激光雷达成不了AEB的“救星”

20世纪中期,一名叫Nathaniel Korman的工程师提交了一份关于用雷达控制车速的系统专利。这应该是AEB最早的雏形。后来人们发现雷达的用处越来越多,世界上首个用于汽车的雷达制动系统亦随之问世。据称,该系统的一部分创作灵感来自糟糕的大雾天气。

时至今日,AEB已经成为ADAS核心且最基本的功能,无论是传统车企还是造车新势力,都在加快上车步伐。有数据显示,2022年乘用车新车AEB的前装搭载率为50%左右。去年我国新车销量2686.4万辆,市场空间不可谓不大。

AEB的全称是Autonomous Emergency Braking,译为“自动紧急制动”,是一项汽车主动安全技术,也是L0级别自动驾驶应当具备的基本功能。然而,这项极具现实意义的辅助驾驶功能,很多时候都成了一个“绣花枕头”。

AEB的理论值与实际误差

比如日前发布的《中国智能驾驶产业发展年度报告(2022)》,其中公开的一组数据格外醒目:在2022年举办的全国智能驾驶测试赛中,量产车组完成自动紧急制动测试、自动泊车测试,并取得满分的车辆占比分别为0%和13.3%。

根据大赛披露信息,量产车组的赛队以社会招募的车主为主,参赛车辆基本涵盖了国内市场上销售的特斯拉、蔚来、小鹏、理想、哪吒、威马等主流量产智能汽车品牌。主打智能化的汽车品牌,却连一款满分通过AEB测试的车型都没有。

 

图片来源:中国智能驾驶产业发展年度报告(2022)

事实上,行业媒体对AEB能力的评测也是一波接一波。以懂车帝“2021年度AEB主动刹车测试”来看,模拟场景包括“儿童行人横穿、儿童鬼探头、消失的前车、隧道AEB、50%追尾、50%正碰、侧碰以及电动两轮车追尾”等八项评测项目。表现最好的测试车型分别是理想ONE 2021款、宝马5系2022款、宝马X3 2022款、沃尔沃XC60 2022款和斯巴鲁傲虎 2021款。

尽管五款车型基本通过测试,但在侧碰、电动两轮车追尾场景下的表现相对欠佳。有的车型发出警报有提醒但无法及时刹车,有的则直接无视障碍物造成追尾。而全部通关的理想ONE,在测试中最高速度实际也仅有60km/h。那么面对高速场景,AEB发挥的空间又有多大?

眼下,大雾天气和高速连环追尾依然保持着不可言状的关系。公安部道路交通事故统计报告显示,我国每年大约有10%的交通事故直接与雨雪雾等恶劣天气有关。从2012年到2021年,这一数字几乎没有明显变化。即便近年来,AEB系统加快上车步伐,大雾依然是高速公路发生车祸的元凶之一。 

在商用车领域,AEB正通过法律法规逐步成为标配。根据交通部规定,对总质量12吨以上且最高车速大于90km/h的货车,强制安装AEB功能;对车长大于11m 的公路、旅游客车也强制装备AEB。然而到今天为止,我国尚没有对乘用车强制安装AEB系统作出规定。

这和海外的情况有些不同。2019年,日本和欧盟等 40个国家就达成协议,欲2020年起强制要求乘用车和轻型商用车安装AEB系统。美国市场基本从2022年9月开始上市新车都需标配AEB系统。美国公路安全保险协会(IIHS)预测,装配AEB能够减少76%未刹车角碰撞事故、69%未刹车追尾碰撞,以及23%未刹车骑车人碰撞事故。而早些时候,李想提出国内乘用车也应当标配AEB。

 

图片来源:EURONCAP

首先要明确一点,乘用车/商用车为什么需标配AEB? 

AEB利用车身传感器检测车辆前方是否存在潜在危险,并在驾驶员未及时反应的情况下减速制动,以避免碰撞或降低碰撞的严重性。该系统通常与前方碰撞警告系统(FCW)相结合。举个例子,若车辆前方出现“鬼探头”,FCW一般会在AEB之前的一段时间内启动,报警或发出警报,当驾驶员未及时动作时,AEB会介入干预,启动紧急制动程序。从这个角度说,AEB更像是一道安全防线。

既如此,AEB为何仍中看不中用?

