汽车AEB与安全系统全解析——从传感器到紧急制动的完整链路

前言

你开车时有没有遇到过:

  • 前车突然急刹,你的车"自己"踩了刹车?
  • 倒车时快撞墙了,车突然停下来?
  • 明明没踩刹车,车却减速了?

这就是**AEB(自动紧急制动)**在救你的命。

今天从传感器到控制算法,彻底搞懂汽车安全系统

一、汽车安全体系总览

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    汽车安全体系                                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                         主动安全                                    │  │
│   │                    (预防事故发生)                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐      │  │
│   │   │   AEB     │  │   FCW     │  │   LDW     │  │   BSD     │      │  │
│   │   │ 自动紧急  │  │ 前碰撞   │  │ 车道偏离 │  │ 盲区监测 │      │  │
│   │   │  制动     │  │  预警     │  │  预警     │  │          │      │  │
│   │   └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘      │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐      │  │
│   │   │   ACC     │  │   LKA     │  │   APA     │  │   TSR     │      │  │
│   │   │ 自适应   │  │ 车道保持 │  │ 自动泊车 │  │ 交通标志 │      │  │
│   │   │ 巡航      │  │  辅助     │  │          │  │  识别     │      │  │
│   │   └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘      │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                         被动安全                                    │  │
│   │                    (减轻事故伤害)                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐      │  │
│   │   │  安全带   │  │  安全气囊 │  │  车身结构 │  │  座椅     │      │  │
│   │   │ 预紧+限力 │  │ 多气囊   │  │ 吸能设计 │  │ 头枕保护 │      │  │
│   │   └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘      │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   【关键区别】                                                              │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   主动安全: 事故发生前介入,尽量避免碰撞                                   │
│   被动安全: 碰撞无法避免时,保护乘员                                       │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

二、AEB系统详解

AEB是什么?

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB (Autonomous Emergency Braking)                        │
│                         自动紧急制动系统                                     │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【定义】                                                                  │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   当系统检测到即将发生碰撞,且驾驶员未采取制动措施时,                      │
│   系统自动施加制动力,避免或减轻碰撞。                                      │
│                                                                             │
│   【工作场景】                                                              │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   场景1: 追尾前车                                                          │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │     [前车]  ←─── 距离缩短 ───  [本车]                              │  │
│   │       🚗 ◄════════════════════ 🚙                                  │  │
│   │      停止                     60km/h                               │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   检测到碰撞风险 → 预警 → 驾驶员无反应 → 自动刹车                  │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   场景2: 行人横穿                                                          │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │           🚶 行人横穿                                               │  │
│   │            │                                                        │  │
│   │            ▼                                                        │  │
│   │   ════════════════════════════════════════                          │  │
│   │                    🚙 ──→                                           │  │
│   │                   40km/h                                            │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   识别行人 → 预测轨迹 → 计算TTC → 紧急制动                         │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   场景3: 十字路口                                                          │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                      │                                              │  │
│   │                      │  🚗 侧向来车                                 │  │
│   │                      │   │                                          │  │
│   │                      │   ▼                                          │  │
│   │   ═══════════════════╪════════════════                              │  │
│   │                      │                                              │  │
│   │         🚙 ──→      │                                              │  │
│   │                      │                                              │  │
│   │   侧向碰撞预警 + 自动制动 (部分高端车型支持)                        │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

AEB的分级

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB系统分级 (Euro NCAP标准)                               │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ┌─────────────────┬───────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │  等级           │  功能描述                                         │  │
│   ├─────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB City       │  低速城市工况 (≤50km/h)                          │  │
│   │  城市版         │  针对静止/慢速目标                                │  │
│   │                 │  典型场景: 城市拥堵跟车                          │  │
│   ├─────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB Inter-Urban│  高速公路工况 (≤80km/h)                          │  │
│   │  城际版         │  针对移动目标                                     │  │
│   │                 │  典型场景: 高速追尾                               │  │
│   ├─────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB Pedestrian │  行人保护                                         │  │
│   │  行人版         │  识别行人并制动                                   │  │
│   │                 │  典型场景: 行人横穿马路                           │  │
│   ├─────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB Cyclist    │  骑行者保护                                       │  │
│   │  骑行者版       │  识别自行车/电动车                                │  │
│   │                 │  典型场景: 非机动车横穿                           │  │
│   ├─────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB Junction   │  路口保护 (高端)                                  │  │
│   │  路口版         │  识别横向来车                                     │  │
│   │                 │  典型场景: 十字路口侧碰                           │  │
│   └─────────────────┴───────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   【测试标准速度】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   Euro NCAP AEB测试:                                                       │
│   - 车对车: 10-80 km/h                                                    │
│   - 车对行人: 20-60 km/h                                                  │
│   - 车对骑行者: 20-60 km/h                                                │
│                                                                             │
│   C-NCAP (中国):                                                           │
│   - 车对车: 最高72 km/h                                                   │
│   - 车对行人VRU: 最高60 km/h                                              │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

