主动紧急制动测试：特斯拉MODEL S

1 测试背景与标准介绍

很多时候,主动避免事故相比被动安全更有意义。随着汽车安全技术的不断发展和进步,今天的人们对于车辆安全性的要求已经不仅仅局限在碰撞测试中拿了几颗星,或者是否装备了ABS、ESC这类主动安全配置了。近些年来,自动驾驶技术的呼声越来越高,相关硬件的成本也逐渐降低到了合理位置,越来越多的厂家为旗下车型配备了ADAS(高级驾驶辅助)系统,并且将其普及到了更多平民化的车型中。

测试背景

2016年是国际ADAS年,同时也是各个主机厂及供应商在自动驾驶领域发力的一年,而ADAS可以看做是一种低阶的自动驾驶,或是高阶自动驾驶的基础。在ADAS系统的众多功能中,与驾驶安全最为密切的要数AEB主动紧急制动系统。该系统通过雷达、超声波传感器和摄像头探测到前方有威胁的障碍物后,会发出声光警报甚至主动采取制动措施,帮助驾驶者避免事故或降低碰撞带来的伤害,就好像一位隐形的卫士,在关键时刻挺身而出,守护着驾驶者和行人的安全。

由于AEB系统对于驾驶安全的提升有着非常明显的效果,美国和欧洲早已经将AEB系统列入安全测试中的必备项目,并且是车辆获得顶级安全评价的必要条件,而我国的C-NCAP也将在2018年引入AEB功能的测试。不仅如此,大众、通用等20家车企在美国共同签订协议,在2022年将AEB系统作为美版车型的标配,从而使追尾事故减少40%。

目前国内并没有相关机构对车辆的AEB系统进行评价,同时该系统在国内依然属于高配车型的专属。不过,随着消费者对主动安全性的要求不断提升,AEB的普及程度也逐年走高。因此,我们也将对市场上现售的带有AEB系统的车进行测试,看一看它们都可以实现怎样的效果。

标准介绍

在参考了国际安全测试机构的相关实验标准,并结合国内道路常见的一些事故案例后,我们将主动紧急制动测试分为防追尾制动测试和行人探测测试两个大项,分别考量车辆AEB系统对于前方车辆和横穿马路的行人的识别能力,以及对于车辆速度的控制能力。

此外,目前很多品牌或车型具有高阶驾驶辅助系统,如特斯拉的Autopilot等,这些系统集合了包含AEB在内的多种驾驶辅助功能,按照行业相关标准可达到二级自动驾驶水准。需要说明的是,这些系统并非意味着车辆可以无人驾驶,只能作为行驶过程中对驾驶员操作的辅助和补充。不过,为了实现测试标准的统一,保证公平和公正性,我们仅对主动紧急制动系统(AEB)进行测试,不会开启其它驾驶辅助系统。

防追尾制动测试

在这个测试环节中,我们将一台充气模型作为追尾事故中的“目标车”,也就是被追尾的一方,测试车辆将以10-50km/h的时速从正后方驶向模型,以考察该车能否识别前方障碍,并发出警示并实施制动。我们将测试车辆在10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、45km/h和50km/h六组速度下的表现,每组测试5次,以系统是否能够避免或有效减轻碰撞作为评价结论。

行人探测测试

在这个测试环节中,我们设置了三个场景:1. 假人道具静止站立在车辆行驶路线前方,考察车辆能否识别静止的行人并发出警示及实施制动;2. 如果第一个场景顺利通过,即成功避免碰撞的发生,将进入第二个场景的测试,即假人道具横向穿过车辆运动路线,模拟行人横穿马路的场景,考查系统的探测范围以及反应速度;

如果测试车顺利通过了前两个场景的考验,那么就将进行第三个附加场景的测试,即“鬼探头”场景。此场景的难度较高,故作为整个测试的“加分项”。所有场景的测试车速为30km/h,每个场景测试5次,以系统是否能够避免或有效减轻碰撞作为评价结论。

