#头条创作挑战赛#

“合抱之木，生于毫末”，这是笔者修炼内功心法时常用的自我催眠之术。“九层之台，起于累土”，这是笔者看到自动驾驶揠苗助长景象时常想劝诫的醒世之言。地基不牢，自动驾驶高楼即使盖到九十九层，一阵大风刮过，随时有可能楼倾猢狲散。

一步到位实现L4/L5自动驾驶的愿景依旧性感且妖娆，宛如远处月光下白裙姑娘曼妙的舞姿，没有技术直男愿意拒绝。但视觉审美终有疲劳，灵魂共鸣才更长久。笔者刚进入自动驾驶行业时，也是做的L4自动驾驶相关产品。刚开始的时候，感觉把L4自动驾驶相关产品做下来，再做L2/L3辅助驾驶相关产品，岂不是降维打击。

但当有机会和L2辅助驾驶相爱相杀一段时间后，才明白了Mobileye为什么可以统治L2辅助驾驶市场那么多年。L2辅助驾驶功能需要考虑的边界条件太多，如何充分、全面、稳定的在边界内展示最大的功力，把L2辅助驾驶市场分了Mobileye和其他厂商两类玩家。

随着法规对L2辅助驾驶功能技术性能、试验要求的明确，L2辅助驾驶功能正在成为一个个标准的功能模块。而这些标准模块，随着整车感知、计算能力的提升，能力边界又将不断突破，并最终成长为适合L4/L5自动驾驶下的一块块“累土”，共同构建起L4/L5自动驾驶的“九层之台”。

比如一辆具备L4/L5自动驾驶能力的车辆，在车水马龙城区道路的游刃有余，不能没有一个安全可靠的AEBS（Advanced Emergency Braking System，自动紧急制动系统）。在风驰电掣高速上的闪转腾挪，更不能没有一个机动灵敏的ALC(Auto Lane Change，自动变道控制)系统。

本系列文章，我们聚焦一些逐渐标准化的L2/L3辅助驾驶功能模块。并以法规、标准为出发点，介绍他们的性能要求，试验要求等。为自己能最终能爬上L4/L5的高楼，锻炼好耐力。我们第二期的主角AEBS先生，在自动驾驶演艺圈中，担负着喊“卡”的使命，也是天生导演的命。

法规、标准要求

一、国内

《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2017）：车长大于11m的公路客车和旅游客车应装备符合标准规定的车道保持辅助系统和自动紧急制动系统，2018年1月1日实施。

《营运货车安全技术条件 第1部分：载货汽车》（JT/T 1178.1-2018）：总质量大于或等于12000kg且最高车速大于90km/h的载货汽车，应安装自动紧急制动系统（AEBS），2018年5月1日实施。

《营运货车安全技术条件 第2部分：牵引车与挂车》（JT/T 1178.2-2019）：最高车速大于或等于90km/h的牵引车辆应安装自动紧急制动系统（AEBS），2019年7月1日实施。

《营运车辆自动紧急制动系统性能要求和测试规程》（JT/T 1242-2019）：全球第一个强制要求包含行人安全功能的AEBS标准，2019年4月1日实施。

《商用车辆自动紧急自动系统（AEBS）性能要求及试验方法》（GB/T 38186-2019）：2020年5月1日实施。

《乘用车自动紧急制动系统（AEBS）性能要求及试验方法》（GB/T 39901-2021）：2021年10月1日实施。

二、国外

《NHTSA's 2014 Automatic Emergency Braking Test Track Evaluations》

《Uniform provisions concerning the approval of motor vehicles with regard to the Advanced Emergency Braking Systems (AEBS)》（ECE R131）

技术要求

AEBS是一种车辆主动安全系统，在检测到与车辆、行人或其他交通参与者存在潜在的碰撞风险时，会主动激活车辆的碰撞预警系统和紧急制动系统，来减轻或避免碰撞。主要包括环境感知模块、底层执行模块、人机交互模块、数据通信接口、数据存储模块和无线通信模块等。