AEB介入条件(核心)

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB介入条件详解                                           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【核心指标: TTC (Time To Collision)】                                     │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   TTC = 碰撞剩余时间 = 距离 / 相对速度                                     │
│                                                                             │
│           D (距离)                                                          │
│   TTC = ─────────────                                                      │
│          V_rel (相对速度)                                                   │
│                                                                             │
│   例如:                                                                     │
│   距离 30m,本车60km/h,前车静止                                           │
│   V_rel = 60 km/h = 16.7 m/s                                              │
│   TTC = 30 / 16.7 = 1.8 秒                                                │
│                                                                             │
│   【典型介入时机】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   时间轴 (TTC):                                                    │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   3.0s      2.5s      2.0s      1.5s      1.0s      0.5s     0s   │  │
│   │    │         │         │         │         │         │        │    │  │
│   │    ▼         ▼         ▼         ▼         ▼         ▼        ▼    │  │
│   │   ┌─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬────────┐    │  │
│   │   │         │ FCW预警 │ 预制动  │ 部分制动│ 全力制动│  碰撞  │    │  │
│   │   │  正常   │ (声光)  │ (准备)  │ (30%)   │ (100%) │        │    │  │
│   │   └─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴────────┘    │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   TTC阈值 (典型值,不同厂商有差异):                                │  │
│   │   - FCW预警:    2.0 - 2.6 秒                                       │  │
│   │   - AEB预制动:  1.5 - 2.0 秒                                       │  │
│   │   - AEB部分制动: 1.0 - 1.5 秒                                      │  │
│   │   - AEB全力制动: 0.6 - 1.0 秒                                      │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   【介入条件公式】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   必须同时满足:                                                            │
│                                                                             │
│   1. TTC < 阈值                                                            │
│      碰撞时间小于预设值                                                    │
│                                                                             │
│   2. 目标有效性确认                                                        │
│      - 多传感器融合确认 (摄像头+雷达)                                     │
│      - 目标置信度 > 阈值                                                   │
│      - 非误触发场景 (如龙门架、井盖)                                      │
│                                                                             │
│   3. 驾驶员无制动意图                                                      │
│      - 未踩刹车踏板                                                        │
│      - 未大幅度转向 (主动避让)                                            │
│                                                                             │
│   4. 系统状态正常                                                          │
│      - AEB功能开启                                                         │
│      - 传感器无故障                                                        │
│      - 车速在工作范围内                                                    │
│                                                                             │
│   5. 制动条件满足                                                          │
│      - 制动系统正常                                                        │
│      - ESP/ABS可用                                                         │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

AEB不介入的情况

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB不介入的情况 (重要!)                                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【驾驶员已采取措施】                                                      │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   ❌ 驾驶员已踩刹车 (即使踩得不够)                                         │
│   ❌ 驾驶员大幅度转向避让                                                  │
│   ❌ 驾驶员猛踩油门 (系统认为是主动加速)                                   │
│                                                                             │
│   【速度超出范围】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   ❌ 车速过低 (通常 < 5-10 km/h)                                          │
│   ❌ 车速过高 (部分系统 > 80-150 km/h)                                    │
│   ❌ 相对速度过低 (几乎同速行驶)                                          │
│                                                                             │
│   【目标无法识别】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   ❌ 目标太小 (小动物、小型物体)                                           │
│   ❌ 目标非标准 (异形车辆、特殊障碍物)                                     │
│   ❌ 目标横向移动过快                                                      │
│   ❌ 静止目标 + 高速 (部分系统不响应)                                     │
│                                                                             │
│   【环境干扰】                                                              │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   ❌ 极端天气 (大雨/大雪/大雾/强光)                                       │
│   ❌ 传感器遮挡 (脏污/结冰)                                                │
│   ❌ 隧道出入口 (光线剧变)                                                 │
│                                                                             │
│   【系统限制】                                                              │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│   ❌ AEB功能被关闭                                                         │
│   ❌ 系统故障报警                                                          │
│   ❌ 制动系统过热/故障                                                     │
│   ❌ 急弯/坡道 (部分系统)                                                  │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ⚠️  重要警告                                                      │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   AEB是"最后一道防线",不是自动驾驶!                              │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   - AEB可能无法完全避免碰撞,只是减轻                              │  │
│   │   - AEB有失效可能,不要依赖                                        │  │
│   │   - 时刻保持注意力,随时准备接管                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

