一、法律法规
2025 年发布的 **《轻型汽车自动紧急制动系统技术要求及试验方法》**(以下简称 “新国标”)是中国汽车主动安全领域的里程碑式政策,标志着 AEB(自动紧急制动系统)从 “选配” 走向 “强制标配” 的新时代。以下从核心内容、实施路径、技术升级和行业影响四方面详细解读:
一、新国标核心内容:从 “车对车” 到 “全场景防护”
1. 强制性与覆盖范围全面升级
- 法规性质:从推荐性标准(GB/T 39901-2021)转为强制性国家标准,所有 M1 类乘用车(轿车、SUV 等)和 N1 类轻型货车(总质量≤3.5 吨)必须标配 AEB。
- 覆盖车型:新增 N1 类轻型货车,覆盖范围扩大 30%,预计每年近 2500 万辆新车需安装 AEB。
2. 测试场景与性能指标大幅提升
- 新增弱势交通参与者识别:
要求 AEB 系统在 20-60km/h 速度区间内识别行人横穿、自行车横穿、踏板式两轮摩托车横穿等场景,并通过夜间、雨雾天、交叉路口右转跟车等复杂环境测试。 - 制动性能要求加严:
- 制动减速度从 4.0m/s² 提升至5.0m/s²(约 0.5g),40km/h 时速下需完全避免碰撞;
- 乘用车测试速度区间扩展至10-80km/h(N1 类货车为 10-60km/h),静止前车测试速度从 30km/h 提升至 80km/h。
- 试验通过率与误触发率严控:
- 车对车试验通过率≥90%,车对行人 / 自行车试验通过率≥80%;
- 误触发率≤0.1%(旧版为 1%),杜绝 “幽灵刹车”。
3. 技术验证与功能安全强化
- 引入仿真测试:允许部分测试通过仿真完成(如附录 B 规定的极端场景),但需与实车测试结果一致。
- 功能安全附录:要求 AEB 系统在故障情况下(如传感器失效)仍能保持安全状态,通过冗余设计和降级模式保障可靠性工业和信息化部。
二、实施路径:分阶段推进,平衡产业过渡与安全需求
1. 分阶段合规时间表
- 2026 年底前:营运客车、载货汽车等需完成 AEB 改造;
- 2027 年 1 月 1 日起:所有新申请型式批准的 M1 和 N1 类车辆必须满足新标准;
- 2028 年 1 月 1 日:在产车型全面达标,存量车型完成适配。
2. 成本与保险联动机制
- 硬件成本增加:AEB 硬件(传感器、控制模块)使单车成本增加1800-2500 元,软件标定费用约 500-800 元,10 万元级车型终端售价可能上调 2%-3%。
- 保险费率调整:未搭载 AEB 的车辆商业险费率上浮 15%,二手车交易中 AEB 车型残值率预计高 8%-12%。
三、技术路线与行业应对:从 “高端专属” 到 “安全平权”
1. 技术路线多元化
- 多传感器融合成主流:激光雷达、毫米波雷达(如大陆集团 ARS620)与摄像头融合方案成为高端车型首选,可覆盖夜间、逆光等复杂场景。
- 低成本方案突围:纯视觉方案(成本约 800 元)适配低价车型,但需通过算法优化弥补雨天、低光照下的识别短板。
2. 车企与供应链协同升级
- 头部车企加速布局:比亚迪、吉利等通过 OTA 升级将 AEB 与车道保持、自适应巡航深度协同,实现 “预防 - 干预 - 规避” 全流程安全闭环。
- 本土供应商崛起:森思泰克 77GHz 雷达年出货破 200 万颗,地平线芯片市场份额达 28%,国产方案成本较外资低 20%-30%。
四、社会价值与国际对标:安全与产业双赢
1. 交通事故减少预期
- 参考欧盟数据,AEB 普及可减少 38% 追尾事故、20%-25% 致命碰撞,预计中国每年可避免数十万起事故。
- 针对中国两轮车事故占比高的特点,新国标重点强化相关场景测试,有望降低对应事故率。
2. 国际接轨与出口优势
- 技术指标全面对标欧盟 UN-R152 法规,为中国车企突破 “出海” 技术壁垒铺路。
- 功能安全要求与 ISO 21448(预期功能安全)接轨,提升国际市场认可度工业和信息化部。
五、用户关注:AEB 的 “能力边界” 与使用建议
- AEB 并非万能:
需注意其局限性,例如对锥桶、动物等目标可能失效,驾驶员仍需保持专注。 - 购车与用车提示:
