,350mm。续航里程的目标值设定在50km(以30km均速行驶为条件)。转弯时车身可自动倾斜。面向日本国内市场开发单座车,2014年起将投入Ha:mo RIDE事业。

 

i-ROAD
i-ROAD:三轮EV概念车。面向日本市场开发单座车。

 

 



本田:演示协调型自动驾驶与自动泊车系统

 本田进行了2项基础协调型自动驾驶技术的演示。一项是基于Accord Hybrid的四轮自动驾驶车,使用立体摄像头与GPS在停车场内的专门场地自动绕行。使用四轮电动踏板车/二轮车通信互动。本田还展示了设置在停车场的泊车辅助系统“自动代客泊车系统”,该系统由摄像头与低成本车载系统构成。

 

Accord Hybridをベースとした自動運転車
基于Accord Hybrid的自动驾驶车
障害物に隠れている電動カート(モンパル)と連携して自動停止する自動運転車
与隐藏在障碍物中的四轮电动踏板车(monpal)
互动,自动停止的自动驾驶车

 

协调型自动驾驶技术

 基于Accord Hybrid开发自动驾驶车,利用设置在会场内停车场的专门场地进行演示。驾驶路线根据GPS的数据记录在系统内。
 自动驾驶车搭载立体摄像头、后保险杠两侧搭载2个毫米波雷达、2根导航仪用GPS天线、从固定GPS中继器接收信号的设备以及Wifi接收器。行李厢搭载几台控制电脑。
立体摄像头  根据监视前方的立体摄像头可感知前方正要穿越人行道的行人,实现自动停止。根据行人身体的朝向,可判断出人行道旁边是否有人要过马路。
 识别白线、路肩,确定本车位置,实现在狭窄路面的自动驾驶。
基于Wi-Fi的
车辆间通信
 交换四轮电动踏板车等与车辆相互接近的信息,防止在视野较差的路口等路段发生事故。
基于DSRC的
车辆间通信
 车辆间通信系统,采用无线技术DSRC(Dedicated Short Range Communications),与Wi-Fi相比,能更快、更远发送信号。此次演示中为二轮车配套。
LED信号灯  为了将车辆的情况通知给周围,在挡风玻璃、后尾门、后车窗设置LED灯。演示车辆在没有感知到任何风险时显示绿色,传感器感知到风险时显示黄色,利用无线感知到危险时显示白色。本田的负责人表示,实际上像车辆是否将要停止这样的信息最好能传达至周围的车辆或行人等。至于颜色的分配,各公司都在讨论中。

 

ホンダの協調型自動運転デモンストレーションのコース設定
本田的协调型自动驾驶演示的路线设置

 

自动自主泊车技术

 在停车场的升降空间停下车后,系统就会自动寻找车位泊车。停车场的4个角上安装了摄像头,并且在车辆上增加后视摄像头、车轮旋转速度传感器、与停车场电脑通信的设备以及最小限度的所需装置。停车场电脑会计算车辆的路线,车辆的ECU则会计算所需的驾驶操作。实际应用方面,还需要考虑如何让停车场保管车“钥匙”,也就是如何管理车辆的远程操作权等问题。
 演示中使用2台Fit EV,进行横向泊车、纵向泊车的演示。2台车的路线重叠时、停车场突然出现障碍物等情况下,演示2台车如何协调并移动。

 

本田的自动主动泊车演示
本田的自动主动泊车演示
画面右から駐車場内に障害物(ボール)が入ってくると、移動している車両は自動的に止まる
障碍物(球)从画面右侧进入停车场内时,
移动中的车辆就会自动停止

 

 



日产:展示基于Leaf的自动驾驶试验车

リーフベースの自動運転実験車
基于Leaf的自动驾驶试验车

 2013年8月,日产汽车宣布,计划到2020年为多种车型配套自动驾驶技术。2020年以后,经过两轮车型改款后,所有车型都将配套自动驾驶技术。
 日本的追滨工厂正在建设用于自动驾驶车的测试道,计划到2014年底前完工。


基于Leaf的自动驾驶试验车

 日产基于EV Leaf开发出自动驾驶车,正在美国内华达州开展公路测试。该车辆拥有以下10方面的功能。(1)高速公路自动汇合;(2)自动超越车速较慢的车辆;(3)紧急自动转向;(4)狭窄路面之间的通行;(5)下匝道口&红灯停车;(6)标识识别&暂停;(7)紧急路肩回避;(8)自动超越停止在路肩的车辆;(9)通过路口;(10)远距离自动泊车。
 展示的试验车辆搭载5个摄像头(后视镜的一部分、前格栅、左右车外后视镜、后尾门)、5个激光扫描仪(前保险杠2个,左右后挡泥板各1个、后保险杠1个)。前方摄像头可识别白线,障碍物通过激光扫描仪识别。
 从导航系统的地图上现在所在位置自动行驶至目的地。停车场的自动泊车系统可将停车场的入口/网线等记录在导航仪的地图内。在高速公路上无需地图数据就可自动行驶。为了实现车辆自动驾驶,尚需解决详细的地图信息、相关法规的完善、成本等问题。

 

 



富士重工:展示下一代EyeSight与自动驾驶时间规划表

 

