自動剎車，關鍵時刻真能救命？

高級輔助駕駛系統（ADAS）已然處在汽車新技術風口浪尖，頗具新聞性的ADAS測試此起彼伏，這不前幾天日產奇駿就來了個自動剎車測試……

咳咳，不吹不黑，真實原因可詳見車聚本期的第三篇文章《人工智能的反殺？自動駕駛失誤撞人》。

如果你還覺得不過癮，這篇希望能滿足您的胃口。

1為人類安全而生的技術

▎這一切還得和車輛制動的歷史說起。

汽車工業發展初期，多采用純機械剎車方式，比如經典老爺車1901年福特Sweepstakes賽車就是采用的2輪機械剎車。制動能量完全由駕駛者提供，好腳力在那個年代還是挺重要的一項技能。

▲機械剎車主要靠施加再踏板上的力量的大小來取決于制動力的大小，制動效果相當的差。

隨著技術發展，工程師在人力制動系統基礎上又增加了一套動力伺服系統，雖然各種助力機構具體表現形式不同，但核心理念并沒有太大差異。主要是通過氣壓能、真空能或液壓能作為伺服能量，一定程度上替代人體生物能。

1920年，美國的豪華汽車品牌杜森博格首次在其A型汽車上裝備了四輪液壓助力制動系統，在當時也是引起了不小轟動。發展到現代，汽車上基本普及了剎車助力系統，這給了女性同胞們大膽開車，特別是開大車的信心。

道路條件越來越好，對剎車效果是有利的，但終究比不過汽車高速增長帶來的負面影響。加上駕駛者能力參差不齊，汽車動力性能越來越好等因素，原有的剎車助力手段變得不夠用了。

不得不說技術發展始終是“懶人”推動的，工程師此后在剎車助力系統基礎上增加了ABS系統。好處在于車輪在即將達到抱死臨界點時，制動系統會利用點剎的方式，可以避免制動時方向失控與車輪側滑，提高制動效率。

有意思的是，世界上首次搭載了ABS系統的FF車型（老牌英國汽車公司Jensen在1966年推出），雖然技術上有著高度創新，但在商業上卻挺失敗，直到1971年停產時也只生產了320輛。

▲Jensen旗下Interceptor（截擊機）車型很早就被《Top Gear》稱為最偉大的汽車名稱。

按理說，汽車制動系統發展到這里已經很理想了。

但機器不應該只是被動輔助駕駛，要知道很多事故都會使駕駛者措手不及，把安全做到前面的主動安全技術也不能落下。

▎什么是主動剎車技術呢？

這套在國外稱被為AEB（Autonomous Emergency Braking）的系統，它就好像我們剛剛學車時，坐在副駕駛座上控制著制動踏板的教練一樣。在我們手忙腳亂甚至都沒意識到事故將要發生時，它能幫我們趕緊來上一腳，避免事故發生。

▲不同廠家對AEB的稱呼也有一定差異，比如沃爾沃城市安全系統、大眾預碰撞安全系統等，但意思都差不離。

2替代人眼和腳的AEB

▎AEB系統主要由感知裝置、控制裝置、執行系統組成。

感知系統就像人眼一樣，它能幫助我們時刻關注車外的駕駛路況，根據探測距離和分辨方式不同，有毫米波雷達、激光雷達、單目攝像頭、雙目（立體）攝像頭之分。

攝像頭和激光雷達通常安裝在擋風玻璃后視鏡后面，用于探測并識別短距離的物體。毫米波雷達則多安裝于前格柵后方，用于探測長距離物體。

以沃爾沃XC60搭載的城市安全系統為例，利用內置在風擋玻璃頂部，裝于后視鏡高度的一個激光傳感器監測前方的交通狀況。

它可以探測保險杠前方10米以內的汽車及其他物體，以與前方車輛的距離和車輛本身的車速為基礎，城市安全系統每秒進行50次計算，從而確定避免碰撞所需要的制動力。

毫米波雷達測距原理跟一般雷達一樣，無線電波頻率在毫米波頻段。作為一種在航空航天領域發光發熱的產品，有著較高的成熟度。作為自動駕駛汽車上最早開始關注并使用的技術之一，前不久據新聞稱通用汽車還秘密申請了毫米波雷達測試，產品生命力可見一斑。

▲毫米波雷達對于與車輛運動方向垂直的運動物體的識別率略低，當有物體在車輛前方橫插進來的時候，毫米波雷達可能會無法識別，這是要萬萬小心的。

激光雷達發射的是激光，需要具備收發功能，因此保持發射單元和接收單元前方兩個開口窗上的清潔度尤為重要。此外，受天氣影響比較明顯，遇到黃昏太陽直射、霧天、雨天、雪天等能見度不高情況，都會對傳感器造成影響。

▲激光雷達發射的激光存在損傷眼睛的風險，請勿在近處對視。

攝像頭的圖像識別技術在識別行人、騎行人員等復雜目標方面上，有著得天獨厚的優勢。但受環境影響十分明顯。

就這三項技術的相關特點，車聚君做了以下對比：

▲AEB并沒有使用獨立的感知系統，它與其他重要ADAS功能，如ACC、LDW、PCW等。

AEB目前有兩種主流表現形式。

▎ 攝像頭（單目/雙目）采集圖像，識別障礙物并作出剎車指令。比如博世AEB。

▎毫米波雷達判定前方障礙物，測量與障礙物的相對運動趨勢并作出剎車指令。比如特斯拉。

兩種方式也各有優劣，實際效果也受使用地域的影響，這里就不詳細對比了，大家可根據上文介紹，初步分析出兩種技術的特點在哪里。

需要注意的是并不是所有的AEB都具備行人探測功能，一方面和這個攝像頭的類型有關，另一方面和攝像頭的技術水平有關。

比如激光攝像頭就有8線、16線、32線和64線之分，而且像谷歌或百度使用的 64 線激光雷達產品，都還并不是激光雷達最終形態。

現在來說他們在行人檢測上也并不十分突出，宣傳上也很少提及這項功能，先不論提高水平和垂直方向分辨率的難度如何，單是多個攝像頭合作默契，并保持相當高的穩定性都是嚴峻的考驗。