2 首台测试车:特斯拉MODEL S

首台接受测试的车型:特斯拉MODEL S

参加我们主动紧急制动测试的首台车型是特斯拉MODEL S,测试车是更新了v8.0系统的MODEL S 90D。与之前的v7.1版本系统相比,新系统改变了Autopilot自动辅助驾驶功能的数据计算逻辑,由原先以图像数据分析为主改为以毫米波雷达监测的数据为核心,图像分析为辅的计算逻辑。

由于前段特斯拉因理念不合而与Mobileye公司交恶,近期又被曝出与三星签订协议共同开发自动驾驶芯片,未来特斯拉必将使用全新的软、硬件组合来替换现有系统,届时我们将持续关注,并在第一时间对其进行测试。

- 防追尾制动测试

特斯拉MODEL S即使在不开启Autopilot的状态下,也具备主动紧急制动功能,这个功能在老的v7.1系统中就已经存在,在v8.0系统中该功能依然提供。新系统关于逻辑判断和算法的优化,相信也会对测试结果产生积极的作用。

结果分析:

在10km/h的时速下,MODEL S可以探测到前方障碍物,并发出了声音和视觉警报,但在进行制动时不够坚决,导致没有完全避免碰撞。我们推测之所以出现这种情况,很可能是由于系统认为在这样的时速下驾驶员有充分的时间接管车辆,避免碰撞发生,因此并没有进行较早的全力制动;

在20km/h和30km/h的时速下,MODEL S表现稳定,系统不仅发出了警报,当系统探测到车辆即将发生碰撞时及时采取了有效的刹车动作,所有测试均完全避免了碰撞的发生;

在40km/h的时速下,MODEL S在5次测试中仅有一次与障碍物发生了非常轻微的接触,我们仍然认为车辆在这一时速下具备避免碰撞的能力,并将在下面的视频中展示这一次轻微接触;

在45km/h和50km/h的时速下,车辆可以及时发出警报并采取制动措施,采取的制动力并不能完全避免碰撞的发生,但可以大幅降低碰撞时的车速,车辆最终和模型发生了轻微碰撞。

综合来看,MODEL S在防追尾制动测试的过程中可以用稳定来形容。当时速超过20km/h后,系统对于障碍物的识别率可达到100%。而在速度最高的45km/h和50km/h两组测试中,虽然并不能将追尾事故完全避免,但已经大大减轻了碰撞带来的伤害,效果明显。

- 行人探测测试

场景1:静止行人探测测试

相比汽车、公交车等机动车而言,行人的横截面积更小。因此,对于采用摄像头或雷达作为传感器的系统而言,对行人的探测难度相对更高。那么,特斯拉MODEL S的表现如何呢?

结果分析:

从结果来看,特斯拉MODEL S可以准确识别静止在车辆前方的行人,而且制动及时、稳定。在我们规定的30km/h的速度下,5次测试全部成功通过。

场景2:模拟行人横穿马路测试

顺利通过静止行人探测测试后,MODEL S将进行模拟行人横穿马路的测试。这项测试考查的是系统探测的范围以及反应速度。当行人还没有移动到车辆正前方且距离车辆较远时,系统越早发现、反应速度越快,就越有利于避免或减轻碰撞的强度。

结果分析:

在模拟行人横穿马路的测试场景中,MODEL S探测到了行人,但时机较晚。从视频中可以看出,当车辆与行人接触后系统才做出反应,尽管此时系统实施了主动制动,但作用已经不是很明显。因此,特斯拉MODEL S没有通过场景2的测试,将不再进行模拟“鬼探头”的附加场景测试。

全文总结:

AEB主动紧急制动系统可以在无形之中避免事故的发生,因此它的普及对于道路交通安全有着非常积极的作用。特斯拉作为一家有着高科技公司背景的汽车品牌,各种高新科技的应用是其产品的一大特点,从MODEL S的实际测试表现来看,它在防追尾测试以及静止行人探测测试中的表现比较优秀,而面对横穿马路的行人时表现一般。

在未来的日子里,我们将逐步对国内市场中所有装备AEB系统的车型进行测试,也希望能有更多的品牌可以为旗下的车型配备这套系统,甚至成为标准配备。毕竟,主动避免事故相比被动安全更有意义。