JT/T 1242目前要求AEBS可检测到的目标障碍物类型包括在公众道路上行驶的机动车及行人。这也成为国际上首个对行人障碍物检测提出要求的强制AEBS标准。但可以预见的是，随着自动驾驶级别提升带来的感知能力的提升，各家主机厂AEBS可检测的目标障碍物类型也必将更加丰富，针对不同障碍物类型采取的处理策略也会更加细腻。

检测区域方面，JT/T 1242目前要求AEBS最小检测距离应不大于2m，对目标车辆的最大检测距离应不小于150m，对行人的最大检测距离应不小于60m，基本符合当前摄像头和毫米波的感知能力。在目标车辆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。同时在曲率半径不大于250m的弯道上可以检测到目标。

目前支撑AEBS的传感器配置有单独的毫米波雷达，单独的摄像头，以及毫米波雷达加摄像头的融合方案。硬件的选择基本决定了功能的上限，不同的硬件选择带来的成本增加也不一样。后面随着激光雷达的普及，AEBS的功能可靠性、稳定性、多样性必将更上一个台阶。

一、商用车

安装AEBS的车辆首先应安装符合GB/T 13594要求的防抱死制动系统，除手动关闭外，AEBS需要至少在15km/h至最高设计车速之间正常运行。

AEBS需要包括碰撞预警和紧急制动两个阶段。AEBS检测到TTC（time to collision，预计碰撞时间）/ETTC（advanced time to collision，强化距离碰撞时间）大于预警设定值时首先对驾驶员进行提醒，若驾驶员没有意识到风险存在并进行变道或刹车减速，AEBS检测的TTC/ETTC大于制动设定值时，激活紧急制动功能。

碰撞预警又分为一级碰撞预警和二级碰撞预警。对于气压制动系统来说，一级碰撞预警最迟应在紧急制动开始前1.4s，二级碰撞预警最迟应在紧急制动开始前0.8s。对于助力液压制动系统（M2/M3/总质量小于8t的N2）来说，一级碰撞预警最迟应在紧急制动开始前0.8s，二级碰撞预警最迟应在紧急制动开始前0s。

碰撞预警阶段自车的速度下降不应超过15km/h或自车速度下降总额的30%两者间较高者。GB/T 38186规定碰撞预警阶段必须提供声学、触觉及光学信号中至少两种信号预警（JT/T 1242规定一级碰撞预警至少提供一种信号预警，二级碰撞预警至少提供二种信号预警）。碰撞预警阶段之后进入到紧急制动阶段，紧急制动阶段不应在TTC/ETTC小于或等于3s前开始，且制动减速度不应小于4m/s2。

在紧急制动阶段，对静止目标车辆，自车速度为80km/h时，通过紧急制动阶段，发生碰撞时自车减数量应不低于30km/h，而在自车速度为40km/h时，通过紧急制动阶段，应避免两车相撞。对于速度为12km/h的目标车辆，自车速度为80km/h时，通过紧急制动阶段，应避免两车相撞。对于具有行人紧急自动功能的AEBS，自车速度为60km/h时，通过紧急制动阶段，发生碰撞时自车减数量应不低于20km/h。

在驾驶员干预这块，JT T1242规定当自车处于紧急制动阶段时，应能确保AEBS的工作状态不受驾驶员对制动踏板操作的影响。而GB/T 38186规定驾驶员可通过踩下制动踏板，打开转向灯等规定的方式中断预警阶段和紧急制动阶段。

二、乘用车

与商用车相比，乘用车小巧玲珑的身材，决定了AEBS性能要求方面的差异。GB/T 39901规定碰撞预警最迟应在紧急制动开始前1s（商用车规定为1.4s/0,8s）发出，且没有强制要求两级预警。紧急制动阶段不应在TTC/ETTC小于或等于3s前开始，且制动减速度不应小于4m/s2。

