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是时候重新审视汽车AEB了
发布时间:2025-04-11        浏览次数:7        返回列表

你是否还记得前几年,华为公司余承东与小鹏汽车何小鹏,就各自车辆的自动紧急制动系统(AEB)功能展开了激烈讨论,相关话题在网络上引发热议。

今年的中国电动汽车百人会论坛上,‌AEB依然成为热议话题。与过去大家极力鼓吹AEB不同,这一次,大家开始对AEB这项技术开始“冷思考”。

第一,是AEB在高速场景下,是否存在局限性。比如说,雷军曾在小米SU7上市时介绍,小米SU7 AEB功能实测在135km/h时速下,成功识别前方车道静止故障车并刹停,但在前阵子的某次事故中,车辆与隔离带水泥桩碰撞前系统最后可以确认的时速约为97km/h。

第二,是AEB是否被被夸大宣传了。比如说,百人会论坛上一组数据显示,56%的消费者将L2级辅助驾驶(含AEB)误认为自动驾驶,因驾驶员误判系统能力导致的事故率同比上升12%,与AEB的初衷背道而驰。

以上种种信息,告诫着我们,是时候该重新审视AEB技术了。


AEB的原理


“AEB都没做好,谈什么NOA智驾。”这是业界常说的一句话。每隔一段时间AEB(自动紧急制动系统,Autonomous Emergency Braking)总能上热搜,说明大家对AEB这一救命功能非常重视。

开车时注意力不集中可能会产生严重后果。美国高速公路安全管理局(NHTSA)的调查结果显示,道路交通事故中约90%是由驾驶员操作失误导致的,而车辆故障仅占3%。这一现象在追尾碰撞中尤为突出:31%的追尾事故中驾驶员未采取任何制动措施;49%的案例中驾驶员实施了制动但制动力不足;另有20%驾驶员虽全力制动但制动时机过晚。

为了降低追尾或转弯碰撞的风险或减轻其后果,AEB便应运而生。它是通过自动制动来避免或者缓解碰撞的一种主动安全技术,属于先进驾驶辅助系统(ADAS)的范畴。简单点说AEB,就像副驾驶的教练,能在危险时候帮你踩刹车。

不过,需要注意的是,虽然现在很多汽车都拥有AEB功能,但驾驶员仍然必须专心并始终小心驾驶。

AEB工作原理和智驾整体的思路差不多。分为感知、决策、执行。


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感知

感知系统的核心任务是识别前方物体及其距离,主要依赖毫米波雷达、4D成像雷达、激光雷达和摄像头等传感器,但每种传感器在物体识别、测距精度和环境适应性方面各具优劣,目前尚无完美解决方案。目前AEB领域这些传感器主要玩家包括:

  • 毫米波雷达:主要包括BOSCH、Continental、DELPHI、TRW、DENSO、HITACHI等,BOSCH、Continental等现已掌握77GHz毫米波雷达技术;中国大陆企业的产品主要是中短程毫米波雷达,如杭州智波、芜湖森思、深圳卓泰、沈阳承泰、南京隼眼电子等,产品主要以24 GHz毫米波雷达为主,对77 GHz产品研发刚起步,但发展很快;

  • 单目、双目摄像头:主要包括BOSCH、Continental、DENSO等,国外的DELPHI、Mobileye、LG等以及中国大陆的中科慧眼、智华汽车电子、Maxi Eye、纵目科技、创来科技、前向启创、极目智能等厂商则从摄像头领域切入ADAS领域;

  • 激光雷达:Velodyne、Quanergy、Ibeo、速腾聚创、北科天绘、禾赛科技等。


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当前技术路线呈现两极分化:一方采用多传感器融合的'全家桶'方案,即“激光雷达+摄像头+毫米波雷达”,虽信息全面却存在传感器数据冲突导致决策系统过载的风险;另一方坚持纯视觉路线,认为人类视觉能做到的机器同样可以,这种方案若成功将带来行业突破,但实现难度极大。这两种技术路径各有千秋,也各自面临严峻挑战。

2024年全球主流OEM及供应商采用的AEB技术方案分为:

  • 纯视觉方案:前视单目/双目摄像头,代表厂商为Tesla(HW3.0+)、Mobileye EyeQ5,核心算法为深度学习(BEV+Transformer);