- 2025 年后购车时,优先选择符合新国标的车型;
- 定期更新 AEB 系统软件,确保算法迭代优化。
总结:2025 年 AEB 新国标的实施,标志着中国汽车安全从 “被动合规” 向 “主动安全” 跨越。通过强制普及、场景扩展和性能提升,这一政策将显著降低交通事故率,同时推动产业链技术升级。未来,随着 AEB 与高阶智驾的深度融合,中国汽车产业有望在安全与智能化领域实现全球引领。
二、技术实现
1.环境感知→风险决策→制动执行。
1. 环境感知层: “眼睛和耳朵”—— 数据采集 | 负责实时探测车辆周围的障碍物(车辆、行人、自行车等)、距离、相对速度等信息,核心硬件包括: - 毫米波雷达:
主流为 77GHz 频段(部分低价车型用 24GHz),优势是抗干扰能力强(不受雨、雾、夜间低光照影响),可精准测量障碍物的距离(最远 200-300 米)、相对速度和角度,是 AEB 的 “核心感知源”。但对障碍物的类别识别能力弱(比如分不清行人还是护栏)。 - 视觉摄像头:
多为单目或双目摄像头,安装在挡风玻璃后视镜处,通过图像识别技术(如深度学习)判断障碍物类别(行人、自行车、车道线等),补充雷达的 “类别盲区”。但受光照(逆光、夜间)、天气(暴雨、大雾)影响较大,纯视觉方案在复杂环境下可靠性较低。 - 激光雷达(LiDAR):
高端车型的 “增强配置”,通过发射激光点云构建三维环境模型,精度极高(距离误差≤5cm),可识别低矮障碍物(如井盖、锥桶)和复杂场景(如横穿马路的行人肢体动作)。但成本高(单车成本 1000-5000 元),且在暴雨、大雪天激光易被散射,需与其他传感器融合。 - 超声波雷达:
主要用于低速场景(≤15km/h),如倒车时探测近距离障碍物,辅助 AEB 在低速泊车场景触发制动。
| 核心技术 - 传感器硬件技术
- 毫米波雷达:77GHz 频段信号调制(FMCW 调频连续波)、多通道 MIMO(多输入多输出)技术(提升角度分辨率至 ±0.5°)、杂波抑制算法(过滤地面 / 护栏等静态干扰)。
- 视觉摄像头:高动态范围(HDR)成像(抑制逆光 / 强光过曝)、红外补光(夜间行人识别)、畸变矫正(广角镜头边缘误差修正)。
- 激光雷达(可选):点云密度优化(128 线激光雷达达 200 万点 / 秒)、雨雾穿透算法(剔除雨滴 / 雪花的点云噪声)。
- 传感器同步技术:时间戳对齐(误差≤1ms)、空间坐标标定(雷达 / 摄像头 / 激光雷达的坐标系统一,误差≤5cm)。
- 目标解析算法
- 雷达目标检测:恒虚警率(CFAR)算法(区分真实目标与噪声)、聚类算法(将离散点云聚合为完整目标,如区分并排行驶的两辆车)。
- 视觉目标识别:深度学习模型(如 YOLOv8、Transformer)用于分类(行人 / 车辆 / 自行车)、分割(区分目标轮廓与背景)、关键点检测(如行人肢体动作预判)。
- 多传感器融合:前融合(原始点云 / 像素级融合,保留细节)或后融合(目标级融合,降低计算量),通过卡尔曼滤波 / 粒子滤波消除单一传感器误差(如摄像头误判阴影为行人时,雷达通过距离验证排除)。
| 接口边界(输出至决策控制层) 核心逻辑 “从原始信号中提取‘可信的目标状态’”: - 各传感器独立采集原始数据(雷达回波、摄像头图像、激光点云);
- 通过硬件滤波(如雷达杂波抑制)和算法解析(如视觉目标识别),初步生成目标信息;
- 多传感器融合消除矛盾数据(如雷达检测到 “移动物体”,视觉确认为 “行人”,则融合为 “行人目标”);
- 输出 “高置信度目标列表”,过滤低可信度目标(如置信度<50% 的噪点),确保决策层基于有效信息判断。
- 传输协议:车载以太网(SOME/IP 协议,传输速率 100Mbps+)或 CAN FD(高优先级帧,周期≤10ms)。
- 异常反馈:传感器故障码(如 “雷达信号丢失”“摄像头遮挡”),供决策层降级处理。
- 数据格式:标准化目标列表(每个目标包含以下参数):