一方面,加入一套AEB系统往往意味着单车成本抬高用户需要额外支付相关费用导致车企安装的意愿较低。盖世汽车研究院认为目前影响AEB标配的主要因素还是成本问题。可以看到,市面上一些车型仅限高配才装有AEB,有的则在出厂前关闭AEB功能,声称需要通过OTA方式升级获取。

另一方面,AEB系统在具体执行过程中,由于涉及制动和转向,因而无法绕开底盘控制等系统。这里面涉及传统Tier1的“黑盒子”模式。Tier1把整体方案打包给到车企,车企在这基础上进行技术迭代。问题是,若不开放足够的数据端口,可能就无法得到更接近满分的答案。

有业内人士就直言,现在主机厂都是更希望能够自己把控底层架构和顶层系统。反映在趋势上,越来越多的主机厂着手自研架构,尤其追求更高阶自动驾驶的车企,更倾向于和Tier1深度合作或是直接与本土厂商进行开发设计,使软硬件彻底解耦。

此外不可忽视的一个原因是,加装AEB功能的车辆在事故定责方面的问题尚未明确,这也正是L2向L3升级的一大障碍。

激光雷达是AEB的“王炸”吗

尽管AEB面前仍有许多问题等待解决,但说到底,AEB无法给到用户足够的安全感是根本原因。我国商用车之所以迟迟没有标配AEB,部分原因在于一些业内专家认为,国内供应商的技术不足够成熟,无法提供符合标准要求的AEB功能。

就像在大多数人看来,AEB是ADAS的一个子集,不出错是最起码的品质。但事实上,在无人驾驶真正到来之前,AEB都不应被当成救命稻草,过度依赖。一般来说,AEB系统能够大大降低与前向物体(如车辆)的碰撞的速度或是及时刹停。但鉴于AEB激活可能不充分或者不够及时,无法完全避免碰撞的情况也可能发生。

再看一下国家实施的判定标准,面对静止物体,被测车辆行驶速度(30±2)km/h,最迟在AEB启动前1s发出警报,速度降低且不发生碰撞则视为合格;面对有制动意图的目标,被测车辆行驶速度(50±2)km/h,最迟在AEB启动前1s发出警报,速度降低且不发生碰撞同样可视为合格。

参照国标,国内车企对AEB的目标显然要更高。但若追求高速场景,又该如何避免AEB的“失灵”?

 

《乘用车自动紧急制动系统(AEBS)性能要求及试验方法》(GB/T 39901-2021)

一些车企将问题答案指向了激光雷达。比如,理想L9首创融合了激光雷达的AEB功能。通过自研AEB算法在AD Max 上增加激光雷达应用,把激光雷达算法的安全场景,从车辆、骑车人、行人等主要交通参与者,拓展到了含异形车在内的不规则障碍物以及夜间场景。

小鹏P7中期改款车型P7i的AEB据悉不仅具备纵向的安全防护,还将加入侧向的检测与躲避功能,遇到紧急情况,可以在紧急制动的同时进行侧向避让。而搭载双激光雷达的Max版本上,AEB还将增强对非常规障碍物,如动物,树木,路障,隔离墩等的感知能力。后续通过OTA,新款P7的AEB性能将持续增强。

车企将希望寄托于激光雷达,不是头一回。回溯AEB的历史,“视觉派”和“雷达派”一度是并行发展,后来在性能和成本的综合考虑下,AEB系统逐渐采用“单目摄像头+毫米波雷达”的组合。即便后来在车上引入激光雷达,通常也不会介入AEB功能。

而随着智能化等级提高,汽车对传感器冗余和感知精度的要求再上一个台阶。于是,激光雷达也被AEB系统“盯”上了。但纵目科技表示对于现阶段的L2L2+ADAS系统双目摄像头搭配4D成像雷达的组合方案已经能够实现稳定的AEB功能更有业内人士称即便不用激光雷达4D雷达构成的AEB系统也可以在车速100km/h相对距离100m的过程中及时刹停

AEB的实际效果之所以不达预期,很大程度是由于各传感器融合方面仍有提升空间,比如主传感器识别错误,无法分辨桩桶等设施,或是各传感器的时间同步精度存在偏差,导致信息无法很好融合。由此造成的后果,要么感知不够准确,要么容易误触发,如频频急刹。至于AEB启动的快慢与否,与决策的算法息息相关。

激光雷达会增加安全感不假,但从智能驾驶落地进展来看,如果感知不及预期,谁都无法成为万能的解法。要做出一套满分的AEB系统,显然还有诸多课题要解决。直面问题,类似“又是被AEB教育的一天”这种感慨才会越来越少。

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