人類駕駛員在開車過程中，面對(duì)存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)的障礙物（前方車輛突然緊急制動(dòng)、相鄰車道前方車輛突然Cutin、行人/二輪車橫穿等），常會(huì)采取兩種策略：一種是通過制動(dòng)減速來避免碰撞，一種是通過轉(zhuǎn)向改變行駛路線來避免碰撞。

但是駕駛員不是鐵打的，開車過程中難免出現(xiàn)分心、疲勞的情況，這就導(dǎo)致部分情況無法及時(shí)識(shí)別到風(fēng)險(xiǎn)。就算駕駛員注意力保持高度集中，能夠及時(shí)識(shí)別到風(fēng)險(xiǎn)，但是考慮到駕駛員的反應(yīng)延遲時(shí)間以及緊張心里，面對(duì)一些緊急碰撞風(fēng)險(xiǎn)場景，往往也無法實(shí)現(xiàn)最佳的避撞效果。

為了解決上述這些痛點(diǎn)，車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)開始茁壯成長，這個(gè)家族當(dāng)前最耀眼的明星非已經(jīng)廣泛應(yīng)用但依舊青澀的AEB莫屬，關(guān)于AEB的科普可詳見這兩篇文章《AEBS，自動(dòng)駕駛演藝圈喜歡喊“卡”的導(dǎo)演》和《AEB的“難言之隱”》。

AEB映射到人類駕駛員的避撞行為就是制動(dòng)，屬于縱向避撞邏輯?？沙酥苿?dòng)減速，人類駕駛員避撞還有另一種選擇：轉(zhuǎn)向改變行駛路徑，屬于橫向避撞邏輯，這個(gè)對(duì)應(yīng)主動(dòng)安全策略就是緊急轉(zhuǎn)向避撞。

01 為什么需要緊急轉(zhuǎn)向避撞

或許有人會(huì)疑惑，面對(duì)前方存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)的障礙物，通過制動(dòng)減速避撞難道還不夠嗎，為什么還需要通過轉(zhuǎn)向進(jìn)行避撞呢？緊急轉(zhuǎn)向避撞時(shí)，對(duì)于掛車這類商用車，轉(zhuǎn)向角度或者轉(zhuǎn)向角速度控制不好，還會(huì)引起側(cè)翻，給其他車輛帶來更大的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

要回答上述問題，我們還需要從場景的角度進(jìn)行解釋：

（1）大陸公司曾做過一個(gè)調(diào)查，典型乘用車在干燥路面上以100km/h的速度行駛時(shí)，要想通過制動(dòng)使車停下來，最少必須在障礙物前40m進(jìn)行制動(dòng)。與此不同，在不使用制動(dòng)而只使用轉(zhuǎn)向時(shí)，即使距離障礙物只有28m，仍可通過轉(zhuǎn)向完成碰撞。因此，通過轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)避撞要比通過制動(dòng)實(shí)現(xiàn)避撞具有更短的縱向距離要求，直白一點(diǎn)表達(dá)就是：在通過制動(dòng)已無法避免碰撞的場景，通過轉(zhuǎn)向仍可避免碰撞。

（2）車輛在高速行駛時(shí)，面對(duì)前方存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)的障礙物，如果采取緊急制動(dòng)策略，則有可能帶來更嚴(yán)重的連續(xù)追尾事故。有鑒于此，市面上多數(shù)AEB產(chǎn)品采用減速量達(dá)到一定值（比如>60km/h）即退出的策略，退出之后是選擇制動(dòng)還是轉(zhuǎn)向，由駕駛員決定。如果高速場景采用轉(zhuǎn)向避撞，不僅可以避免正面碰撞，還可以避免被追尾，還不需要駕駛員在緊急情況下做出決定，可謂一舉三得。

（3）人類駕駛員在面對(duì)前方存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)的障礙物，通過轉(zhuǎn)向進(jìn)行避撞時(shí)，確實(shí)存在由于控制不好轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向角速度，導(dǎo)致車輛發(fā)生側(cè)翻。但是當(dāng)人類駕駛員換成駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)后，系統(tǒng)可以基于車輛狀態(tài)，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)下發(fā)合適的轉(zhuǎn)向角速和轉(zhuǎn)向叫嘟嘟，從而避免側(cè)翻事故發(fā)生。

因此，在部分碰撞風(fēng)險(xiǎn)場景下，轉(zhuǎn)向要比制動(dòng)具有更好的避免碰撞或者降低碰撞傷害效果。

02 什么是緊急轉(zhuǎn)向避撞

緊急轉(zhuǎn)向避撞策略包含兩種，一種是急轉(zhuǎn)向輔助（Emergency Steering Assist，ESA），一鐘是自動(dòng)緊急轉(zhuǎn)向（Autonomous Emergency Steering，AES）。