  • 视觉+前向毫米波雷达:摄像头+1前向77GHz雷达,代表厂商为博世(Bosch MRR)、大陆,核心算法为ARS4-B多目标跟踪(JPDA)+规则逻辑;

  • 多传感器融合方案:摄像头+前向雷达+角雷达+激光雷达(可选),代表厂商为小鹏G9、蔚来ET7(Aquila超感系统),核心算法为深度学习+卡尔曼滤波+Occupancy网络;

  • 4D成像雷达方案:摄像头+4D毫米波雷达(如大陆ARS540),代表厂商为理想L9、极氪001 FR,核心算法为点云语义分割+多模态融合;

  • 低成本方案:单目摄像头+低线数雷达(24GHz),代表车型为比亚迪部分车型、五菱宏光MINI EV,核心算法为传统计算机视觉(阈值判断)。

决策

当系统识别出前方障碍物及其距离后,需要结合当前车速进行制动决策。其核心算法基于碰撞时间(TTC)计算,公式为TTC = frac{S}{Vr},其中S是车距,Vr是相对速度。系统实时监测本车与前车的速度、加速度等动态参数来计算TTC值,并在此基础上引入风险系数进行综合判断。

这个风险系数的设定标准因厂商而异,形成了保守与激进两种调校风格:保守设定可能导致频繁误触发,让驾驶者觉得系统过于敏感;而激进设定又可能因介入不足导致制动不及时。如何平衡安全性与用户体验,正是各厂商面临的核心技术难题。


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执行

基于实时计算的碰撞时间(TTC)和动态风险评估,AEB系统通过智能模糊控制算法生成最优制动减速度指令。该指令触发整车制动系统的协同响应:电子稳定控制系统(ESC)确保车身动态稳定性,防抱死制动系统(ABS)精确调控轮端制动力,形成一套完整的紧急制动解决方案。

这种多系统毫秒级协同的精密程度,直接决定了车辆AEB性能的三大核心指标:最短制动距离、有效工作速域范围以及制动过程平顺性,这也是区分不同品牌AEB系统性能优劣的关键技术门槛。


AEB系统的开发


AEB自动紧急制动系统主要由行车环境信息采集单元(传感器)、电子控制单元(中央处理器)和执行单元(执行机构)三部分组成,包含了报警和紧急制动两大系统,主要由测距模块、控制模块(ECU)和制动模块3大模块构成。

  • 测距模块,也叫感知模块,是AEB系统的关键模块,其核心包括微波雷达、激光雷达、人脸识别技术和视频系统等,可以采集和提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息,为控制模块提供数据。

  • 控制模块是AEB系统的“大脑”,由处理器、储存器和接口等部分组成,可以根据数据计算出与前方障碍物之间的预计碰撞时间(TTC)和安全制动距离,分析之后会通过图像或语音向驾驶员发出警告。当驾驶员制动过晚、制动力过小或完全无制动措施时,AEB系统会对是否减速、刹停进行判断并发出执行指令。

  • 制动模块主要负责执行制动的指令,可以辅助增加制动力或紧急制动,控制车速,从而规避部分碰撞风险。


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关键参数的计算包括:目标和自车的预测轨迹、增强型TTC、刹车时机TTB、碰撞点位置的计算、碰撞挽回的概率、减速度的计算、复杂的状态机参数。

关键场景判断如下:


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AEB的技术难点


AEB看似简单,实则并非如此。'踩刹车'的基础功能要实现精准可靠,需要突破三重技术壁垒:首先是'看得准'的感知难题,传感器必须像老司机般明察秋毫;其次是'反应快'的延时挑战,从识别到制动的系统响应必须快过眨眼瞬间;最后是'判得对'的算法考验,同样的硬件配置可能因决策逻辑不同产生截然不同的表现。让我们抛开复杂公式,深入剖析这些关键技术难点。

AEB(自动紧急制动)系统的优劣不仅取决于刹停速度,还涉及传感器精度、算法融合、控制逻辑调校等多个维度。

一是传感器与感知算法。

  • 视觉识别:前置摄像头需准确识别车辆、二轮车、行人等目标,并对其进行分类。

  • 传统方案:前视一体机通常采用CNN(卷积神经网络)进行目标检测,并融合毫米波雷达的测距数据。但传统毫米波雷达仅能测量速度、距离和水平角度,无法获取高度信息,因此需结合摄像头数据,确保融合算法的准确性。