控制器用來信號處理和邏輯判斷。電腦需要判定前方物體是否存在安全隱患，是否應該提醒駕駛者，車速控制力度如何等，都十分復雜。

比如上文提到的沃爾沃XC60城市安全系統，它是以與前方車輛距離和車輛本身的車速為基礎，每秒進行50次計算，來確定避免碰撞所需要的制動力。

執行系統主要由電子節氣門、制動系統和預警系統組成。博世的ibooster可實現不同控制下的快速建壓，可以在駕駛員制動時助力，也能自動進行主動制動，也是目前主流技術之一。

此外，還有一類由ESC電子穩定系統升級而來的控制裝置——ESC系統基礎上增大柱塞泵電機和流量，并修改電磁閥回路來實現。

根據不同的控制思路獲得的組合系統，會有獨特的控制效果。比如奔馳Pre-Safe系統，在碰撞前2.6s開始提示，碰撞前1.6s開始輔助制動，碰撞前0.6s開始用最大力度剎車。

對應的制動效果上來看，速度50km/h以內可以完全避免追尾碰撞，但在50~72km/h范圍內時只能降低碰撞程度，速度再高于此，這套系統帶來的安全輔助效果就不明顯了。而日產奇駿搭載的這套AEB系統，在目標為行人時，要在10km/h~60km/h時才能啟動。

3AEB測試看哪家

Euro-NCAP根據AEB技術的使用范圍，被分為城市、城間和行人三種工況。AEB City測試低速行駛時AEB的工作情況，測試的速度范圍為10~50km/h，這部分僅評價自動制動的功能。

AEB Inter-Urban測試高速行駛時AEB的工作情況，測試的速度范圍為30~80km/h，評價內容包括自動制動和前方碰撞預警兩項。

相比之下，IIHS只在20km/h和40km/h對AEB系統進行評價，要知道Euro-NCAP可是覆蓋了10-80km/h區間，而且還模擬了前車的各種狀態（靜止、緩慢行駛、短距離/長距離急停）。從這點看來，Euro-NCAP的測試方法顯然更加全面、客觀。

▎Euro-NCAP一共模擬了4種情況進行測試：

接近一輛靜止的車輛；

接近一輛慢速移動的車輛（前車以20km/h的速度行駛）；

前車突然急停（兩車時速均為50km/h，前后車距為12m）；

前車突然急停（兩車時速均為50km/h，前后車距為12m）。

但即便是Euro-NCAP，針對行人的緊急制動剎車試驗直到去年四月才開始實施。

此外，Euro-NCAP也提出將會改變以往只對標配功能進行測試的方式，從2016年起，支持廠家測試帶有安全輔助裝備的車型，這樣一款車也就會獲得兩種評價。

第一個吃番茄的豐田TSS（Toyota Safety Sense）系統，展示了其辨識及避免行人影響的能力，獲得了五星評價。

Euro-NCAP在2017年第2批撞擊測試結果可能更有代表性。

▲C-HR之所以能獲得高分，所搭載的TSS-P主動式安全防護系統功不可沒，福特 Ka+與菲亞特 500都未配備主動式安全系統。說句題外話，預計2018年國產的C-HR是否會搭載TSS，還不得而知。

4AEB技術將會在中國引發混戰

根據中國汽車技術研究中心發布的2018版C-NCAP詳細試驗及評分方案，增加了AEB追尾和行人保護（只考慮白天）評分項目，主動安全評分權重將會占到15%。這意味著未來沒有配裝AEB等主動安全系統的車輛將得不到五星評價。

雖然C-NCAP不再是五星收割機是個好事，但也必會在中國引發相關配置的爭戰，AEB技術參差不齊的現象只怕會更加嚴重，加上部分不當宣傳帶來的錯誤引導，消費者是否真的能夠理解并使用好這項技術還有著較長遠的路要走。

比如此次日產奇駿事件，和商家對這項技術的錯誤解讀脫不了關系。

▲AEB相當長一段時間內還是會遵循駕駛員指令優先的策略，“AEB將是油門當剎車的終結者，女司機的福音”這樣的話只能聽聽罷了。

就如去年特斯拉車禍致死事故，Mobileye公司首席通訊官Dan Galyes提出的觀點：

我們已經了解了本次事故的相關情況，但是目前Mobileye的防碰撞技術或是緊急制動技術（AEB）是專門為防止汽車追尾碰撞而設計的。

或是此后Mobileye公司發布的聲明：

這次事故是由橫向車輛穿越道路引發的，這一代的自動駕駛技術系統在設計上沒有準確考慮到這一點。

可以看到，即使是在ADAS市場，占領了近90%市場份額的以色列Mobileye公司都對這項技術的解釋相當謹慎，所以還請大家擦亮雙眼。

車聚小結：

一項技術的進步除需要耐心外，還需要恰當的宣傳，事實上AEB技術就發展速度來說，還是很值得稱贊的。作為SAE自動駕駛評級L1級別中重要的技術手段，AEB在接下來的幾年中會受到更大程度的重視與支持，加上各大碰撞測試機構的支持與推動作用，相信這項技很快會和ACC一樣有名氣。

只不過在這之前，我們還是有相當長一段路要走，這不僅是時間上，也在傳播方式上。