EAS在《GBT 39263-2020 道路車輛 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ ADAS）術(shù)語及定義》中的定義為：實(shí)時(shí)檢測車輛前方、側(cè)方及側(cè)后方行駛環(huán)境，在可能發(fā)生碰撞風(fēng)險(xiǎn)且駕駛員有明確的轉(zhuǎn)向意圖時(shí)輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。

按照是否跨越車道線，ESA還可以分為車道內(nèi)轉(zhuǎn)向避撞和車道外轉(zhuǎn)向避撞兩種，車道內(nèi)轉(zhuǎn)向避撞主要針對(duì)的是車輛/行人/兩輪車等目標(biāo)物占據(jù)自車車道一部分，自車車道剩余寬度允許自車通行的場景，如圖1左圖所示。車道外轉(zhuǎn)向避避撞主要針對(duì)的是車輛/行人/兩輪車等目標(biāo)物占據(jù)自車車道且剩余寬度不允許自車通行的場景，如圖1右圖所示。

圖1 車道內(nèi)避撞和車道外避撞場景

從功能實(shí)現(xiàn)整體難度上講，車道內(nèi)轉(zhuǎn)向避撞的難度要低一點(diǎn)，因?yàn)樵诖朔N場景下，自車不越過車道線，理論上自車不需要去判斷相鄰車道前后車是否具有安全的變道空間，只需要做好前向感知即可。此外，從避撞路徑規(guī)劃及整車控制層面來講，車道內(nèi)避撞的實(shí)現(xiàn)難度也較車道外避撞難度要低一點(diǎn)。但是車道內(nèi)避撞的障礙物常為行人、兩輪車，這對(duì)感知識(shí)別的能力要求要更高一點(diǎn)。

ESA功能的上車有一段歷史了，但是各主機(jī)廠對(duì)ESA的理解不盡相同，這樣導(dǎo)致雖然都叫ESA，但是實(shí)現(xiàn)的功能卻不盡相同，下面我們選取幾家ESA產(chǎn)品進(jìn)行簡單介紹。

2018年的，福特在全球范圍內(nèi)正式推出Co-Pilot360?智行駕駛輔助系統(tǒng)，其中就包括ESA，官方對(duì)這一功能的介紹是：如果前方突發(fā)危險(xiǎn)狀況，福特ESA可以在AEB自動(dòng)剎車觸發(fā)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向力，幫助老司機(jī)敏捷地繞過占道車輛，繼續(xù)前行。

ESA激活的前提是AEB激活，且之后如果檢測到駕駛員打方向盤，ESA根據(jù)打方向的快慢，相應(yīng)調(diào)節(jié)方向盤的輕重，避免在緊急情況下車輛跑偏及碰撞。如果駕駛員打的力度過快，ESA會(huì)相應(yīng)的調(diào)重方向盤的力度；當(dāng)轉(zhuǎn)向打力度過慢，ESA會(huì)相應(yīng)調(diào)輕方向盤的力度。

今天我們再打開福特官網(wǎng)上關(guān)于ESA的介紹，已經(jīng)變成圖2的模樣。此時(shí)的ESA不再是只會(huì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力的小屁孩，而是會(huì)主動(dòng)探測碰撞風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)通過聲光電先給出避撞建議，如果識(shí)別到駕駛員按照建議輕打方向盤，那么ESA將施加一個(gè)轉(zhuǎn)向力矩，來幫助駕駛員完成轉(zhuǎn)向避撞。

圖2 福特ESA功能介紹

2019年，吉利新車型星越L上也緊急避障轉(zhuǎn)向輔助EMA功能，此EMA在檢測到駕駛員意圖通過轉(zhuǎn)向來進(jìn)行避讓，且駕駛員轉(zhuǎn)向操控不足以避免碰撞發(fā)生時(shí)，通過加強(qiáng)轉(zhuǎn)向輸入來發(fā)揮作用。在加強(qiáng)轉(zhuǎn)向輸入的同時(shí)，如果駕駛員意圖回到原車道，該功能還有助于在路過障礙物后再次回正車輛。這和福特2018年推出的ESA功能基本類似，都是在檢測到駕駛員有主動(dòng)轉(zhuǎn)向避讓操作時(shí)，且轉(zhuǎn)向力不足時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)向力進(jìn)行修正。