  • 高度信息的重要性:例如,儿童(矮小)和挂车(底盘高)的识别高度依赖精准的高度判定。

  • 高阶方案:在采用ADAS域控制器的硬件方案中,算力更强,主流算法转向Transformer,可融合前视摄像头、毫米波雷达,甚至激光雷达点云数据,但多传感器融合对算法要求极高。

二是控制逻辑调校。

AEB的制动策略需根据车速、场景(城区/高速)、目标类型(车辆/二轮车/行人)进行精细化调整。

以某款新车型为例,AEB的制动模式分为:柔和制动(减速度 1.5~6 m/s²);强力制动(减速度 1.5~10 m/s²)。

不同场景下的AEB策略:静止车辆(4~80 km/h):触发强力制动,要求速度降幅≥45 km/h;

移动车辆(5~150 km/h):先施加1.5 m/s²减速度,随后提升至6 m/s²;行人(4~65 km/h):制动减速度范围1.5~10 m/s²。

当驾驶员踩刹车时,AEB会对比驾驶员制动力与系统需求制动力:若驾驶员制动力不足,系统将主动增强制动,最高可请求ESC输出12 m/s²的减速度,以最大限度避免碰撞。

三是验证的难点。

正向验证操作相对简便,需在测试场地针对每个工况展开测试,测试场景通常围绕 NCAP 要求设定。即便产品开发过程中存在不足,通过打补丁、反复调整参数等手段,也能让产品达到较好性能。然而,单纯依赖正向验证并不足以全面验证产品,它存在一定局限性。此外,正向验证过程中产生的优质案例,可用于构建正向测试集。该测试集能为后续算法迭代更新后的回归测试,提供对比真值,助力评估算法变化带来的影响。

误触发验证需要积累海量数据。当算法全链路在大量行驶里程中都未出现误触发情况,结合正向测试结果,可判定产品验证较为充分。但每次算法迭代都基于如此庞大的数据集进行验证,会消耗大量时间和算力,并不现实。因此,构建小而精的危险工况场景库是更优解决方案。如图所示,通过人工标注、数据挖掘、分析首次运行结果等方式,筛选相关数据片段,纳入危险工况场景库。后续每次算法迭代进行回归测试时,针对误触发验证,只需基于该场景库开展,既能降低成本,又能提升验证效率 。


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AEB存在许多标准


目前,全球主要汽车市场正在加速推进AEB系统的强制安装政策。欧盟率先要求2024年7月起所有新车型强制搭载AEB系统;中国紧随其后,规定2025年第四季度起所有新申请营运资质的商用车型必须配备该技术。

行业分析显示,随着法规要求的持续深化,AEB技术有望在未来3~5年内实现全球新车市场全覆盖,成为继安全带、安全气囊之后最重要的汽车安全配置。

目前,随着AEB的普及,各国和地区制定了多项标准以规范其性能和适应性。以下是一些主流的AEB标准及其测试要求:

联合国欧洲经济委员会(UN ECE)标准

  • UN ECE R131(商用车AEBS):适用于M2/M3/N2/N3类车,测试场景包括车对车、行人/自行车碰撞预警及误触发。最新修订扩展至城市驾驶场景;

  • UN ECE R152(乘用车AEBS):适用于M1/M2/N1/N2类车,覆盖车对车、行人横穿等测试,允许仿真测试替代物理测试。 


美国NHTSA法规

  • FMVSS 127(轻型车AEB):2029年9月1日起强制实施,要求车对车、行人(昼夜)及误触发测试;

  • FMVSS 128(重型车AEB):2027年9月1日起强制,侧重车对车场景,性能要求严于SAE标准。 


中国标准

  • GB/T 39901-2021(乘用车AEBS):覆盖FCW和紧急制动功能,未来将升级为强制标准;

  • GB/T 38186-2019(商用车AEBS):适用于M2/M3/N类车,修订中拟转强制;

  • JT/T 1242-2019(营运车辆AEBS):针对静止/移动车辆、行人及弯道场景测试。  

印度标准

基于R152标准制定,主要针对轻型车辆的AEB系统,包括车对车和行人横穿场景。

澳大利亚ADR法规

  • ADR 97:要求从2023年11月1日起所有商用车配备符合R131标准的AEB系统;

