sda自动驾驶辅助系统（自动驾驶系统关键技术系列1）

今天给大家介绍自动驾驶涉及的主要技术中的——自动刹车辅助系统。

一、概述

自动刹车辅助系统（AEB，Autonomous Emergency Braking）是一种汽车主动安全技术，主要检测前方障碍物，并判断进入危险阈值，会对驾驶员进行提醒，当驾驶员在某一时间内并未解除危险，则会主动控制汽车的制动系统进行减速与刹车。目前绝大多数AEB都是只针对车辆的，也有少数针对对行人和骑车人。主要由3大模块构成，包括控制模块（ECU），测距模块，和制动模块。其中测距模块的核心包括微波雷达、人脸识别技术和视频系统等，它可以提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息。

图1 自动刹车辅助系统示意图

二、AEB系统的局限性

首先AEB系统有明显的速度上限和下限，一般来说单纯以毫米波雷达为传感器的AEB系统最高工作上限为时速30公里，以单目摄像头为核心传感器的AEB系统最高工作上限为时速40公里，单目与毫米波雷达融合的AEB最高工作上限为时速70公里，以双目为核心传感器的AEB系统最高工作上限为时速90公里。同时还有一个最低下限。以单目为核心传感器的工作下限为时速8-10公里，毫米波雷达为时速5公里，摄像头与毫米波雷达融合为时速3公里，双目为3公里。

其次，目前绝大多数AEB都是只针对车辆的，也有少数针对对行人和骑车人。或者说探测行人需要比较长的时间，碰撞时速度仍然较高。

第三，AEB对突然出现的静止物体无效。车辆、大型动物、行人和骑车人，在被前车或侧车遮盖住视线，前车不再遮挡后突然出现，AEB系统无法及时识别，特斯拉几次事故都是如此。

第四，盲区明显，车辆转弯时，AEB基本是无效的。迎面而来的交叉车流或转弯车流，对面来车突然变道等等，AEB也是无效的。

第五，天气和光线的局限。对于摄像头为核心的AEB系统，低照度情况下基本无效，高亮度如正对阳光也会无效。

三、AEB的技术实现方法

这些局限与其实现方法有很大关系。目前，实现AEB的技术主要有三类，分别是基于视觉传感器、毫米波雷达和激光雷达。由于成本限制因素，国内主要使用前两种方式。视觉传感器和毫米波雷达实现对车辆的AEB功能的原理不同：毫米波雷达主要是通过对目标物发送电磁波并接收回波来获得目标物体的距离、速度和角度。视觉方案稍复杂，以单目视觉方案为例，它需要先进行目标识别，然后根据目标在图像中的像素大小来估算目标的距离。

图2 典型的AEB系统构成

四、关键术语及定义

下面是我从国家发布的AEBS行业准则中总结的关键术语与定义

（1）自动紧急制动系统Autonomous Emergency Braking

自动探测目标车辆或障碍物，检测潜在的前向碰撞危险，发出预警信息提示驾驶员，并激活本车制动系统，通过降速来避免碰撞或减轻碰撞的系统。

（2）能见度—— visibility

色温为2700k的白炽灯发出的非扩散光束的照度减少到初始值5%时所通过的路径长度。

（3）车间距离

从目标车辆车尾到自车车头的距离。

（4）紧急制动阶段（emergency braking phase）

AEBS 向自车发出制动指令要求，自车以至少4m/s2的减速度开始减速的阶段。

（5）碰撞预警阶段 collision warning phase

在紧急制动阶段前，AEBS向驾驶员发出前方可能发生碰撞的预警的阶段。

（6）强化距离碰撞时间 enhanced time to collision

图3 强化距离碰撞时间公式

五、一般要求

下面是我从国家发布的AEBS行业准则中总结出的要求。

（1）AEBS构成

环境感知模块、控制决策模块、底层执行模块、人机交互模块、数据通信接口（或者可包括数据存储模块、无线通信模块）。

（2）AEBS适配的车辆

AEBS应该安装在配置防抱制动系统、电子稳定系统以及所有车轮安装盘式制动器的营运车辆上。

（3）检测的目标障碍物类型

公共道路上行驶的机动车及行人。

（4）自检及自我诊断

30s内完成自检。

（5）是否需要驾驶员介入

紧急制动状态下，系统工作状态不受驾驶员操作的影响。

（6）数据备份

远程要超过60天，本地需要超过2天。

六、功能要求

（1）运行车速

大于15km/h至最大设计速度范围。

（2）目标检测区域

最小检测区域不大于2m,对车辆最大检测距离应大于150m。对新人最大检测距离不小于60m。对目标车辆在最大检测距离位置的最小检测水平横向宽度应不小于3.75m。能够在曲率半径不大于250m的弯道上检测到目标车辆。

（3）预警方式

预警级别有两个级别，预警的方式主要有三种——视觉预警、听觉预警以及触觉预警，目前使用最多的是听觉预警，触觉预警成本较高，且关联性较大，视觉预警效果也很不错。

图4 预警方式

最后给大家推荐一个视频，大体讲述了自动刹车系统的一些知识和效果。

揭秘ADAS智能辅助自动驾驶系统，很多人都不明白！

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