2019款星越L上此功能可在50~100km/h激活，到了2024款星越L，此激活車速范圍變成了50~120km/h，5年將激活速度提升20km/h，由此可見此功能開發(fā)難度絕非等閑之輩。

2023年，年底上市的遙遙領(lǐng)先M9上，也配置了此功能，圖3為官網(wǎng)上關(guān)于其ESA功能的介紹，從官方介紹里，可以看到問界M9的ESA功能也是輔助加大轉(zhuǎn)向力矩，和上面介紹的福特ESA以及星越L ESA基本類似，但具體實(shí)現(xiàn)方式如何，我們還不得而知，畢竟這項(xiàng)功能要等2024年第二季度通過OTA才能推送到用戶手中。

圖3 問界M9關(guān)于ESA功能的介紹

最后介紹一下2024年剛剛上市的第九代凱美瑞上的ESA，官方介紹的一個(gè)應(yīng)用場景，如圖4所示：人類駕駛員發(fā)現(xiàn)車道內(nèi)有行人時(shí)，為了安全起見都會(huì)向沒人的方向打一點(diǎn)轉(zhuǎn)向，保證行車安全。如果這個(gè)人類駕駛員是新手司機(jī)，對(duì)距離把握不準(zhǔn)，那么就可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過大導(dǎo)致超出本車道，這個(gè)時(shí)候ESA會(huì)幫助駕駛員調(diào)節(jié)合適的轉(zhuǎn)向力，讓車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)安全行駛。

圖4 第九代凱美瑞ESA功能場景

凱美瑞的這個(gè)ESA系統(tǒng)，主要用來修正轉(zhuǎn)向力，防止緊急轉(zhuǎn)向過程車輛偏離車道，發(fā)生其他碰撞風(fēng)險(xiǎn)，ESA系統(tǒng)不生不具備主動(dòng)發(fā)現(xiàn)障礙物，主動(dòng)提示避撞，主動(dòng)執(zhí)行避撞的能力。

從上面幾家的ESA產(chǎn)品可以看出，當(dāng)前的ESA主要還處在修正駕駛員轉(zhuǎn)向力的階段，在緊急碰撞風(fēng)險(xiǎn)場景（例如通過TTC<閾值進(jìn)行判斷），檢測到駕駛員有通過轉(zhuǎn)向進(jìn)行避撞的意圖，如果駕駛員轉(zhuǎn)向過大超過側(cè)翻閾值，那么ESA介入適當(dāng)降低轉(zhuǎn)向力矩，如果駕駛員轉(zhuǎn)向過小不足以避障，那么ESA介入適當(dāng)增加轉(zhuǎn)向力矩。這其實(shí)時(shí)國標(biāo)中關(guān)于ESA的理想狀態(tài)還有一定差距。

介紹完ESA，我們再聊一聊研究得火熱的AES。

AES在《GBT 39263-2020 道路車輛 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ ADAS）術(shù)語及定義》中的定義為：實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛前方、側(cè)方和側(cè)方行駛環(huán)境，在可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)控制車輛轉(zhuǎn)向，以避免碰撞或減輕碰撞后果。

從定義上看，AES和ESA最大的區(qū)別就是不需要駕駛員進(jìn)行確認(rèn)觸發(fā)了，看似區(qū)別不大，實(shí)則有L2和L4區(qū)別那么大，畢竟AES需要像人一樣去發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，并自主做出對(duì)避障最有利的策略。

AEB屬于橫向避撞策略，AES屬于縱向避撞策略，這兩個(gè)功能未來必將集成在一起，成為一個(gè)保護(hù)車內(nèi)和車外行人的更安全、更可靠的前向避撞系統(tǒng)，那么集成后的系統(tǒng)，什么時(shí)候觸發(fā)AEB、什么時(shí)候觸發(fā)AES、是帶著制動(dòng)觸發(fā)AES、還是釋放制動(dòng)觸發(fā)AES，需要基于前向目標(biāo)類型，與前向目標(biāo)距離，后向目標(biāo)類型，與后向目標(biāo)距離，相鄰車道變道安全空間大小等因素綜合考慮。

AES可謂任重而道遠(yuǎn)。

03 小結(jié)

最近越來越覺得，主動(dòng)安全是一個(gè)可以建立極大競爭壁壘的領(lǐng)域，滿足法規(guī)要求的一個(gè)可用主動(dòng)安全功能可能不難，但是滿足復(fù)雜場景的一個(gè)好用主動(dòng)安全功能實(shí)在太難。在這里沒有花里胡哨的算法，也挖掘不出耳目一新的買點(diǎn)，有的只是日復(fù)一日理解場景、挖掘場景、收集數(shù)據(jù)、迭代功能。