试验要求

一、商用车

以JT T1242为基础，介绍商用车AEBS所要求的一些试验项。

（1）目标检测距离和宽度试验

检测距离试验中，目标车辆静止，和自车方向一致。在试验开始前，自车和目标车辆中心线保持一致，自车距离目标车辆200m时，试验开始。当自车和目标车辆发生碰撞或距离目标车辆小于2m且无法探测到目标车辆时，试验结束。自车在2m~150m范围内可以准确识别出目标车辆及目标车辆的距离，试验通过。

检测宽度试验中，目标车辆静止，和自车方向一致。在试验开始前，自车位于车道中心线，分别将目标车辆置于车道最左侧和最右侧，各进行一次试验。当自车距离目标车辆200m时，试验开始。当自车距离目标车辆150m时，试验结束。自车在150m处可以准确识别出车道最左侧和最右侧的完整车辆，试验通过。

（2）目标车辆静止和移动试验

静止试验中，目标车辆静止，和自车方向一致。自车以80km/h和40km/h速度行驶，距离目标车辆150m时，静止试验开始。移动试验中，目标车辆保持在12km/h的速度行驶，和自车方向一致，自车以80km/h速度行驶，距离目标车辆150m时，试验开始。驾驶员保持加速踏板位置，保持车速。自车与目标车辆发生碰撞或避免碰撞，试验结束。试验过程碰撞预警方式，碰撞预警阶段的速度减小量，紧急制动的启动，紧急制动中的最小速度降低量均满足上文要求时，视为试验通过。

（3）弯道横向目标识别试验

试验在曲率半径为250m或者150m的弯道上进行。曲率半径为250m时，自车、相邻车道前车和目标车辆均以不低于50km/h的速度同向行驶。曲率半径为150m时，自车、相邻车道前车和目标车辆均以不低于40km/h的速度同向行驶。

自车和目标车辆在同一车道内行驶，相邻车道前车在目标车辆外车道行驶，且车间距离不会触发预警。试验开始后，相邻车道前车减速至25km/h以下，在自车超过相邻车道前车的过程中AEBS不应预警且不执行制动。然后目标车辆减速至自车能发出碰撞预警的速度，自车开始预警试验结束。

（3）误响应试验

自车以50km/h匀速行驶至少60m后穿过两辆静止的前车，驾驶员保持加速踏板位置，保持车速。两辆静止前车的车头方向应与自车一致，车身间距为4.5m，车辆尾部在同一平面。试验过程自车不发出碰撞预警，不进行紧急自动，试验通过。

（4）行人试验

试验开始时，自车沿规划的车道中心线加速到60km/h，并保持一定距离，驾驶员保持加速踏板位置，保持车速，B-B为自车的车道中心线。同时控制行人从自车左侧距离车道中心线6m远处沿A-A路径运动，其中，行人的加速距离F为1.5m。L点为自车与行人的碰撞点，行人在距离L点4.5m时，应达到8km/h的目标速度。若自车AEBS紧急制动或发生碰撞，则试验结束。试验过程碰撞预警方式，碰撞预警阶段的速度减小量，紧急制动的启动，紧急制动中的最小速度降低量均满足上文要求时，视为试验通过。

二、乘用车

以GB/T 39902 介绍乘用车AEBS所要求的一些试验项。

（1）静止、移动和制动目标条件下的预警和启动试验

自车和目标车辆在试验前至少2s沿直线同向行驶且两者中心线偏差不超过0.5m。在静止试验中，自车以30km/h的车速行驶，距离目标车辆至少60m时开始。在移动试验中，自车以50km/h的车速行驶，目标车辆以20km/h的速度行驶且二者相距至少120m处开始。在制动试验中，自车以50km/h的车速行驶，目标车辆以50km/h的速度、-4m/s2的减速度行驶且二者相距40m时开始。试验过程碰撞预警方式，碰撞预警阶段的速度减小量，紧急制动的启动，紧急制动中的最小速度降低量均满足上文要求时，视为试验通过。

（2）失效警告试验

断开AEBS的电源，启动并逐渐加速自车，观察并记录失效警告装置信号及首次发出发出警告信号时的车速及时间。车辆在静止状态下关闭点火开关又重新打开后，失效警告信号应立即重新点亮。