三、传感器系统

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB传感器配置                                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【传感器布局】                                                            │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│                    前向摄像头 (挡风玻璃后)                                  │
│                         📷                                                  │
│                         │                                                   │
│             ┌───────────┼───────────┐                                      │
│             │           │           │                                      │
│   角雷达 ◄──┤     ┌─────┴─────┐     ├──► 角雷达                           │
│   (77GHz)   │     │   前雷达  │     │   (77GHz)                           │
│             │     │ (77GHz)   │     │                                      │
│             │     └───────────┘     │                                      │
│             │                       │                                      │
│             │      🚗 车辆俯视图    │                                      │
│             │                       │                                      │
│   侧雷达 ◄──┤                       ├──► 侧雷达                            │
│   (24GHz)   │                       │   (24GHz)                           │
│             │                       │                                      │
│             │     ┌───────────┐     │                                      │
│             │     │   后雷达  │     │                                      │
│   角雷达 ◄──┤     │ (24GHz)   │     ├──► 角雷达                           │
│             │     └─────┬─────┘     │                                      │
│             └───────────┼───────────┘                                      │
│                         │                                                   │
│                         📷                                                  │
│                    后向摄像头                                               │
│                                                                             │
│   【传感器特性对比】                                                        │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────────────────────┐ │
│   │ 传感器   │ 测距精度 │ 测速精度 │ 受天气   │ 典型应用                 │ │
│   ├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────────────────────┤ │
│   │ 毫米波   │ 中       │ 高       │ 弱       │ AEB、ACC、BSD           │ │
│   │ 雷达     │ (±0.1m)  │ (±0.1m/s)│ (穿透力强)│ 全天候工作              │ │
│   ├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────────────────────┤ │
│   │ 摄像头   │ 低       │ 低       │ 强       │ 车道线、行人、交通标志  │ │
│   │          │ (需算法) │ (需算法) │ (光线敏感)│ 目标分类能力强          │ │
│   ├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────────────────────┤ │
│   │ 激光雷达 │ 高       │ 中       │ 中       │ 高精度建图、L3+自动驾驶 │ │
│   │ (LiDAR)  │ (±2cm)   │          │ (雨雪影响)│ 成本较高                │ │
│   ├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────────────────────┤ │
│   │ 超声波   │ 低       │ 无       │ 弱       │ 泊车辅助、近距离检测    │ │
│   │          │ (±1cm)   │          │          │ 探测范围小(0.2-5m)      │ │
│   └──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   【为什么要传感器融合?】                                                  │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   单一传感器都有缺陷:                                                      │
│   - 雷达: 能测距离和速度,但不知道是人还是车还是路牌                      │
│   - 摄像头: 能识别目标,但测距不准,夜间/雨天效果差                       │
│                                                                             │
│   融合后:                                                                   │
│   雷达提供精确的距离/速度 + 摄像头提供目标类型 = 可靠的AEB决策            │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

