自动刹车，关键时刻真能救命？

高级辅助驾驶系统（ADAS）已然处在汽车新技术风口浪尖，颇具新闻性的ADAS测试此起彼伏，这不前几天日产奇骏就来了个自动刹车测试……

咳咳，不吹不黑，真实原因可详见车聚本期的第三篇文章《人工智能的反杀？自动驾驶失误撞人》。

如果你还觉得不过瘾，这篇希望能满足您的胃口。

一、为人类安全而生的技术

▎这一切还得和车辆制动的历史说起。

汽车工业发展初期，多采用纯机械刹车方式，比如经典老爷车1901年福特Sweepstakes赛车就是采用的2轮机械刹车。制动能量完全由驾驶者提供，好脚力在那个年代还是挺重要的一项技能。

▲机械刹车主要靠施加再踏板上的力量的大小来取决于制动力的大小，制动效果相当的差。

随着技术发展，工程师在人力制动系统基础上又增加了一套动力伺服系统，虽然各种助力机构具体表现形式不同，但核心理念并没有太大差异。主要是通过气压能、真空能或液压能作为伺服能量，一定程度上替代人体生物能。

1920年，美国的豪华汽车品牌杜森博格首次在其A型汽车上装备了四轮液压助力制动系统，在当时也是引起了不小轰动。发展到现代，汽车上基本普及了刹车助力系统，这给了女性同胞们大胆开车，特别是开大车的信心。

道路条件越来越好，对刹车效果是有利的，但终究比不过汽车高速增长带来的负面影响。加上驾驶者能力参差不齐，汽车动力性能越来越好等因素，原有的刹车助力手段变得不够用了。

不得不说技术发展始终是“懒人”推动的，工程师此后在刹车助力系统基础上增加了ABS系统。好处在于车轮在即将达到抱死临界点时，制动系统会利用点刹的方式，可以避免制动时方向失控与车轮侧滑，提高制动效率。

有意思的是，世界上首次搭载了ABS系统的FF车型（老牌英国汽车公司Jensen在1966年推出），虽然技术上有着高度创新，但在商业上却挺失败，直到1971年停产时也只生产了320辆。

▲Jensen旗下Interceptor（截击机）车型很早就被《Top Gear》称为最伟大的汽车名称。

按理说，汽车制动系统发展到这里已经很理想了。

但机器不应该只是被动辅助驾驶，要知道很多事故都会使驾驶者措手不及，把安全做到前面的主动安全技术也不能落下。

▎什么是主动刹车技术呢？

这套在国外称被为AEB（Autonomous Emergency Braking）的系统，它就好像我们刚刚学车时，坐在副驾驶座上控制着制动踏板的教练一样。在我们手忙脚乱甚至都没意识到事故将要发生时，它能帮我们赶紧来上一脚，避免事故发生。

▲不同厂家对AEB的称呼也有一定差异，比如沃尔沃城市安全系统、大众预碰撞安全系统等，但意思都差不离。

二、替代人眼和脚的AEB

▎AEB系统主要由感知装置、控制装置、执行系统组成。

感知系统就像人眼一样，它能帮助我们时刻关注车外的驾驶路况，根据探测距离和分辨方式不同，有毫米波雷达、激光雷达、单目摄像头、双目（立体）摄像头之分。

摄像头和激光雷达通常安装在挡风玻璃后视镜后面，用于探测并识别短距离的物体。毫米波雷达则多安装于前格栅后方，用于探测长距离物体。

以沃尔沃XC60搭载的城市安全系统为例，利用内置在风挡玻璃顶部，装于后视镜高度的一个激光传感器监测前方的交通状况。

它可以探测保险杠前方10米以内的汽车及其他物体，以与前方车辆的距离和车辆本身的车速为基础，城市安全系统每秒进行50次计算，从而确定避免碰撞所需要的制动力。

毫米波雷达测距原理跟一般雷达一样，无线电波频率在毫米波频段。作为一种在航空航天领域发光发热的产品，有着较高的成熟度。作为自动驾驶汽车上最早开始关注并使用的技术之一，前不久据新闻称通用汽车还秘密申请了毫米波雷达测试，产品生命力可见一斑。

▲毫米波雷达对于与车辆运动方向垂直的运动物体的识别率略低，当有物体在车辆前方横插进来的时候，毫米波雷达可能会无法识别，这是要万万小心的。

激光雷达发射的是激光，需要具备收发功能，因此保持发射单元和接收单元前方两个开口窗上的清洁度尤为重要。此外，受天气影响比较明显，遇到黄昏太阳直射、雾天、雨天、雪天等能见度不高情况，都会对传感器造成影响。

▲激光雷达发射的激光存在损伤眼睛的风险，请勿在近处对视。

摄像头的图像识别技术在识别行人、骑行人员等复杂目标方面上，有着得天独厚的优势。但受环境影响十分明显。

就这三项技术的相关特点，车聚君做了以下对比：

▲AEB并没有使用独立的感知系统，它与其他重要ADAS功能，如ACC、LDW、PCW等。

AEB目前有两种主流表现形式。

▎ 摄像头（单目/双目）采集图像，识别障碍物并作出刹车指令。比如博世AEB。

▎毫米波雷达判定前方障碍物，测量与障碍物的相对运动趋势并作出刹车指令。比如特斯拉。

两种方式也各有优劣，实际效果也受使用地域的影响，这里就不详细对比了，大家可根据上文介绍，初步分析出两种技术的特点在哪里。

需要注意的是并不是所有的AEB都具备行人探测功能，一方面和这个摄像头的类型有关，另一方面和摄像头的技术水平有关。

比如激光摄像头就有8线、16线、32线和64线之分，而且像谷歌或百度使用的 64 线激光雷达产品，都还并不是激光雷达最终形态。

现在来说他们在行人检测上也并不十分突出，宣传上也很少提及这项功能，先不论提高水平和垂直方向分辨率的难度如何，单是多个摄像头合作默契，并保持相当高的稳定性都是严峻的考验。