目标ID:唯一标识(如“Ped_001”“Veh_003”) 类别:行人/车辆/自行车/静态障碍物(枚举值) 相对位置:距离(m)、横向偏移(m,自车中心线为基准)、角度(°) 相对速度:纵向速度(m/s,接近为正)、横向速度(m/s,横穿为正) 尺寸:长/宽/高(m,用于判断目标类型,如行人高1.5-1.8m) 置信度:0-100%(传感器对目标识别的可信度,低于50%可能被过滤) 时间戳:数据采集时刻(ms,用于决策层时序分析)
| 质量标准: |
2. 决策控制层: “大脑”—— 风险计算与判断 | 核心是AEB 控制器(ECU),通过芯片(如英伟达 Orin、地平线征程 5)运行算法,对感知层数据进行融合、分析,最终判断是否需要制动。 - 数据融合:将雷达的 “距离 / 速度”、摄像头的 “类别 / 形态”、激光雷达的 “三维轮廓” 数据融合,消除单一传感器的误差(比如摄像头误判阴影为行人,雷达可通过距离验证排除)。
- 风险评估:基于融合后的数据,计算 “碰撞时间(TTC,Time to Collision)” 和 “碰撞概率”。例如:当与前车的 TTC≤2 秒,且驾驶员未踩刹车时,判定为高风险。
- 决策输出:根据风险等级输出指令 —— 低风险时仅预警(声光提醒),中高风险时触发部分制动(减速度 3-5m/s²),极高风险时触发最大制动(减速度≥5m/s²,新国标要求)。
| 核心技术 - 风险评估模型
- 碰撞时间(TTC)计算:基于目标相对距离(d)和相对速度(v),TTC = d /v(需排除自车减速的影响,动态修正)。
- 碰撞概率预测:结合目标轨迹(如行人是否向车道内移动)、自车状态(速度、转向角)、道路结构(如路口 / 斑马线),通过贝叶斯网络预测未来 2 秒内的碰撞概率(0-100%)。
- 驾驶员行为判断:通过方向盘转角、油门 / 制动踏板信号,判断驾驶员是否已介入(如驾驶员踩刹车则降低 AEB 干预优先级)。
- 决策逻辑算法
- 分级响应策略:
- 低风险(TTC>3s 或碰撞概率<20%):仅触发声光预警(如仪表盘闪烁 + 蜂鸣);
- 中风险(2s<TTC≤3s 或 20%≤碰撞概率<50%):轻度制动(减速度 2-3m/s²)+ 预警;
- 高风险(1s<TTC≤2s 或 50%≤碰撞概率<80%):中度制动(减速度 3-5m/s²);
- 极高风险(TTC≤1s 或碰撞概率≥80%):最大制动(减速度≥5m/s²,新国标要求)。
- 误制动抑制:通过历史数据学习(如频繁经过的静态路牌)、目标稳定性判断(连续 3 帧以上稳定识别的目标才纳入决策),降低误触发率(新国标要求≤0.1%)。
- 功能安全机制
- 数据有效性校验:检查感知层数据的时间戳连续性(如间隔超过 20ms 则判定为异常)、目标参数合理性(如行人速度>20m/s 则视为无效)。
- 冗余决策:双 ECU(电子控制单元)并行计算,结果一致才输出指令;单 ECU 故障时,另一 ECU 接管(符合 ISO 26262 ASIL B/D 要求)。
| 接口边界 - 输入(来自环境感知层):
- 目标列表(格式同上)、传感器状态(正常 / 故障)、自车状态(速度、加速度、转向角,来自 CAN 总线)。
- 输出(至执行层):
- 制动指令:
制动模式:预警/轻度制动/中度制动/最大制动(枚举值) 目标减速度:0-8m/s²(精确至0.1m/s²) 持续时间:0-2s(制动指令有效时长,超时自动解除) 优先级:最高级(确保执行层优先响应) - 诊断信号:决策逻辑状态(正常 / 降级 / 故障),供整车诊断系统记录。
核心逻辑 “基于目标风险和驾驶员状态,输出‘必要且不过度’的制动指令”: - 接收感知层目标数据和自车状态,校验数据有效性(剔除异常值);
- 计算每个目标的 TTC 和碰撞概率,结合道路场景(如路口需更敏感)评估风险等级;
- 判断驾驶员是否已干预(如踩刹车则不触发或减弱制动);
- 根据风险等级输出对应制动指令(确保在碰撞前 0.5-1s 触发有效制动);
- 实时监控执行层反馈,若制动效果未达预期(如实际减速度<目标值),动态上调指令(如增加目标减速度)。
