20世紀中期,一名叫Nathaniel Korman的工程師提交了一份關于用雷達控制車速的系統(tǒng)專利。這應該是AEB最早的雛形。后來人們發(fā)現(xiàn)雷達的用處越來越多,世界上首個用于汽車的雷達制動系統(tǒng)亦隨之問世。據(jù)稱,該系統(tǒng)的一部分創(chuàng)作靈感來自糟糕的大霧天氣。
時至今日,AEB已經(jīng)成為ADAS核心且最基本的功能,無論是傳統(tǒng)車企還是造車新勢力,都在加快上車步伐。有數(shù)據(jù)顯示,2022年乘用車新車AEB的前裝搭載率為50%左右。去年我國新車銷量2686.4萬輛,市場空間不可謂不大。
AEB的全稱是Autonomous Emergency Braking,譯為“自動緊急制動”,是一項汽車主動安全技術,也是L0級別自動駕駛應當具備的基本功能。然而,這項極具現(xiàn)實意義的輔助駕駛功能,很多時候都成了一個“繡花枕頭”。
AEB的理論值與實際誤差
比如日前發(fā)布的《中國智能駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告(2022)》,其中公開的一組數(shù)據(jù)格外醒目:在2022年舉辦的全國智能駕駛測試賽中,量產(chǎn)車組完成自動緊急制動測試、自動泊車測試,并取得滿分的車輛占比分別為0%和13.3%。
根據(jù)大賽披露信息,量產(chǎn)車組的賽隊以社會招募的車主為主,參賽車輛基本涵蓋了國內(nèi)市場上銷售的特斯拉、蔚來、小鵬、理想、哪吒、威馬等主流量產(chǎn)智能汽車品牌。主打智能化的汽車品牌,卻連一款滿分通過AEB測試的車型都沒有。
圖片來源:中國智能駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告(2022)
事實上,行業(yè)媒體對AEB能力的評測也是一波接一波。以懂車帝“2021年度AEB主動剎車測試”來看,模擬場景包括“兒童行人橫穿、兒童鬼探頭、消失的前車、隧道AEB、50%追尾、50%正碰、側(cè)碰以及電動兩輪車追尾”等八項評測項目。表現(xiàn)最好的測試車型分別是理想ONE 2021款、寶馬5系2022款、寶馬X3 2022款、沃爾沃XC60 2022款和斯巴魯傲虎 2021款。
盡管五款車型基本通過測試,但在側(cè)碰、電動兩輪車追尾場景下的表現(xiàn)相對欠佳。有的車型發(fā)出警報有提醒但無法及時剎車,有的則直接無視障礙物造成追尾。而全部通關的理想ONE,在測試中最高速度實際也僅有60km/h。那么面對高速場景,AEB發(fā)揮的空間又有多大?
眼下,大霧天氣和高速連環(huán)追尾依然保持著不可言狀的關系。公安部道路交通事故統(tǒng)計報告顯示,我國每年大約有10%的交通事故直接與雨雪霧等惡劣天氣有關。從2012年到2021年,這一數(shù)字幾乎沒有明顯變化。即便近年來,AEB系統(tǒng)加快上車步伐,大霧依然是高速公路發(fā)生車禍的元兇之一。
在商用車領域,AEB正通過法律法規(guī)逐步成為標配。根據(jù)交通部規(guī)定,對總質(zhì)量12噸以上且最高車速大于90km/h的貨車,強制安裝AEB功能;對車長大于11m 的公路、旅游客車也強制裝備AEB。然而到今天為止,我國尚沒有對乘用車強制安裝AEB系統(tǒng)作出規(guī)定。
這和海外的情況有些不同。2019年,日本和歐盟等 40個國家就達成協(xié)議,欲2020年起強制要求乘用車和輕型商用車安裝AEB系統(tǒng)。美國市場基本從2022年9月開始上市新車都需標配AEB系統(tǒng)。美國公路安全保險協(xié)會(IIHS)預測,裝配AEB能夠減少76%未剎車角碰撞事故、69%未剎車追尾碰撞,以及23%未剎車騎車人碰撞事故。而早些時候,李想提出國內(nèi)乘用車也應當標配AEB。
首先要明確一點,乘用車/商用車為什么需標配AEB?
AEB利用車身傳感器檢測車輛前方是否存在潛在危險,并在駕駛員未及時反應的情況下減速制動,以避免碰撞或降低碰撞的嚴重性。該系統(tǒng)通常與前方碰撞警告系統(tǒng)(FCW)相結(jié)合。舉個例子,若車輛前方出現(xiàn)“鬼探頭”,F(xiàn)CW一般會在AEB之前的一段時間內(nèi)啟動,報警或發(fā)出警報,當駕駛員未及時動作時,AEB會介入干預,啟動緊急制動程序。從這個角度說,AEB更像是一道安全防線。
既如此,AEB為何仍中看不中用?
