站在Level 2之巅——沃尔沃XC60主动安全技术盘点

引言：沃尔沃是最注重安全的汽车品牌之一，除了以发明安全带而闻名外，其在主动安全领域的成就也不得不提。下面我就来盘点一下沃尔沃XC60(图片|配置|询价)上的主动安全技术。

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。

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。在沃尔沃XC60上，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SAE Level 2。

传感器配置

主动安全的功能，必然会对车上的传感器有所依赖。下面先简单介绍XC60上与安全辅助功能相关的传感器。

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。下图示意的是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。

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。

沃尔沃的Level 2自动驾驶功能

接下来谈谈，为什么XC60属于Level 2级别的自动驾驶。

在自动驾驶技术的理念上，沃尔沃和特斯拉、奥迪等厂商是有明显区别的。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。

结合XC60的City Safety系统，下面主要分析沃尔沃XC60 City S的三项Level 2级别自动驾驶功能。

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。

事实上，盲区来车探测的技术在同级已经很常见。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。相比之下，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。不过，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，如果驾驶员疲劳驾驶，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的前视相机是采用的Mobileye的方案。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为误检，不太可靠，将其过滤掉，所以这种工况是奥迪A8和Tesla AutoPilot 1.0的系统很难处理的。而沃尔沃XC60上使用的相机算法是自主开发的，因此，针对不同的工况，沃尔沃的工程师处理起来可以更加灵活，整车的表现也更“聪明”。

③紧急避让辅助

相信很多老司机都经历过“鬼探头”这种极端危险的驾驶工况，沃尔沃的“紧急避让辅助”功能就是专门针对这种场景的。

当车速较快，短距离内很难刹停时，紧急避让辅助会介入控制车辆，根据传感器提供的感知信息，借助车辆周边的可通行空间，计算出一条可安全通行的路径后，控制方向盘，辅助驾驶员避让。

紧急避让辅助应该算是把自动驾驶技术用到极致的功能。同级的车面对此种工况最多只会加一个AEB（紧急制动）功能，但这种鬼探头的车辆，AEB也不一定能刹得下来，依旧存在风险。

在XC60上可以看到，当沃尔沃的安全辅助系统发现碰撞不可避免时，会根据相机检测到的车道线和可通行区域的信息，计算出一条可以安全通行的路径，再进行车辆的辅助控制避免碰撞。这不仅对传感器的感知能力和系统的决策能力有较高要求，还需要底盘控制有足够的精度和稳定性。

小结

从一个自动驾驶工程师的角度，我觉得沃尔沃在自动驾驶技术上的积累还是很深厚的。沃尔沃所能实现的功能是自动驾驶研究过程中会遇到的极端工况，如果极端工况下能做到安全、稳定地车辆控制，那正常工况的处理，显然不是什么难事。沃尔沃在新一代的XC60上推广这套主动安全系统，更加highlight了沃尔沃所强调的“安全”二字。

我觉得沃尔沃对安全的态度是近乎固执的，他们甚至认为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。虽然他们没有提供高速公路自动驾驶或城区拥堵辅助这些看起来更高大上的功能，但他们的工程师把全部精力用在了你看不见却更重要的地方。

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