富士重工2013年10月宣布开发出下一代EyeSight,并将在2013年11月的东京车展上展出,从2014年在日本发售的新车型LEVORG开始陆续配套。还展示了EyeSight未来发展趋势的自动驾驶时间规划表。富士重工表示,不打算制作无人驾驶的车辆,也就是完全自动驾驶车,而只是作为辅助驾驶员的系统进行开发。

 

下一代EyeSight

加强巡航控制功能  实现彩色立体摄像头后,又将视角从25度扩大至40度,将可视距离扩大约40%。彩色的立体摄像头可识别前方车辆的制动灯,从而实现巡航控制等情况下提前减速。还可识别红灯,但尚未加以利用。像素也从30万提高至120万,特别是提高了行人的识别精度。
车道保持辅助系统  还增加转向控制功能,实现车道中央保持以及车道偏离防止功能。带全车速尾随功能的巡航控制功能启动时,车速高于65km/h时识别车辆两侧的白线,车道中央保持功能就会自动操作方向盘,使车辆保持在白线中央。如判断出驾驶员未进行转向操作时,就会停止该功能。
 此外,偏离白线时,除了原有的警报以外,还会将操作方向盘,使车辆移动至白线内侧,防止偏离车道(车道防止偏离功能)。
加强预碰撞制动功能  预碰撞制动功能使碰撞回避的条件从约30km/h的速度差扩大至约50km/h。
AT误倒车控制系统  倒车时,系统如判断出突然踩下油门、高速后退时,就会发出警报、控制发动机的输出功率。不借助摄像头等传感器类,根据加速器开度和车速进行判断。
危险回避辅助系统  判断出与前方障碍物发生碰撞的可能性较高时就利用VDC(富士重工对ESC的称呼)向旋转方向的内侧轮胎施加制动力,帮助驾驶员进行转向操作,避开障碍物。

 

自动驾驶时间规划表

1999年 2010年 2014年 202X年
产品 ADA EyeSight(ver.2) 下一代EyeSight Future EyeSight
功能 ・车间距警报
・车道偏离警报
・尾随巡航控制
・碰撞回避制动
・车道偏离警报
・全车速尾随巡航控制
・转向辅助控制
・碰撞回避制动
・全车速尾随巡航控制
・高速道路自动驾驶
・全方位碰撞回避辅助

资料:根据富士重工ITS世界大会分发资料制作而成

Future EyeSight  设想了第2、3代及以后的EyeSight,计划在高速道路上实现限路段的自动驾驶。除了识别前方的立体摄像头,还配置可识别360度的传感器,辅助全方位碰撞回避辅助系统。使用怎样的传感器将根据成本、性能进一步研究。

 

 



马自达、三菱汽车、铃木的展示

马自达Atenza ASV-5

 参加日本ASV-5计划的马自达试验车(注1)。搭载马自达安全配置i-ACTIVSENSE的Atenza在前方侧面增加2个亚毫米波雷达、在驾驶座外侧后视镜增加摄像头,还新增光学天线。具备车辆间通信、车路间通信系统,拥有在C-ACC、路口等情况下回避碰撞的功能。该Atenza在抬头显示器上显示各类通信系统取得的信息(注2)。
 Atenza ASV-5配置与行驶于相同道路空间的有轨电车互动的车辆间通信系统,在ITS世界大会的Post-Congress Tour上展示了在广岛市内开展的道路测试结果。
(注) 1. ASV-5是指日本国土交通省推行的国家“ASV:Advanced Safety Vehicle(先进安全汽车)”推进计划的第5期(2011年度-15年度)。日本汽车整车厂/摩托车厂商参与该项目。
2. 在ASV-5期间,由各整车厂自行判断各类通信系统取得的信息显示在车辆哪个部位。

 

マツダ Atenza ASV-5
马自达 Atenza ASV-5

 

三菱汽车

驾驶辅助系统的感受性评价  由实车的体验者对利用车辆间通信的驾驶辅助系统的感受性/辅助时机等进行评价。由于驾驶员可反复获得系统的辅助,因此系统辅助的感受性有所提高。
 该系统可提示路口的交叉车辆的接近,对看见交叉车辆以及看不见这2种情况下的感受性较高的辅助时机进行测定。看不见交叉车辆时延迟时机辅助的感受性比看得见时更高。
驾驶辅助系统的HMI安全评价  开展调查,研究利用车辆间/人车间通信、驾驶辅助系统(无语音)发出的警告显示在车内的哪个部位(导航仪画面、仪表板板等)较好。据悉,仪表板上方灯的警告效果最好。

 

車車間通信を利用した運転支援システムの受容性評価
利用车辆间通信的驾驶辅助系统的感受性评价
車車・歩車間通信運転支援システムのHMI安全評価
车辆间/人车间通信驾驶辅助系统的HMI安全评价

 

铃木

WAGON R ASV5  以参与ASV5项目的WAGON R为基础的的试验车辆。搭载由车辆间/人车间通信设备、GPS、信息处理单元、HMI(Human Machine Interface)单元构成的系统。
开发虹膜位置
检测技术
 为检测出驾驶员的瞌睡、走神、清醒状态,开发追踪和检测虹膜位置及动态的技术。将虹膜范围在脸部图像中建模,采用遗传算法,进行高速、高精度检测。与岩手大学工学部明石研究室共同研究。

 

スズキWAGON R ASV5
铃木WAGON R ASV5
車車・歩車間通信運転支援システムのHMI安全評価
虹膜位置检测技术说明板

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