一方面,加入一套AEB系統(tǒng),往往意味著單車成本抬高,用戶需要額外支付相關費用,導致車企安裝的意愿較低。蓋世汽車研究院認為,目前影響AEB標配的主要因素還是成本問題??梢钥吹?,市面上一些車型僅限高配才裝有AEB,有的則在出廠前關閉AEB功能,聲稱需要通過OTA方式升級獲取。
另一方面,AEB系統(tǒng)在具體執(zhí)行過程中,由于涉及制動和轉(zhuǎn)向,因而無法繞開底盤控制等系統(tǒng)。這里面涉及傳統(tǒng)Tier1的“黑盒子”模式。Tier1把整體方案打包給到車企,車企在這基礎上進行技術迭代。問題是,若不開放足夠的數(shù)據(jù)端口,可能就無法得到更接近滿分的答案。
有業(yè)內(nèi)人士就直言,現(xiàn)在主機廠都是更希望能夠自己把控底層架構(gòu)和頂層系統(tǒng)。反映在趨勢上,越來越多的主機廠著手自研架構(gòu),尤其追求更高階自動駕駛的車企,更傾向于和Tier1深度合作或是直接與本土廠商進行開發(fā)設計,使軟硬件徹底解耦。
此外不可忽視的一個原因是,加裝AEB功能的車輛在事故定責方面的問題尚未明確,這也正是L2向L3升級的一大障礙。
激光雷達是AEB的“王炸”嗎?
盡管AEB面前仍有許多問題等待解決,但說到底,AEB無法給到用戶足夠的安全感是根本原因。我國商用車之所以遲遲沒有標配AEB,部分原因在于一些業(yè)內(nèi)專家認為,國內(nèi)供應商的技術不足夠成熟,無法提供符合標準要求的AEB功能。
就像在大多數(shù)人看來,AEB是ADAS的一個子集,不出錯是最起碼的品質(zhì)。但事實上,在無人駕駛真正到來之前,AEB都不應被當成救命稻草,過度依賴。一般來說,AEB系統(tǒng)能夠大大降低與前向物體(如車輛)的碰撞的速度或是及時剎停。但鑒于AEB激活可能不充分或者不夠及時,無法完全避免碰撞的情況也可能發(fā)生。
再看一下國家實施的判定標準,面對靜止物體,被測車輛行駛速度(30±2)km/h,最遲在AEB啟動前1s發(fā)出警報,速度降低且不發(fā)生碰撞則視為合格;面對有制動意圖的目標,被測車輛行駛速度(50±2)km/h,最遲在AEB啟動前1s發(fā)出警報,速度降低且不發(fā)生碰撞同樣可視為合格。
參照國標,國內(nèi)車企對AEB的目標顯然要更高。但若追求高速場景,又該如何避免AEB的“失靈”?
《乘用車自動緊急制動系統(tǒng)(AEBS)性能要求及試驗方法》(GB/T 39901-2021)
一些車企將問題答案指向了激光雷達。比如,理想L9首創(chuàng)融合了激光雷達的AEB功能。通過自研AEB算法在AD Max 上增加激光雷達應用,把激光雷達算法的安全場景,從車輛、騎車人、行人等主要交通參與者,拓展到了含異形車在內(nèi)的不規(guī)則障礙物以及夜間場景。
小鵬P7中期改款車型P7i的AEB據(jù)悉不僅具備縱向的安全防護,還將加入側(cè)向的檢測與躲避功能,遇到緊急情況,可以在緊急制動的同時進行側(cè)向避讓。而搭載雙激光雷達的Max版本上,AEB還將增強對非常規(guī)障礙物,如動物,樹木,路障,隔離墩等的感知能力。后續(xù)通過OTA,新款P7的AEB性能將持續(xù)增強。
車企將希望寄托于激光雷達,不是頭一回。回溯AEB的歷史,“視覺派”和“雷達派”一度是并行發(fā)展,后來在性能和成本的綜合考慮下,AEB系統(tǒng)逐漸采用“單目攝像頭+毫米波雷達”的組合。即便后來在車上引入激光雷達,通常也不會介入AEB功能。
而隨著智能化等級提高,汽車對傳感器冗余和感知精度的要求再上一個臺階。于是,激光雷達也被AEB系統(tǒng)“盯”上了。但縱目科技表示,對于現(xiàn)階段的L2和L2+級ADAS系統(tǒng),雙目攝像頭搭配4D成像雷達的組合方案已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的AEB功能。更有業(yè)內(nèi)人士稱,即便不用激光雷達,由4D雷達構(gòu)成的AEB系統(tǒng)也可以在車速100km/h相對距離100m的過程中及時剎停。
AEB的實際效果之所以不達預期,很大程度是由于各傳感器融合方面仍有提升空間,比如主傳感器識別錯誤,無法分辨樁桶等設施,或是各傳感器的時間同步精度存在偏差,導致信息無法很好融合。由此造成的后果,要么感知不夠準確,要么容易誤觸發(fā),如頻頻急剎。至于AEB啟動的快慢與否,與決策的算法息息相關。
激光雷達會增加安全感不假,但從智能駕駛落地進展來看,如果感知不及預期,誰都無法成為萬能的解法。要做出一套滿分的AEB系統(tǒng),顯然還有諸多課題要解決。直面問題,類似“又是被AEB教育的一天”這種感慨才會越來越少。