  • ADR 98:自2023年3月起,轻型车辆必须配备符合R152标准的AEB系统。

SAE(美国汽车工程师学会)标准

  • SAE J3029-2023:适用于商用车和客车的前向防撞和缓解系统测试程序。相比FMVSS 128,SAE J3029要求的性能较低;

  • SAE J3087-2017:主要定义AEB和FCW系统的测试条件和场景,但未提出具体性能标准。

国际标准化组织(ISO)

ISO 22839-2013:涵盖轻型和重型车辆的前向碰撞缓解系统(FVCMS),提供操作和性能要求,避免误触发的要求包括排除高架桥、路牌等误检测场景。


AEB并非实时生效


事实上,目前业界有些人可能对AEB过度鼓吹了,不应让用户过度依赖AEB技术。在多数人眼中,AEB作为ADAS基础功能,“稳定可靠”是最低要求。然而,在自动驾驶真正成熟之前,AEB不应被过度神化。

对于部分媒体片面强调AEB工作车速范围的对比评测,这种观点有失偏颇。作为一项相对成熟的主动安全技术,AEB系统长期以来都将工作速域谨慎地限定在50-60km/h这一安全区间。然而,随着智能驾驶技术的突飞猛进,行业开始逐步探索拓展AEB系统的速度边界。真的有必要去宣传80kmph甚至100kmph以上的AEB能力吗?

需要特别强调的是:AEB绝不能作为主动驾驶工具使用。本质上AEB只是被动安全冗余系统,仅在驾驶员反应不足或突发状况时提供辅助保护,且其干预效果本就存在不确定性。就像保险不能替代投资一样,过度依赖AEB这种'安全保险'反而可能造成更严重的后果。

此外,目前行业探索的AEB方案存在明显不确定性:一是依赖对周边环境的完美感知,二是避险轨迹难以预测,三是成功率受路况影响极大。现实情况复杂多变,系统可能因反应延迟或识别误差而无法避免碰撞。

更重要的是,AEB并非在任何时刻都会生效。据董车会调查,理想、问界、岚图、小鹏、特斯拉、小米和沃尔沃等品牌的车型均标配前向碰撞预警(FCW)和自动紧急制动(AEB)功能,其AEB的工作速度范围通常为5km/h至135km/h。在适用速度范围内,FCW系统会持续监测前方行驶环境。当检测到本车可能与前方车辆、行人或骑行者发生碰撞风险时,系统将发出预警。若碰撞风险进一步升级,AEB系统会自动施加制动,以降低车速,从而减轻或避免正面碰撞。然而,AEB在以下场景中可能无法正常工作:

  • 特殊目标识别困难:如较低目标(儿童、蹲伏的行人),异形障碍物(落石、侧卧行人、水马、动物等);

  • 复杂运动目标:包括迎面而来、斜向或横向移动的车辆、行人及二轮车;

  • 部分重叠或突然切入车辆:如相邻车道骑线行驶的车辆、仅部分车身重叠的前车,以及近距离快速切入本车道的车辆;

  • 低速跟车场景:在拥堵跟车时,系统会优先响应驾驶员的加速请求。若前车突然刹停,AEB可能无法及时触发警告或自动制动。

不止一次有人发声表示:“AEB是一种在万不得已情况下的救命稻草,希望每个驾驶者都能清楚,你手上抓的是一把草,而不是一支竹竿。”所以切莫将自己的生命交给概率。

而部分车企已将希望寄托于激光雷达。例如,理想L9首次将激光雷达融入AEB算法,使其不仅能识别常规车辆、行人,还能应对异形障碍物和夜间场景;小鹏P7i则进一步拓展功能边界,在纵向制动基础上加入侧向避障,并借助双激光雷达提升对非常规物体(如路障、动物)的感知能力。

然而,激光雷达并非新鲜事物,即便激光雷达上车,也鲜少直接参与AEB。AEB表现未达预期,核心问题在于传感器融合的不足——主传感器误识别、对桩桶等小物体漏检、多传感器时序不同步等,均可能导致系统误判,或触发“幽灵刹车”。而响应速度的快慢,则高度依赖决策算法的优化。

激光雷达的确能提升感知安全感,但若融合算法不成熟,单一硬件无法包治百病。打造真正可靠的AEB系统,仍需攻克感知精度、算法鲁棒性等一系列难题。只有直面这些挑战,AEB可能才不会再次“翻车”。

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