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自动紧急制动辅助系统的工作原理是什么?

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自动紧急制动辅助系统(AEB)通过车载传感器实时探测前方障碍物,在判断碰撞风险且驾驶员未采取有效制动时,主动施加制动力以避免或减轻碰撞伤害,其核心原理可概括为“感知—决策—执行”三阶段闭环。

一、AEB 的系统组成与感知层

1. 核心模块

AEB 由测距模块、数据分析模块和执行机构模块三大模块构成。

测距模块的核心传感器包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达等。

部分已量产车型开始融合不同传感器的数据,提高探测精度与可靠性。

2. 感知层的职责

摄像头负责识别车辆、行人、骑行者等目标及其形状、颜色特征。

毫米波雷达测量目标距离、相对速度与方位角,对光线变化不敏感。

激光雷达可提供高分辨率三维点云,增强对低矮或异形障碍物的识别能力。

传感器将实时数据发送给数据分析模块,用于风险评估。

二、决策层与执行层的工作流程

1. 风险判断与分级预警

数据分析模块将实测距离与预设的报警距离、安全距离进行比较。

当距离小于报警距离时,系统触发前向碰撞预警(FCW),通过声光信号提醒驾驶员。

若驾驶员未响应,系统进入预制动阶段:短促制动唤醒驾驶员、预紧安全带、施加约30%制动力。

随后进入部分制动阶段:使用50%制动力减速,自动关闭车窗天窗、开启双闪。

2. 全力制动与避让升级

若驾驶员仍无反应,系统自动实施最大制动力紧急制动。

当制动距离不足或路面条件不适合全力刹停时,部分高级系统会触发自动紧急转向(AES),在感知到相邻车道安全后主动变道避让。

AES 执行过程中通常伴随轻微点刹并快速完成变道,随后自动车道居中并开启双闪。

3. 执行机构的协作

全力制动时,ABS/ESP 液压系统负责在四个车轮制动管路中建压,实现可控减速。

同时系统会将发动机扭矩降至怠速,取消自适应巡航、Auto Hold 等辅助功能。

若驾驶员松开制动请求或踩下加速踏板,系统会通过 ABS 降低液压压力释放制动。

三、AEB 的有效工作区间与测试标准

1. 速度范围并非“全速域”

不存在覆盖所有车速的 AEB,有效工作速度区间因供应商及车型而异,且常被视为技术机密。

C-NCAP(2021版)对静止车辆的 AEB 最高测试时速为 40 km/h,对慢速运动车辆为 50 km/h。

E-NCAP 对静止车辆的最高测试时速为 50 km/h,对慢速运动车辆为 80 km/h。

实际车辆 AEB 可支持的刹停上限多在 80–120 km/h 区间,但高速下的性能受传感器距离、轮胎抓地力等限制。

2. 不同场景的测试分类

  • 测试场景
  • 代表工况
  • 典型测试速度上限
  • 车对车-静止(CCRs)前方静止车辆40–50 km/h
  • 车对车-慢速运动(CCRm)前车低于本车速度50–80 km/h
  • 行人/骑行者(VRU/VRU-TW)行人横穿或同向骑行20–60 km/h

四、AEB 的局限性与正确使用

1. 常见失效与误触发场景

恶劣天气(大雨、大雾、雪)或迎面强光会严重降低摄像头和雷达的有效性。

急转弯、爬陡坡、隧道出入口等几何突变场景中传感器可能丢失目标。

前方横躺或与车头方向平行的行人,以及低矮/异形障碍物(如掉落轮胎、动物)通常难以识别。

部分车型在低速转弯或倒车时因算法过于敏感,产生不合理的急刹,影响驾乘体验。

2. 驾驶员的正确认知

AEB 属于 SAE L0 级驾驶辅助功能,系统仅在紧急时短暂进行纵向运动控制。

所有车辆手册均明确声明:该辅助功能不能替代专注驾驶,驾驶员负有驾驶安全的一切责任。

2028年起,我国将强制新生产的轻型汽车标配 AEB,但该政策不影响当前用户仍需保持安全驾驶习惯。

切勿过度依赖 AEB,复杂场景下的安全仍需驾驶员主动预判和及时接管。

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