汽車(chē)AEBS技術(shù)的工作原理及未來(lái)發(fā)展分析

AEBS的發(fā)展歷程

說(shuō)起AEBS，首先就得從車(chē)輛制動(dòng)的歷史說(shuō)起。在汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展初期，制動(dòng)系統(tǒng)是沒(méi)有助力的，制動(dòng)能量完全由駕駛者的作用力來(lái)提供，我們可以將這種制動(dòng)系統(tǒng)稱之為“人力制動(dòng)系統(tǒng)”。由于沒(méi)有助力，駕駛者需要費(fèi)很大的力氣才能讓車(chē)輛停止?；谶@樣的現(xiàn)狀，工程師們?cè)O(shè)計(jì)了助力系統(tǒng)。他們?cè)凇叭肆χ苿?dòng)系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上加設(shè)了一套動(dòng)力伺服系統(tǒng)，采用氣壓能、真空能以及液壓能等作為伺服能量，形成了各種形式的助力器。

再后來(lái)，由于很多新手在制動(dòng)時(shí)，掌握不好制動(dòng)車(chē)的時(shí)機(jī)和力度，不習(xí)慣“點(diǎn)剎”，于是工程師們又加入了被看做是行車(chē)安全歷史上最重要的三大發(fā)明之一的“ABS”（防抱死系統(tǒng)）。最后大家發(fā)現(xiàn)，即便是車(chē)輛配備了眾多先進(jìn)的制動(dòng)技術(shù)，但前提是駕駛者得有制動(dòng)的動(dòng)作。而現(xiàn)實(shí)的情況是，在遇到突發(fā)情況時(shí)，很多駕駛者有些措手不及，還來(lái)不及制動(dòng)，就已經(jīng)與前車(chē)發(fā)生“親密接觸”。于是，便有了AEB（自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)）的誕生。

進(jìn)化后的AEBS

AEBS，即“Advanced Emergency Braking System”的縮寫(xiě)，意為自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)，可以在檢測(cè)到危險(xiǎn)時(shí)通過(guò) 系 統(tǒng) 協(xié) 助 駕 駛 者 進(jìn) 行 制動(dòng)，從而避免或減少事故的發(fā)生。AEB也就是我們常聽(tīng)到的預(yù)碰撞安全系統(tǒng)，不同廠商對(duì)這套系統(tǒng)的稱呼有所不同。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)， AEB就像是你在學(xué)車(chē)時(shí)，守護(hù)在您身邊的那個(gè)“高度警覺(jué)的教練”。教 練 控 制 著 獨(dú) 立 的 制 動(dòng) 踏板，在提醒無(wú)效且追尾事故即將發(fā)生之前出手干預(yù)，危急情況下及時(shí)踩停，避免發(fā)生事故。所謂“不怕一萬(wàn)，就怕萬(wàn)一”，車(chē)輛能在緊急情況下自動(dòng)制動(dòng)，其重要性不言而喻。

AEBS系統(tǒng)通過(guò)攝像頭或雷達(dá)檢測(cè)和識(shí)別前方車(chē)輛，在有碰撞可能的情況下先用聲音和警示燈提醒駕駛者進(jìn)行制動(dòng)操作回避碰撞。若駕駛者仍無(wú)制動(dòng)操作，系統(tǒng)判斷已無(wú)法避免追尾碰撞，就會(huì)采取自動(dòng)制動(dòng)措施來(lái)減輕或避免碰撞。同時(shí)， AEB系統(tǒng)還包括動(dòng)態(tài)制動(dòng)支持，當(dāng)駕駛者踩下制動(dòng)踏板的力量不足以避免即將到來(lái)的碰撞時(shí)，就會(huì)為其補(bǔ)充制動(dòng)力。AEB的作用究竟有多大呢？此前Euro NCAP通過(guò)對(duì)交通事故的分析發(fā)現(xiàn)， 90%的交通事故是由于駕駛者的注意力不集中而引起的，而AEB系統(tǒng)則有效避免或減少事故的發(fā)生。Euro NCAP和ANCAP于2015年5月共同在《Accident Analysis & Prevention》期刊發(fā)表題為“現(xiàn)實(shí)世界追尾碰撞中AEB的有效性”的研究報(bào)告，結(jié)果顯示：AEB技術(shù)能在現(xiàn)實(shí)世界中減少38%的追尾碰撞，且無(wú)論是在城市道路（限速60km/h）或郊區(qū)道路行駛的情況下，效果并無(wú)顯著差別。

AEBS系統(tǒng)工作原理

AEBS系統(tǒng)其工作原理很簡(jiǎn)單，主要分為三個(gè)部分：環(huán)境感知、智能決策、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。目前環(huán)境感知傳感器部分主要由三種探測(cè)技術(shù)，分別是：毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視覺(jué)識(shí)別。AEBS系統(tǒng)采用雷達(dá)測(cè)出與前車(chē)或者障礙物的距離，然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測(cè)出的距離與報(bào)警距離、安全距離進(jìn)行比較。小于報(bào)警距離時(shí)就進(jìn)行報(bào)警提示，而小于安全距離時(shí)即使在駕駛員沒(méi)來(lái)得及踩制動(dòng)踏板的情況下，通過(guò)車(chē)載電腦AEBS系統(tǒng)也會(huì)啟動(dòng)，使汽車(chē)在安全距離內(nèi)自動(dòng)制動(dòng)，從而為安全出行保駕護(hù)航。