四、AEB算法流程

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    AEB决策算法流程                                           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌─────────────┐          │  │
│   │   │  毫米波雷达  │     │   摄像头    │     │  车辆状态   │          │  │
│   │   │  目标列表   │     │  目标检测   │     │  (CAN总线)  │          │  │
│   │   └──────┬──────┘     └──────┬──────┘     └──────┬──────┘          │  │
│   │          │                   │                   │                  │  │
│   │          └─────────┬─────────┴─────────┬─────────┘                  │  │
│   │                    │                   │                            │  │
│   │                    ▼                   ▼                            │  │
│   │          ┌─────────────────────────────────────┐                   │  │
│   │          │         传感器融合                  │                   │  │
│   │          │   - 坐标系对齐                     │                   │  │
│   │          │   - 目标关联匹配                   │                   │  │
│   │          │   - 卡尔曼滤波                     │                   │  │
│   │          └──────────────┬──────────────────────┘                   │  │
│   │                         │                                           │  │
│   │                         ▼                                           │  │
│   │          ┌─────────────────────────────────────┐                   │  │
│   │          │         目标筛选                    │                   │  │
│   │          │   - 本车道目标                     │                   │  │
│   │          │   - 最危险目标 (CIPV)              │                   │  │
│   │          │   - 横穿目标                       │                   │  │
│   │          └──────────────┬──────────────────────┘                   │  │
│   │                         │                                           │  │
│   │                         ▼                                           │  │
│   │          ┌─────────────────────────────────────┐                   │  │
│   │          │         碰撞风险计算                │                   │  │
│   │          │   - TTC (碰撞时间)                 │                   │  │
│   │          │   - THW (车头时距)                 │                   │  │
│   │          │   - 碰撞概率                       │                   │  │
│   │          └──────────────┬──────────────────────┘                   │  │
│   │                         │                                           │  │
│   │                         ▼                                           │  │
│   │          ┌─────────────────────────────────────┐                   │  │
│   │          │         驾驶员意图判断              │                   │  │
│   │          │   - 制动踏板信号                   │                   │  │
│   │          │   - 方向盘转角                     │                   │  │
│   │          │   - 油门踏板信号                   │                   │  │
│   │          └──────────────┬──────────────────────┘                   │  │
│   │                         │                                           │  │
│   │                         ▼                                           │  │
│   │          ┌─────────────────────────────────────┐                   │  │
│   │          │         AEB决策                     │                   │  │
│   │          │                                     │                   │  │
│   │          │   if (TTC < 阈值 &&                │                   │  │
│   │          │       目标有效 &&                  │                   │  │
│   │          │       驾驶员无反应) {              │                   │  │
│   │          │       触发AEB                      │                   │  │
│   │          │   }                                │                   │  │
│   │          └──────────────┬──────────────────────┘                   │  │
│   │                         │                                           │  │
│   │               ┌─────────┴─────────┐                                │  │
│   │               ▼                   ▼                                │  │
│   │        ┌───────────┐       ┌───────────┐                          │  │
│   │        │  FCW预警   │       │  AEB制动  │                          │  │
│   │        │ (声光报警) │       │ (液压制动)│                          │  │
│   │        └───────────┘       └───────────┘                          │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

AEB核心算法代码

c 复制代码
/**
 * AEB自动紧急制动系统核心算法
 */

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <math.h>
#include <string.h>

// ============================================================
// 数据结构定义
// ============================================================

// 目标类型
typedef enum {
    TARGET_UNKNOWN = 0,
    TARGET_CAR,
    TARGET_TRUCK,
    TARGET_MOTORCYCLE,
    TARGET_BICYCLE,
    TARGET_PEDESTRIAN,
    TARGET_STATIC         // 静止障碍物
} TargetType;

// 融合后的目标对象
typedef struct {
    int id;                     // 目标ID
    TargetType type;            // 目标类型
    float confidence;           // 置信度 (0-1)
    
    // 位置 (本车坐标系)
    float x;                    // 纵向距离 (m)
    float y;                    // 横向距离 (m)
    
    // 速度
    float vx;                   // 纵向速度 (m/s)
    float vy;                   // 横向速度 (m/s)
    
    // 尺寸
    float width;                // 宽度 (m)
    float length;               // 长度 (m)
    
    // 轨迹预测
    float predicted_x[10];      // 未来1秒内的预测位置 (每100ms)
    float predicted_y[10];
    
    bool is_in_path;            // 是否在本车行驶路径上
} FusedTarget;

// 本车状态
typedef struct {
    float speed;                // 车速 (m/s)
    float acceleration;         // 加速度 (m/s²)
    float yaw_rate;             // 横摆角速度 (rad/s)
    float steering_angle;       // 方向盘转角 (rad)
    float brake_pressure;       // 制动压力 (bar)
    float throttle_position;    // 油门开度 (0-1)
    float vehicle_width;        // 车宽 (m)
} EgoVehicle;

// AEB系统参数
typedef struct {
    // TTC阈值
    float ttc_fcw;              // FCW预警阈值 (s)
    float ttc_partial_brake;    // 部分制动阈值 (s)
    float ttc_full_brake;       // 全力制动阈值 (s)
    
    // 速度范围
    float min_speed;            // 最低工作车速 (m/s)
    float max_speed;            // 最高工作车速 (m/s)
    
    // 制动参数
    float max_deceleration;     // 最大制动减速度 (m/s²)
    float partial_decel;        // 部分制动减速度 (m/s²)
    
    // 置信度阈值
    float min_confidence;       // 最低目标置信度
    
    bool enabled;               // 系统使能
} AEBParams;

