自动紧急制动系统(AEB) 提案已落后于最新的汽车解决方案吗?

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2023年5月,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)宣布了一项计划,要求所有新型乘用车将自动紧急制动(AEB)系统作为标准配置。简单来说,AEB是车辆为避免潜在事故而自动启动刹车的过程。这是一种强力措施,能够降低碰撞时的速度或完全避免碰撞,从而防止车辆损坏和人员伤亡。

从表面上看,强制实施AEB系统的计划是个好主意。但如果NHTSA的提案要产生影响力,它必须领先于它所希望塑造的行业。要理解这项标准是否能及时产生对汽车行业的影响,以及NHTSA的计划是否足够深入,不仅需要了解这项提案本身,还要全面了解AEB技术。通过探索底层技术,以及汽车制造商的进展速度和市场趋势,我们才有可能准确判断NHTSA计划的潜在价值。

2016 年,NHTSA 要求占美国汽车总销量 99% 的 20 家汽车制造商在 2022 年之前自愿将 AEB 作为其乘用车系列的标准配置。四年后的2020年,NHTSA的另一份报告显示,该行业可能未能达到目标,仅有10家制造商将AEB作为标准配置。这份报告理论上为制定强制性规定打开了大门,但直到今年5月,NHTSA才提出了相关提案。从最初的要求到新的提案之间,美国公路安全保险协会(IIHS)发布了后续报告,如图2所示。

图2:2020 年至 2022 年期间,大多数汽车制造商的配备量都有显著增长

将IIHI的数据与NHTSA最初在2020年发布的报告进行对比,凸显出了一些有趣的趋势。首先,2022年在20家汽车制造商中有14家至少为其95%的车辆配备了AEB,而两年前这一数字仅为10家。如果我们观察下述六个特例,则进一步凸显了这一高速发展的进程。2022 年,起亚汽车的 AEB 装备率为 94%,讴歌(本田)汽车的 AEB 装备率为 93%,但在 2021 年零部件短缺之前,讴歌的 AEB 装备率一直高于这个数值;另外四家制造商的装备率则从2020年的38%上升到平均72%。2023年,所有制造商都表示AEB的部署将再次增加,通用汽车(GM)表示其2023年款车型中98%都将配备该技术。这种逐年快速增长的态势以及NHTSA提案的时机,引发了一些有趣的问题。许多人主要的担心是,如果所有制造商在标准实施之前就已经在其全系车型中配备了AEB,那么这一提案是否会产生真正的影响?但了解这一提案的出台原因,可以为其价值增添一些分量。

首先,重要的是要仔细研究提案的具体内容。对于车辆之间的碰撞事故,如果驾驶员未能及时反应,AEB系统需要在车速达到每小时50英里时采取主动刹车。如果驾驶员刹车了,但并未达到所需的最大制动力,那么AEB系统需要在车速达到每小时62英里时完全避免与另一辆车发生碰撞。拟议的车辆间AEB场景包括一辆车接近一辆静止的前车、一辆行驶缓慢的前车以及一辆正在减速的前车。

对于车辆与行人之间的事故,所有车辆都必须在车速达到每小时40英里时采取行动。拟议的车辆对行人AEB场景包括车辆接近(从左侧或右侧)穿越道路的行人、行人静止在车辆行驶路径上以及行人沿车辆行驶路径行走。这项技术还需要在夜间工作,NHTSA表示,美国超过70%的行人死亡事故发生在夜间。

如果这项提案能在2023年8月底之前获得批准,那么从2026年9月开始(即2027年款车型)将成为强制性规定。如果获得批准的时间较晚,则强制部署将推迟一年(即2028年款车型)。

鉴于夜间死亡人数等统计数据,以及AEB在美国每年可挽救360人的生命并至少减少24000人受伤的情况,这些都突显了AEB的重要性,因此很明显为什么NHTSA将目标指向了这项技术。但是,考虑到大多数车辆已经配备的传感器水平,强制行动是否必要?拟议的规定是否真的足够满足需求?

鉴于这项技术的迅速普及,尤其是在过去的三年里,不难理解将强制实施的目标日期定为2026年9月(2027年款车型)可能为时已晚,无法产生任何影响。但是,如果我们将美国的情况与欧洲进行比较,只会更加强烈地感觉到NHTSA正在落后于时代。

自 2019 年起,作为欧洲公认的车辆安全评级方法,要获得欧洲新车碰撞测试( Euro NCAP) 五星评级,就必须实施 AEB。虽然这可以被视为一种进步,但欧盟委员会更进一步,规定从 2022 年起销售的所有新车都必须安装车辆间AEB系统(vehicle-to-vehicle AEB),并从 2024 年起强制要求安装车辆对行人系统(vehicle-to-pedestrian)。

此外,NHTSA的提案与Euro NCAP的规定在范围上存在显著差异。虽然两种标准都涵盖了类似的车辆间和车辆对行人AEB场景(包括成人/儿童行人和夜间条件),但Euro NCAP还涵盖了几种车辆对自行车和车辆对摩托车的AEB场景,考虑到了更广泛的弱势道路使用者(VRU)。

此外,与NHTSA的提案不同,Euro NCAP还涵盖了包括(左或右)转弯车辆以及向后倒车对行人的AEB场景。

如果我们了解AEB系统的工作原理,将有助于我们正确评估潜在的法规。作为先进驾驶辅助系统(ADAS)的主要技术之一,AEB是一种强大的车辆安全措施,可以显著减少安全事故,特别是在车辆前后碰撞和车辆与行人碰撞的情况下。典型的AEB系统结合图像传感器、激光雷达(LiDAR)和毫米波雷达(RADAR)来感知可能导致潜在碰撞的物体。车辆会对图像进行实时分析,如果即将发生碰撞,就会提醒驾驶员踩下刹车。如果驾驶员未能在足够的时间内踩下刹车,车辆会主动采取制动措施。

对于图像传感器而言,AEB系统需要转化为视场角(FOV)、分辨率、帧率和微光性能等参数要求,这些图像传感器特性将直接影响物体的可探测性和物体探测的延迟。

如图2所示,配备AEB功能的车辆销售占比大幅增加,但这并不是唯一的重大变化。近年来,车辆的底层技术有了长足的发展。处理系统更加强大,通信系统速度更快、数据传输率更高,传感器也变得更加准确,特别是在微光条件下。这些因素共同促使AEB系统变得更加智能、可靠,使其能够在更多种情况下采取可挽救生命的动作。

凭借超过15年的ADAS成像经验,安森美一直是这一技术革新的核心力量。作为全球领先的用于ADAS系统(包括AEB)的图像传感器生产。


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