自动紧急制动系统（AEB）功能逻辑分析

开垦者

上一篇文章分享了FCW系统的相关知识，本篇在FCW的基础上，对于AEB系统功能进行梳理和分析。

一、前碰撞预警系统功能说明

AEB系统功能说明

AEB是一个安全系统，在本车与前方目标物体即将发生碰撞时通过报警提示驾驶员制动（FCW功能部分）或自动对本车产生制动的方式（AEB部分）来避免交通事故的发生。

我们可以将AEB理解为，在FCW系统基础上增加了自动制动功能。

该系统通过对前方目标物体及交通状况的监测，当驾驶员没有意识到碰撞风险、制动力太小或制动过晚时采取报警、制动等方式，帮助驾驶员避免或减轻追尾碰撞，提高驾驶安全性。

系统首先会通过预警提醒驾驶员，如果驾驶员仍然没有反应，系统就会使发动机限扭，并将基础制动系统应用到最大制动力度，以避免或减轻可能的碰撞。

AEB系统一般包含：两级前碰撞预警和自动紧急制动（制动在预警后触发）。



二、AEB相关法规

以下列出部分AEB相关法规供大家参考：

ECE R131《uniform provisions concerning the approval of motor vehicles with regard to advanced emergency braking systems 》

JT/T-883-2014《营运车辆行驶危险预警系统技术要求和试验方法》

JT/T 1242-2019《营运车辆自动紧急制动系统性能要求和测试方法》

GB/T 38186-2019《商用车辆自动紧急制动系统（AEBS）性能要求及试验方法》

ISO 22839-2013《Intelligent transport system-forward vehicle collisionmigration system ——operation，perfomance，and verification requirement》

SAE J3087-2017《Automatic Emergency Braking (AEB) SystemPerformance Testing 》

ECE R131《Uniform provision concerning the approval of motor vehiclewith regard to the Advanced Emergency Braking System(AEBS)》

C-NCAP-2021

E-NCAP-2018

由于AEB是一个较为关键的主动安全系统，所以涉及的法规也较多。

在乘用车领域，AEB系统作为了E-NCAP和C-NCAP重要的评价组成部分。

在商用车方面，国内基本参照38186，出口欧盟车辆则需要在第三方机构进行目击的情况下通过ECE R131测试。（其实就我个人理解来说，38186和R131的差异并不大，对于测试场景的要求甚至可以说是非常简陋，远不能完善的评价AEB系统的优劣；而是仅仅作为是否具备该功能的测量依据。）

三、AEB系统逻辑

系统组成：

据我了解，出于降低成本的考虑，目前市面上有基于单雷达的AEB系统，基于单视觉的AEB系统。当然主流方案还是多传感器融合，利用数据融合提高感知精确度，增强目标的视频验证和路径预测，可以大大降低AEB系统的误识别几率，毕竟无论谁遇到幽灵制动都会骂娘的。

系统状态：

系统状态和上一篇中提到的FCW系统相似：警告阶段分为一级报警和二级报警，在二级报警后，威胁进一步提高时，AEBS 进入紧急制动阶段，发送请求减速度进行主动制动。

在警告阶段，即使驾驶员进行了制动干预，但制动力不足，仍然会进入紧急制动阶段。

相关状态跳转条件和TTC策略可以参考FCW系统。

四、AEB紧急制动分析

载荷要求：

由于车辆载荷状态会对制动力产生明显影响，在空载/满载情况下车辆输出的减速度具有差异，所以AEB系统需要考虑到车辆载荷情况/是否带挂车情况。

制动系统：

在AEB进行紧急制动功能的过程中，ADAS 控制器需要能够控制制动系统，实现对车辆的减速。此时制动系统需要根据 ADAS 控制器发送的制动减速度请求进行响应；同时反馈制动态和车速、轮速等信号。

但是制动系统从接收到ADAS控制器的减速请求，到完全满足减速请求是有一个过程的，这个过程也是判断制动系统优劣的指标。

在《自动控制原理》中提到，稳、准、快，用来形容控制系统。稳，指的是稳态误差；准，指的是超调量；快，指的是动态响应时间。那么制动系统当然也属于一种控制系统。



目前在汽车领域，主要分为三种制动系统：机械制动系统、气压制动系统、液压制动系统。

机械制动系统：是由驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，从而达到制动的效果，基本已经消失。

气压制动系统：利用压缩空气作动力源，将发动机带动空压机所产生的压缩空气的压力转变为机械推力，使车轮转动。我们经常在卡车刹车时，听到类似放气的声音，就是气刹系统在起作用。

液压制动系统：乘用车基本使用的都是液压制动，优点是结构简单，减小了占据的车内空间，并且响应速度较快。

由于我本身也不是车辆工程专业出身，这部分掺杂了个人理解，如有误请见谅。

讲了这么多，主要是为了考虑到制动系统的响应速度不同，所以AEB需要对相应的制动系统做适配开发，后期标定，避免AEB触发减速过早或过晚。

比如气刹/液刹制动系统下，需要进行的预建压分别是多少，可以使制动系统准备的更加完善，驾驶员踩下制动时制动响应更迅速。

紧急模式：

在AEB制动过程中，自车与前车发生碰撞后，很可能会前车目标会出现丢失情况；这种情况出现的原因有可能是车距过近或传感器由于撞击损坏而造成的。

为保证紧急制动能够持续制动，避免碰撞损失升级，AEB会进入紧急模式，推迟紧急制动的退出。

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我坚信最好的学习就是输出。