控制器用来信号处理和逻辑判断。电脑需要判定前方物体是否存在安全隐患，是否应该提醒驾驶者，车速控制力度如何等，都十分复杂。

比如上文提到的沃尔沃XC60城市安全系统，它是以与前方车辆距离和车辆本身的车速为基础，每秒进行50次计算，来确定避免碰撞所需要的制动力。

执行系统主要由电子节气门、制动系统和预警系统组成。博世的ibooster可实现不同控制下的快速建压，可以在驾驶员制动时助力，也能自动进行主动制动，也是目前主流技术之一。

此外，还有一类由ESC电子稳定系统升级而来的控制装置——ESC系统基础上增大柱塞泵电机和流量，并修改电磁阀回路来实现。

根据不同的控制思路获得的组合系统，会有独特的控制效果。比如奔驰Pre-Safe系统，在碰撞前2.6s开始提示，碰撞前1.6s开始辅助制动，碰撞前0.6s开始用最大力度刹车。

对应的制动效果上来看，速度50km/h以内可以完全避免追尾碰撞，但在50~72km/h范围内时只能降低碰撞程度，速度再高于此，这套系统带来的安全辅助效果就不明显了。而日产奇骏搭载的这套AEB系统，在目标为行人时，要在10km/h~60km/h时才能启动。

三、AEB测试看哪家

Euro-NCAP根据AEB技术的使用范围，被分为城市、城间和行人三种工况。AEB City测试低速行驶时AEB的工作情况，测试的速度范围为10~50km/h，这部分仅评价自动制动的功能。

AEB Inter-Urban测试高速行驶时AEB的工作情况，测试的速度范围为30~80km/h，评价内容包括自动制动和前方碰撞预警两项。

相比之下，IIHS只在20km/h和40km/h对AEB系统进行评价，要知道Euro-NCAP可是覆盖了10-80km/h区间，而且还模拟了前车的各种状态（静止、缓慢行驶、短距离/长距离急停）。从这点看来，Euro-NCAP的测试方法显然更加全面、客观。

▎Euro-NCAP一共模拟了4种情况进行测试：

接近一辆静止的车辆；

接近一辆慢速移动的车辆（前车以20km/h的速度行驶）；

前车突然急停（两车时速均为50km/h，前后车距为12m）；

前车突然急停（两车时速均为50km/h，前后车距为12m）。

但即便是Euro-NCAP，针对行人的紧急制动刹车试验直到去年四月才开始实施。

此外，Euro-NCAP也提出将会改变以往只对标配功能进行测试的方式，从2016年起，支持厂家测试带有安全辅助装备的车型，这样一款车也就会获得两种评价。

第一个吃番茄的丰田TSS（Toyota Safety Sense）系统，展示了其辨识及避免行人影响的能力，获得了五星评价。

Euro-NCAP在2017年第2批撞击测试结果可能更有代表性。

▲C-HR之所以能获得高分，所搭载的TSS-P主动式安全防护系统功不可没，福特 Ka+与菲亚特 500都未配备主动式安全系统。说句题外话，预计2018年国产的C-HR是否会搭载TSS，还不得而知。

四、AEB技术将会在中国引发混战

根据中国汽车技术研究中心发布的2018版C-NCAP详细试验及评分方案，增加了AEB追尾和行人保护（只考虑白天）评分项目，主动安全评分权重将会占到15%。这意味着未来没有配装AEB等主动安全系统的车辆将得不到五星评价。

虽然C-NCAP不再是五星收割机是个好事，但也必会在中国引发相关配置的争战，AEB技术参差不齐的现象只怕会更加严重，加上部分不当宣传带来的错误引导，消费者是否真的能够理解并使用好这项技术还有着较长远的路要走。

比如此次日产奇骏事件，和商家对这项技术的错误解读脱不了关系。

▲AEB相当长一段时间内还是会遵循驾驶员指令优先的策略，“AEB将是油门当刹车的终结者，女司机的福音”这样的话只能听听罢了。

就如去年特斯拉车祸致死事故，Mobileye公司首席通讯官Dan Galyes提出的观点：

我们已经了解了本次事故的相关情况，但是目前Mobileye的防碰撞技术或是紧急制动技术（AEB）是专门为防止汽车追尾碰撞而设计的。

或是此后Mobileye公司发布的声明：

这次事故是由横向车辆穿越道路引发的，这一代的自动驾驶技术系统在设计上没有准确考虑到这一点。

可以看到，即使是在ADAS市场，占领了近90%市场份额的以色列Mobileye公司都对这项技术的解释相当谨慎，所以还请大家擦亮双眼。

车聚小结：

一项技术的进步除需要耐心外，还需要恰当的宣传，事实上AEB技术就发展速度来说，还是很值得称赞的。作为SAE自动驾驶评级L1级别中重要的技术手段，AEB在接下来的几年中会受到更大程度的重视与支持，加上各大碰撞测试机构的支持与推动作用，相信这项技很快会和ACC一样有名气。

只不过在这之前，我们还是有相当长一段路要走，这不仅是时间上，也在传播方式上。