// AEB输出动作
typedef enum {
    AEB_ACTION_NONE = 0,
    AEB_ACTION_FCW,             // 前碰撞预警
    AEB_ACTION_PREFILL,         // 预填充制动
    AEB_ACTION_PARTIAL_BRAKE,   // 部分制动
    AEB_ACTION_FULL_BRAKE       // 全力制动
} AEBAction;

// AEB系统状态
typedef struct {
    AEBAction action;           // 当前动作
    float target_deceleration;  // 目标减速度 (m/s²)
    float ttc;                  // 当前TTC
    float thw;                  // 当前THW
    int threat_target_id;       // 威胁目标ID
    bool driver_override;       // 驾驶员接管
    char reason[64];            // 动作原因
} AEBState;

// ============================================================
// 核心算法
// ============================================================

/**
 * 计算TTC (Time To Collision)
 */
float calculate_ttc(float distance, float relative_velocity) {
    // 如果相对速度<=0 (目标远离或同向更快),返回无穷大
    if (relative_velocity <= 0.01f) {
        return 999.0f;
    }
    
    return distance / relative_velocity;
}

/**
 * 计算THW (Time Headway) 车头时距
 */
float calculate_thw(float distance, float ego_speed) {
    if (ego_speed <= 0.1f) {
        return 999.0f;
    }
    
    return distance / ego_speed;
}

/**
 * 计算制动距离
 * 使用运动学公式: v² = v0² + 2as
 * s = v² / (2a)
 */
float calculate_braking_distance(float speed, float deceleration) {
    if (deceleration <= 0) {
        return 999.0f;
    }
    
    return (speed * speed) / (2 * deceleration);
}

/**
 * 判断目标是否在本车行驶路径上
 */
bool is_target_in_path(const FusedTarget* target, const EgoVehicle* ego) {
    // 简化判断: 目标横向偏移在车道宽度内
    float path_half_width = ego->vehicle_width / 2 + 0.5f;  // 车宽/2 + 余量
    
    // 考虑转向时的路径偏移
    float path_offset = ego->speed * ego->yaw_rate * target->x / ego->speed;
    float adjusted_y = target->y - path_offset;
    
    return (fabs(adjusted_y) < path_half_width + target->width / 2);
}

/**
 * 预测碰撞时间 (考虑加速度)
 */
float predict_ttc_with_acceleration(float distance, float rel_velocity, 
                                     float rel_acceleration) {
    // 使用二次方程: d = v*t + 0.5*a*t²
    // 0.5*a*t² + v*t - d = 0
    
    if (fabs(rel_acceleration) < 0.01f) {
        return calculate_ttc(distance, rel_velocity);
    }
    
    float a = 0.5f * rel_acceleration;
    float b = rel_velocity;
    float c = -distance;
    
    float discriminant = b * b - 4 * a * c;
    
    if (discriminant < 0) {
        return 999.0f;  // 不会碰撞
    }
    
    float t1 = (-b + sqrt(discriminant)) / (2 * a);
    float t2 = (-b - sqrt(discriminant)) / (2 * a);
    
    // 返回最小的正值
    if (t1 > 0 && t2 > 0) {
        return fmin(t1, t2);
    } else if (t1 > 0) {
        return t1;
    } else if (t2 > 0) {
        return t2;
    }
    
    return 999.0f;
}

/**
 * 检查驾驶员是否已采取行动
 */
bool check_driver_action(const EgoVehicle* ego) {
    // 驾驶员踩刹车
    if (ego->brake_pressure > 5.0f) {  // 超过5bar
        return true;
    }
    
    // 驾驶员大幅度转向 (超过30度)
    if (fabs(ego->steering_angle) > 0.52f) {  // ~30度
        return true;
    }
    
    return false;
}

/**
 * 从目标列表中选择最危险目标 (CIPV - Closest In-Path Vehicle)
 */
int select_most_threatening_target(FusedTarget targets[], int count,
                                    const EgoVehicle* ego,
                                    float* out_ttc) {
    int cipv_id = -1;
    float min_ttc = 999.0f;
    
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        FusedTarget* t = &targets[i];
        
        // 跳过低置信度目标
        if (t->confidence < 0.7f) continue;
        
        // 跳过不在路径上的目标
        if (!is_target_in_path(t, ego)) continue;
        
        // 跳过后方目标
        if (t->x < 0) continue;
        
        // 计算相对速度 (正值表示接近)
        float rel_velocity = ego->speed - t->vx;
        