（3）驾驶员干预性能试验

在碰撞预警和紧急自动阶段，驾驶员踩下加速踏板、打开转向灯以及制造商规定的其他方式，检查AEBS的响应能否被驾驶员的主动动作中断。同时检查车辆上电后，驾驶员主动关闭AEBS，警告信号是否亮起。下电再上电后，警告信号是否点亮。

（4）误响应试验

误响应试验包括相邻车道车辆误响应试验和车道内铁板误响应试验。相邻车道车辆误响应试验中，两辆静止的M1类目标车辆分别放置在自车两侧车道，且目标车辆与自车行驶方向相同，内侧相距3.5m，与自车相距50m。自车以50km/h的恒定速度从两辆静止的目标车辆中间通过。车道内铁板误响应试验中，道路中间放置一个直径600mm，厚度10mm，与自车相距100m的铁板。自车以50km/h的恒定速度从铁板上方通过。试验过程自车不发出碰撞预警，不进行紧急自动，试验通过。

关键参数

AEBS的关键参数非TTC/ETTC莫属，碰撞预警触发和紧急制动触发都是基于TTC/ETTC的值。而对于TTC/ETTC的计算，主要分为简单版TTC和复杂版ETTC。TTC假设自车和目标车辆均为匀速运动过程，忽略自车和目标车辆的加速度影响，计算过程简单粗暴。ETTC在简单版基础上引入自车和目标车辆的加减速度影响因素，计算过程缠绵温柔。

有人会疑惑，ETTC明显更接近真实情况，为何不统一用ETTC计算方式呢？原因就在于目标车辆的加速度值不是一个直接可以获得的测量值。实现AEBS的标准硬件配置是毫米波雷达和感知相机，毫米波雷达可以通过多帧之间的速度一次求导获得加速度，相机可以通过多帧之间测得距离多次求导获得加速度。但在毫米波雷达测速，相机测距本身精度都不咋精确的今天，再基于他们的测量数据推算加速度，有可能获得一个更不准确的加速度值。

但是如果V2X技术落地，自车就可以通过V2V直接获取目标车辆IMU上的加速度值，显然会更加准确。所以，厂家会根据实现AEBS的传感器性能去判断到底是采用TTC计算方式还是ETTC计算方式。下面详细介绍两种计算方式的原理。

一、TTC

如下图所示，假设自车以V0匀速行驶，目标车辆以V1匀速行驶，D为车距，求解自车追上前车的时间，即是所求的TTC，数学上典型的“追赶”问题。

搬出牛顿老人家经典的三大定律，可以得到如下的TTC求解公式。

这里分三种场景讨论，（a）前车禁止；（b）前车速度小于主车；（3）前车速度大于等于主车。对于场景（a）和（b）,主车都将在一个时间追上前车，应用此公式十拿九稳；而对于场景（c）,从直观上理解也可以判断，主车将永远无法追上前车，此时两车的车距D即使小于安全距离S，也都不应触发AEB功能。这种场景多发生在旁边车道车辆以较大车速进行Cut in及辅路汇流的时候。

二、ETTC

如下图所示，在TTC的基础上引入加速度因素，假设自车当前时刻的加/减速度为a0, 目标车辆当前时刻的加/减速度为a1。

还是应用牛顿老人家的经典三大定律，假设经过ETTC时间，两车相遇，可以得到如下一元二次方程。套用一元二次方程的标准解公式，即可求得ETTC的值。

在自车和目标车辆加/减速相同情况下，可以理解为加速度作用抵消，ETTC的求解公式和匀速运动一致。在自车和目标车辆加/减速度不一致条件下，可以得到一元二次方程的两个根，公式中取正号还是负号，需要根据两车初始速度、加减速度进行计算取舍。

小结

AEBS将是L4/L5自动驾驶系统的一个主动安全标准技能包，支撑未来自动驾驶乘用车、Robotaxi、配送车，以及港口、矿区等自动驾驶载货车的大杀四方。