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一场闹剧过后,是该重新了解自动紧急刹车了

科普小知识2022-06-14 06:19:48
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在过去的周末,汽车圈里发生了一场可以避免的悲剧:一家4s店当场执行了自动刹车功能——一辆新琦君慢慢地向漂亮的女主人走来,而本应配备AEB(自动刹车系统)技术的新琦君应该自动停在离女主人不到10厘米的地方。然而,汽车只是没有回头,撞上了微笑的女主人,然后女主人脸色变得苍白。

一场闹剧过后,是该重新了解自动紧急刹车了

让我们不要谈论用真实的人来演示这项技术是否不合理。当外界用“失败”来总结这次失败的演示时,可能对自动紧急制动技术有所误解。

AEB:5年后全面流行的配置

美国公路安全管理局(NHTSA)一再强调汽车安全援助技术的必要性。在美国,高达94%的交通事故是由人为失误造成的。在这种情况下,有必要借助汽车安全辅助系统对实际路况进行预判甚至采取措施。在这些辅助技术中,自动紧急制动(AEB)是应用最广泛的一种。在美国,NHTSA和IIHS一直在推动汽车制造商装载AEB系统。到2022年,自动紧急制动将成为量产车辆的标准配置。

AEB的全名是自动紧急制动。其原理是通过安装在车辆前部的带有传感器和摄像机的测距模块来监控车辆和前方其他障碍物的位置和距离。当安全距离过短且有碰撞危险时,系统会向驾驶员发出紧急制动警告。当驾驶员未能做出相应处理时,系统将自动接管车辆的制动系统,并发出紧急制动命令。

目前,大多数AEB有两个子功能:当系统计算出制动的必要性,而驾驶员的制动力不足以保证安全时,DBS(动态制动支持)功能可以提供一定的制动补充;另一种情况是,当驾驶员未能及时刹车时,CIB(即将发生碰撞制动)将接管车辆的制动系统,自动降低车辆速度,甚至停止车辆。

自2006年以来,DBS和CIB的功能已经出现在许多可选形式的生产车辆中,奢侈品牌在早期阶段占据主导地位。后来,汽车制造商从AEB系统派生出一个更详细的PAEB(行人自动紧急制动),即行人自动紧急制动系统。

相对而言,PAEB的应用范围更广。对于各种路况,如直行和转向,它监控行人过马路和在路边行走,以避免碰撞风险。然而,PAEB更依赖相机,需要与雷达传感器相匹配。目前PAEB技术正以匹配的形式逐渐出现在新车中,但NHTSA尚未测试其可靠性。乐观估计显示,PAEB的安全保护系数将高于AEB。

它最初是为防止追尾而设计的。

《美国消费者报告》不久前进行了一项与AEB相关的统计:进入2017年,AEB的配置普及率大幅提高。以影响城市道路状况的AEB系统为例,2016年的标准费率仅为10%,今年将升至19%,可选费率也将升至46%。

目前,大多数汽车制造商采用的AEB技术原理没有太大不同,基本上依靠传感器和摄像机来实现距离测量。传感器通常指雷达。目前,雷达原理包括毫米波雷达、激光雷达、红外探测雷达等。相机技术更加丰富。正如亚斯顿在最近的一篇文章中提到的,甚至索尼也加入了自动驾驶相机技术阵营。

追溯源头,卡迪拉克在20世纪50年代早期给概念车增加了一个简单的雷达监控装置,这被认为是最早的碰撞预警。最早批量生产的汽车防撞系统来自沃尔沃S40。基本原理是依靠雷达传感器来探测前方的车辆,并增加报警功能。

21世纪初,AEB正式成为汽车巨头研发的重点之一。值得一提的是,AEB最初的设计是为了避免追尾碰撞,所以雷达传感器被用来感知前方障碍物的距离。直到后来,本田、丰田和沃尔沃等汽车公司才开始考虑将行人检测纳入系统。

然而,因为雷达传感器需要利用电磁波从目标的反射来确定位置和距离,所以一旦雷达传感器遇到电磁干扰、天气或目标的小尺寸,它们的精度就会受到影响。因此,如果我们想准确地探测到我们面前的行人和动物,我们需要依靠精确度更高、干扰更少的摄像机。例如,丰田是第一个在挡风玻璃上安装双头立体镜头的公司。沃尔沃后来引进激光雷达来探测它前面的自行车,这成为沃尔沃独特的行人和自行车碰撞探测系统。

汽车公司推出的大多数AEB系统将包括DBS和CIB功能,而梅赛德斯-奔驰和奥迪等奢侈品牌将专注于AEB的人性化体验,例如,实施过程将分为几个步骤:第一步是在平视显示区进行基本提醒,并增加一些语音提醒;第二步是自动关窗,系紧安全带,实现提醒和保护的双重功能。

这两个过程通常在短时间内完成。如果驾驶员此时仍然没有制动,系统将开始接管制动功能。例如,奥迪将把这一阶段分为两步:第一步,3m/s?如果司机仍然没有反应,那么第四阶段将是5米/秒?加速制动,直到车辆完全停止。

虽然AEB目前只是作为一个安全辅助系统引入,但不可否认,它将是未来实现自动驾驶的重要技术支持。目前,一些制造商将把AEB系统与全球定位系统结合起来。例如,当接近交通灯时,系统将发出减速制动警告,甚至在必要时实施制动。这种想法有点像导航软件的路况提醒。类似的技术也将应用于后置市场。例如,最近流行的智能后视镜也将推出具有类似功能的自动驾驶辅助系统,但它将只停留在早期预警阶段,对速度和车辆位置有很高的要求。

自动并不意味着完全依赖。

AEB作为汽车防撞系统的一部分,大部分是在低速环境下实现的。一旦车速过高,AEB的实际效果将大大降低,因此高速时的防撞将通过自动转向系统来实现。

然而,AEB不可能实现所有的低速,其行动的前提比预期的更加严格。针对文章开头的事故,据日产官方介绍,琦君采用的IEB碰撞前智能制动系统,车辆的动作速度为5-80公里/小时,行人为10-60公里/小时。当检测到碰撞可能性时,它将发出警告,并在必要时做出自动制动决定。

为了分析日产琦君的碰撞事故,基本上有三种猜测:第一,示范车的速度低于10公里/小时,没有唤醒AEB系统;第二,该系统已经被激活并给出早期警告,但是如果驾驶员不能正常操作,系统默认由驾驶员负责制动。第三,场景环境复杂,传感器无法准确识别。

目前,大多数公众舆论认为这起事故是一个虚假的证明,而不是AEB问题。然而,并非所有消费者都意识到AEB自身的局限性。美国汽车协会已经对自动紧急制动系统的五种不同原理进行了70多次测试。结果表明,不是每个AEB系统都有相同的制动效果,因为AEB系统本身有等级。

例如,一款名为“精益版”的AEB汽车不会完全停止车辆,而只会应用制动效果来降低碰撞的严重程度。这种类型的AEB一般可以将速度平均降低40%。当车速低于30英里(约48公里)时,配备这种AEB的车辆中有33%会受到保护,免受碰撞损坏,但当车速高于45英里(约72公里)时,只有9%会受到保护。

总而言之,事实上,大多数AEB系统对运行速度和工作环境都有相对严格的规范。与此同时,几乎所有汽车制造商也明确提醒,这只是一种“辅助”驾驶功能。司机不应该过分依赖这一点。

至于目前的驾驶辅助功能,消费者的态度仍然分为两类:他们对这种电脑操作过于警觉;或者对自动化过于信任。然而,这两种态度显然都不够明智。关于自动紧急制动,我们还需要很长时间来理解。