1.毫米波雷達(dá)

其本質(zhì)為電磁波，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，波束角較大，探測(cè)范圍寬，用于AEBS時(shí)探測(cè)時(shí)，在本車(chē)道前方50米左右位置，其探測(cè)寬度已達(dá)3.5米，超出本車(chē)道，相鄰車(chē)道的車(chē)輛容易形成干擾，其抗干擾問(wèn)題無(wú)法解決。另外毫米波對(duì)金屬物體非常敏感，車(chē)道前方的任何金屬物體，如易拉罐、窨井蓋等都容易被識(shí)別為障礙物，形成誤報(bào)警、誤剎車(chē)；另外對(duì)人體、墻體、樹(shù)木等不敏感，所以像類似8.10事故這樣的情況，根本不起作用，無(wú)法避免事故的發(fā)生。所以，單純依靠毫米波雷達(dá)，干擾大，誤報(bào)、誤剎率高，基本不能使用。

2.攝像頭（視覺(jué)識(shí)別）

其本質(zhì)類似于攝像機(jī)，通過(guò)這個(gè)手段可以直觀識(shí)別前方障礙物情況，但是其探測(cè)距離非常有限，只能短距離探測(cè)；探測(cè)距離近，意味著留給駕駛員的反映時(shí)間大大縮短，只能低速防碰撞，無(wú)法解決高速情況下發(fā)生重特大交通事故的根本問(wèn)題。更為關(guān)鍵的是，無(wú)法全天候使用，白天對(duì)于太陽(yáng)光直射情況下，無(wú)法識(shí)別；夜晚，對(duì)向車(chē)道遠(yuǎn)光燈直射時(shí)，引起誤報(bào)。所以，誤報(bào)、漏報(bào)率極高，基本無(wú)法使用。

3.毫米波雷達(dá)+攝像頭

兩種傳感器數(shù)據(jù)融合后對(duì)前方車(chē)輛或障礙物進(jìn)行判斷，共同認(rèn)為是障礙物后，方可進(jìn)行預(yù)警或制動(dòng)，這樣組合使用降低了毫米波的探測(cè)距離，同時(shí)視頻識(shí)別的短板也都全部存在。所以組合方式的缺點(diǎn)是：容易受光線干擾，目標(biāo)識(shí)別不準(zhǔn)，誤報(bào)、誤剎、漏剎情況嚴(yán)重；無(wú)法解決50km/h以上的高速防碰撞問(wèn)題。無(wú)法實(shí)現(xiàn)遏制重特大交通事故的根本目的。

4.激光雷達(dá)

激光雷達(dá)，本質(zhì)屬于光，是不可見(jiàn)光，具備光的所有特性，傳播速度快，探測(cè)距離遠(yuǎn)；但缺點(diǎn)是波束角小，相對(duì)盲區(qū)比較大；容易受霧霾、煙霧、灰塵等干擾。若能解決盲區(qū)和抗干擾問(wèn)題，激光探測(cè)是一種很好的傳感器。智能決策部分，傳感器探測(cè)到相關(guān)數(shù)據(jù)之后，需要處理器處理相關(guān)信息，分析判斷，發(fā)送相應(yīng)指令，預(yù)警或剎車(chē)。

AEBS與EBS

那么AEBS和EBS又是什么關(guān)系？AEBS功能是否可以通過(guò)EBS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)呢？首先我們要知道，EBS即電子控制制動(dòng)系統(tǒng)， 制動(dòng)總泵裝有制動(dòng)踏板傳感器，控制單元接收到踏板信號(hào)后，通過(guò)控制前橋模塊、后橋模塊的電磁閥實(shí)現(xiàn)制動(dòng)輸出。與傳統(tǒng)的機(jī)械控制方式相比不僅制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間更快，而且能夠?qū)崿F(xiàn)更多的控制功能，如按著軸荷分配制動(dòng)力等。

而AEBS系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算確認(rèn)有碰撞危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)向EBS系統(tǒng)發(fā)出制動(dòng)指令，EBS系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行。需要說(shuō)明的是AEBS系統(tǒng)也可以和具有ESP功能的ABS系統(tǒng)搭配，并不一定要基于EBS系統(tǒng)進(jìn)行工作，這取決于車(chē)輛的實(shí)際配置。通常情況下，如果跟車(chē)距離過(guò)小、有碰撞危險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)首先點(diǎn)亮黃燈，進(jìn)行警報(bào)，如果駕駛員對(duì)警報(bào)做出反應(yīng)、進(jìn)行了減速制動(dòng)，碰撞危險(xiǎn)被解除，就不會(huì)促發(fā)制動(dòng)。但當(dāng)駕駛員對(duì)警報(bào)沒(méi)有做出反應(yīng)、接管車(chē)輛時(shí)，才會(huì)觸發(fā)二級(jí)、三級(jí)報(bào)警（紅燈點(diǎn)亮）。紅燈點(diǎn)亮，首先實(shí)施部分制動(dòng)，如果駕駛員對(duì)警報(bào)做出反應(yīng)、進(jìn)行了減速制動(dòng)，碰撞危險(xiǎn)被解除，就不會(huì)促發(fā)全制動(dòng)，但駕駛員對(duì)警報(bào)沒(méi)有做出反應(yīng)時(shí)，才會(huì)觸發(fā)全制動(dòng)。

審核編輯：郭婷