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3. 执行层: “手脚”—— 制动动作落地 | - EHB:通过电机驱动液压泵,快速建立制动压力(响应时间≤150ms),比传统真空助力器制动更快,可精准控制制动力大小(比如分阶段制动,避免急刹导致的失控)。
- BBW:完全取消液压管路,通过电机直接驱动制动卡钳,响应速度更快(≤100ms),且制动力控制精度更高,是未来主流方向,但成本较高(比 EHB 高 30%)。
| 核心技术 - 制动执行硬件技术
- 电子液压制动(EHB):电机驱动液压泵(响应时间≤150ms)、压力传感器(精度 ±1bar)、比例阀(精确控制轮缸压力)。
- 线控制动(BBW):无液压管路,电机直接驱动制动卡钳(响应时间≤100ms)、冗余电机设计(主电机故障时备用电机接管)。
- 压力控制算法
- 动态压力调节:基于目标减速度计算所需总制动力(F = m×a,m 为整车质量),再分配至各车轮(考虑载荷转移,如制动时前轮载荷增加,分配更多制动力)。
- 防抱死协同:与 ABS(防抱死制动系统)联动,当轮速传感器检测到车轮抱死趋势时,降低对应轮缸压力,避免侧滑(确保制动时车辆稳定性)。
- 响应速度优化:预充压策略(低风险时提前建立低压,缩短高风险时的制动延迟)、补偿算法(修正温度 / 磨损导致的压力偏差)。
| 接口边界 - 输入(来自决策控制层):
- 制动指令(目标减速度、持续时间等)、整车状态(电池电压、轮速,来自 CAN 总线)。
- 输出(反馈至决策控制层):
- 执行状态:
实际减速度:0-8m/s²(由加速度传感器采集,精确至0.1m/s²) 制动压力:0-200bar(总泵压力,反映制动强度) 执行结果:成功/失败(如“压力建立超时”视为失败) 故障码:如“电机故障”“压力传感器失效”
核心逻辑 “将电信号转化为‘精准且安全’的制动力,确保符合决策预期”: - 接收决策层的制动指令,解析目标减速度对应的所需制动力;
- 驱动 EHB/BBW 硬件建立制动压力(如目标减速度 5m/s² 对应总泵压力 120bar);
- 实时监测实际减速度和轮速,通过压力调节算法修正偏差(如实际减速度低于目标值,增加压力);
- 若检测到故障(如压力无法建立),立即反馈至决策层,触发降级(如切换至备用制动回路);
- 制动指令超时或风险解除后,释放压力,恢复正常行驶状态。
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二、工作流程:从 “发现风险” 到 “制动生效” 的毫秒级响应
AEB 的工作流程需在极短时间内完成(通常从感知到制动生效≤500ms),具体分为 4 个步骤:
1. 环境感知 (0-100ms) | 传感器实时扫描前方环境:雷达每秒发射数万次电磁波,计算障碍物的距离和速度;摄像头每帧(30fps)输出图像,识别障碍物类别;激光雷达生成点云,构建三维环境模型。数据同步传输至 ECU。 |
2. 数据融合与目标追踪(100-200ms) | ECU 对多传感器数据进行 “去噪、校准、融合”:例如,雷达发现 “前方 50 米有移动物体,速度 30km/h”,摄像头识别为 “行人”,激光雷达确认 “高度 1.7 米,横向移动速度 5km/h”,融合后判定为 “横穿马路的行人,碰撞风险高”。同时通过算法追踪目标运动轨迹,预测未来 2 秒内的位置。 |
3. 风险决策与指令输出(200-300ms) | 基于目标轨迹和自车速度(如自车当前速度 60km/h),计算 TTC(例如当前 TTC=3 秒,若不减速,2 秒后将碰撞)。若驾驶员未踩刹车或转向,ECU 判定 “需紧急制动”,向执行层输出制动指令(如 “目标减速度 6m/s²,持续 0.8 秒”)。 |
4. 制动执行与反馈(300-500ms) | 执行层接收指令后,EHB/BBW 快速建立制动压力,刹车片夹紧制动盘,车辆开始减速。同时系统实时反馈制动效果(如实际减速度是否达标),若未达到预期,动态调整制动力(例如增加液压压力),直至风险解除或车辆停止。 |