更安全的自动紧急制动系统

　　2023年5月，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。今年4月29日，该机构推进该规定，要求到2029年所有乘用车和轻型卡车都必须配备AEB系统，以在62英里/时（100公里/时）内避免与另一辆车相撞。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。

　　NHTSA的规划

　　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。

　　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？

　　AEB规范：美国与欧洲的比较

　　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。

　　了解AEB

　　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。

　　Hyperlux与NHTSA提案的比较

　　全新Hyperlux图像传感器系列建基于安森美深厚的汽车专业知识，旨在帮助汽车整车厂商（OEM）在各种条件下进一步提升车辆的安全性，从而减少事故，挽救生命。如果我们将最新的Hyperlux产品系列与NHTSA提案进行比较，就会发现该法规应该更深入，或者至少可以尽早实施。

　　让我们来考虑车辆对行人场景中车速最高（因此制动距离最大）的情况：一辆车正在接近一个沿车辆行驶路径行走的行人。车速可以达到每小时40英里，而行人的步行速度为每小时3.1英里。

　　对于这一车辆对行人的场景，如果考虑到典型的城市路况，前方ADAS视场角为120°、时速达40英里的车辆的停止（制动）距离、0.5秒至1秒的响应（反应）时间，以及每个行人至少8个像素才能正确识别，可以推导出大约需要2480像素的最小（水平）分辨率（使用高中数学几何知识）。

　　Hyperlux AR0823AT传感器（3840x2160像素）以超过50%的裕量满足了NHTSA最严格的车辆对行人场景所规定的水平分辨率，可有效地为每位行人提供多达12个像素，从而实现强大的AEB识别算法操作。

　　新的NHTSA建议包含了2016年建议中缺少的一项内容，即要求在微光条件下和夜间准确探测行人。对安森美而言，这已经是其优先考虑的重点，也可以说是Hyperlux传感器系列的标志性特征，它具有2.1μm像素尺寸和业界领先的150dB高动态范围成像(HDR)，可在0.05lux至200万lux亮度场景中准确成像。

　　让我们将Hyperlux传感器系列在微光条件下的性能与NHTSA提案进行对比，再次考虑最严格的车辆对行人场景（例如：行人沿着驶来车辆的行驶路线行走），但这次是在夜间。提案中提到了0.2lux的环境光水平（月光条件）以及车辆近光灯/远光灯照明，但没有规定车辆照明的照度水平（与Euro NCAP不同）。

　　美国汽车协会（AAA）在2019年对美国和欧洲汽车前大灯性能的一份研究表明，行人所在位置的平均近光灯照明水平约为9lux。假设最坏情况下行人的反射率为10%（穿着深色衣物），并使用典型的车用镜头（F值1.4），则在传感器处的照度水平为0.11lux。

　　在典型的33ms积分时间（夜间条件）下，Hyperlux传感器系列在0.03lux的照度水平下就能达到5的信噪比（SNR）（比NHTSA规定的照度要低四倍），而在0.10lux的照度水平下能达到10的信噪比！

　　在阳光明媚的日子驶出隧道时，Hyperlux的HDR性能使车辆能够立即看到附近的车辆和隧道尽头以外的任何潜在

　　危险。过去，许多解决方案的动态范围不足，无法成功捕获图像的远近两个区域，导致潜在风险在汽车处理器中不可见。在如图3所示的场景中，Hyperlux传感器系列的HDR性能能够精确跟踪图像中心、边缘和远处的对象，如汽车、交通信号灯和行人，即使在光线水平下降时也是如此。

　　Hyperlux传感器提供的精确性、集成安全性符合B级汽车安全完整性（ASIL）安全标准，远远超出了基本AEB应用的要求。其高精度、高速和先进功能已可用于ADAS L2级系统以及更高级别的系统，帮助制造商向自动驾驶过渡。

　　NHTSA与车辆安全的未来

　　对于NHTSA的提案，我们不禁要问，它是否足够深入，以及规划中的时间线是否过长。虽然任何旨在提升车辆安全性的标准在理论上都应该受到欢迎，但如果要产生影响力，它必须领先于行业。从欧洲取得的进展来看，NHTSA的计划至少落后两年（针对车辆与行人之间的措施），而有些方面甚至落后四年（车辆间）。将这一标准与最新的感知产品进行比较，再次凸显出两者之间的差距。像Hyperlux这样的传感器已经能够满足拟议的AEB要求，包括在微光环境下的性能，同时还能支持其他技术，如车道偏离系统和全自动驾驶。到2026年，配备ADAS系统的车辆可能将远超NHTSA的提案要求。

　　如果我们观察市场趋势，情况也类似。汽车制造商不断努力为新车型增加功能，以创造更加高端和安全的车辆供消费者使用，因此AEB是预期中的一项功能。这一因素继续推动配备ADAS技术（如AEB）的车辆销售。随着大多数制造商加快在其全系车型中100%部署AEB，许多设计人员正在研究更具革命性的提升车辆安全性的方法。尽管NHTSA提案中的某些元素是积极的，比如微光环境下的测试，但很明显，考虑到时间跨度，该提案还可以或许还应该更进一步。汽车制造商及其供应商正在努力利用创新技术来提高车辆安全性，减少汽车事故，拯救生命。正是这种由领先汽车制造商及其产业链供应商组成的合力，很可能意味着许多汽车将在2026年之前就配备更先进的安全功能。

　　编者按

　　近日，某品牌新能源车车祸引发人们对于自动紧急制动系统(AEB)的热议，因为关乎行车安全，关于AEB的讨论热度持续上升，其中的一个焦点就是车企对于AEB宣传的边界究竟在哪里。技术在不断进步，欧美甚至用法规去普及这项技术，我们不能否定其为驾驶员带来的更多一重的安全性保障，但需要记住的是，对科技的依赖要有限度，驾驶安全的底线还是在驾驶员自己手中，我们始终要成为保障自身安全的最后一道防线。