聊聊自动紧急制动系统AEB的话题

Part 1

什么是自动紧急制动AEB

先从AEB的定义说起。AEB（Autonomous Emergency Braking）既是汽车的主动安全设计，也是辅助驾驶设计中的一项功能。具体来说就是在检测到潜在碰撞时，自动激活汽车的刹车；如果司机已经踩了刹车，但刹车力度还不足以防止碰撞，它也可以增加制动力。

AEB这个功能的目的，是在传统汽车发展阶段一项降低事故发生概率和危害的功能设计。如果说L3以上的自动驾驶辅助的功能是帮助用户开车的话，AEB这项L1的基本功能是在用户马上要碰撞的时候辅助刹车，这是救命用的。

● AEB系统的基本原理（和关键算法）

在设计过程中，AEB功能检测潜在碰撞，这就引入了一个碰撞时间的概念。

碰撞时间TTC(Time-To-Collision)指的是，行驶车辆计算出和前方物体可能发生碰撞所需要的时间，定义为自车与障碍物之间的距离除以相对速度。计算时会考虑预期的车辆轨迹、道路几何形状、交通控制以及相对位置和速度 等等，这个数据可以来评估行驶中的车辆和道路环境的安全性。

AEB 的关键是避撞算法，避撞算法决定了预警的时机和逻辑，其核心问题是确定合适的介入时刻。对于大多数用户需要的是，在相对危险的时候才介入，即 TTC 足够小时， AEB 就应采取制动措施。这里又有几个原则：

◎ 一是不能影响用户体验：制动时刻应晚于驾驶员的最迟制动时刻和驾驶员的最迟转向时刻；——翻译成大白话就是，如果驾驶员有足够的反应时间自行操作刹车或者转向，AEB不应该过早地启动。

◎ 二是确保制动效能：制动时刻应早于制动系统将车辆刹停的最迟制动时刻，达到避撞的目的。

随着AEB系统的要求扩展，AEB感知需要识别车辆、行人甚至更多有可能碰到的场景：比如骑自行车的人、小孩等。

● AEB的触发条件

当车辆行驶时，AEB系统算法实时地计算出本车与前车在当前运动状态：

◎ 当 TTC 值小于前方碰撞预警系统 FCW （Forward Collision Warning）的阈值时，系统采用视觉、听觉或触觉向驾驶员报警；

◎ 当 TTC 小于 AEB 阈值时，系统以一定的减速度采取紧急制动。

从国内测试要求来看，主要根据20、30和40公里/h来测试，在较高速度下测试50、60、70、80km/h，测试中车辆是和前车在正负50%的偏置率。就像前面说的日常场景下，由于设计的差异性，确实可能出现AEB没给你刹住的情况发生。

Part 2

紧急制动辅助装置（EBA）

在这里我们介绍一下AEB功能的好搭档，紧急制动辅助装置（EBA）——为了让制动效果更好，汽车企业还设计了这项功能。

在正常情况下，大多数驾驶员开始制动时只施加很小的力，然后根据情况增加或调整对制动踏板施加的制动力。许多驾驶员也对需要施加比较大的制动力没有准备，或者反应得太晚。EBA通过驾驶员踩踏制动踏板的速率来理解它的制动行为，如果它察觉到制动踏板的制动压力恐慌性增加，EBA会在几毫秒内启动全部制动力，其速度要比大多数驾驶员移动脚的速度快得多，EBA可显著缩短紧急制动距离。

因此不管是AEB帮用户刹车，还是用户自己看到前向预警，汽车企业是希望用户对这个过程负责。

Part 3

展望辅助驾驶的未来

随着L3以上的自动驾驶辅助系统的完善，汽车在避免碰撞过程中，将不断扩展车辆的感知能力，目标是能像人一样，去选择是刹车还是通过紧急避险来避免碰撞。自主驾驶的车辆躲避移动障碍物的统一的运动规划，提供了用于碰撞避免目的的转向校正，这个紧急避险的功能。特别是随着感知能力和计算能力的加强，自动辅助驾驶系统，将减速或者专项配置给车辆。

随着自动辅助驾驶架构的变化，更强的传感器和控制器算力的提升，甚至如果将来大量部署V2X车联网功能，AEB功能将作为系统的一项基本功能融入到整个自动辅助驾驶功能里面。

当然也会存在L3的自动辅助驾驶系统会把最后的决定让驾驶者来背，所以直到L4自动辅助驾驶之前，我们还是要对整个驾驶过程负责。

总结：

AEB功能设计之初是帮用户在紧急状态下，来一脚刹车。随着监管机构看到这项功能对于道路伤亡的减少作用，它被引入车辆安全的基础特性。随着自动辅助驾驶不断增强功能的引入，AEB将和转向的自动车道避险结合使用。在厂家承诺L4自动辅助驾驶之前，最后保证道路安全的始终是用户自己。

审核编辑：刘清