        // 计算TTC
        float ttc = calculate_ttc(t->x, rel_velocity);
        
        // 选择TTC最小的
        if (ttc < min_ttc) {
            min_ttc = ttc;
            cipv_id = t->id;
        }
    }
    
    *out_ttc = min_ttc;
    return cipv_id;
}

/**
 * AEB主决策函数
 */
void aeb_decision(FusedTarget targets[], int target_count,
                  const EgoVehicle* ego,
                  const AEBParams* params,
                  AEBState* state) {
    
    // 初始化状态
    state->action = AEB_ACTION_NONE;
    state->target_deceleration = 0;
    state->ttc = 999.0f;
    state->threat_target_id = -1;
    state->driver_override = false;
    strcpy(state->reason, "");
    
    // 检查系统使能
    if (!params->enabled) {
        strcpy(state->reason, "AEB已关闭");
        return;
    }
    
    // 检查车速范围
    if (ego->speed < params->min_speed) {
        strcpy(state->reason, "车速过低");
        return;
    }
    
    if (ego->speed > params->max_speed) {
        strcpy(state->reason, "车速过高");
        return;
    }
    
    // 检查驾驶员是否已采取行动
    if (check_driver_action(ego)) {
        state->driver_override = true;
        strcpy(state->reason, "驾驶员已介入");
        return;
    }
    
    // 选择最危险目标
    float ttc;
    int threat_id = select_most_threatening_target(targets, target_count, ego, &ttc);
    
    if (threat_id < 0) {
        strcpy(state->reason, "无威胁目标");
        return;
    }
    
    state->ttc = ttc;
    state->threat_target_id = threat_id;
    
    // 计算THW
    FusedTarget* threat_target = NULL;
    for (int i = 0; i < target_count; i++) {
        if (targets[i].id == threat_id) {
            threat_target = &targets[i];
            break;
        }
    }
    
    if (threat_target) {
        state->thw = calculate_thw(threat_target->x, ego->speed);
    }
    
    // 根据TTC决定动作
    if (ttc < params->ttc_full_brake) {
        // 全力制动
        state->action = AEB_ACTION_FULL_BRAKE;
        state->target_deceleration = params->max_deceleration;
        sprintf(state->reason, "TTC=%.2fs < %.2fs, 全力制动", 
                ttc, params->ttc_full_brake);
    }
    else if (ttc < params->ttc_partial_brake) {
        // 部分制动
        state->action = AEB_ACTION_PARTIAL_BRAKE;
        state->target_deceleration = params->partial_decel;
        sprintf(state->reason, "TTC=%.2fs < %.2fs, 部分制动",
                ttc, params->ttc_partial_brake);
    }
    else if (ttc < params->ttc_fcw) {
        // 预警
        state->action = AEB_ACTION_FCW;
        state->target_deceleration = 0;
        sprintf(state->reason, "TTC=%.2fs < %.2fs, FCW预警",
                ttc, params->ttc_fcw);
    }
}

/**
 * 获取动作名称
 */
const char* get_action_name(AEBAction action) {
    switch (action) {
        case AEB_ACTION_NONE: return "无动作";
        case AEB_ACTION_FCW: return "前碰撞预警";
        case AEB_ACTION_PREFILL: return "预填充制动";
        case AEB_ACTION_PARTIAL_BRAKE: return "部分制动";
        case AEB_ACTION_FULL_BRAKE: return "全力制动";
        default: return "未知";
    }
}

// ============================================================
// 测试场景
// ============================================================

void print_state(const AEBState* state) {
    printf("\n========== AEB状态 ==========\n");
    printf("动作: %s\n", get_action_name(state->action));
    printf("TTC: %.2f 秒\n", state->ttc);
    printf("THW: %.2f 秒\n", state->thw);
    printf("目标减速度: %.1f m/s²\n", state->target_deceleration);
    printf("威胁目标ID: %d\n", state->threat_target_id);
    printf("驾驶员接管: %s\n", state->driver_override ? "是" : "否");
    printf("原因: %s\n", state->reason);
    printf("================================\n");
}

void test_scenario_1() {
    printf("\n【场景1: 前车急刹】\n");
    printf("本车60km/h,前车30m处急刹停止\n");
    
    // 本车状态
    EgoVehicle ego = {
        .speed = 60 / 3.6,      // 60km/h = 16.7m/s
        .acceleration = 0,
        .yaw_rate = 0,
        .steering_angle = 0,
        .brake_pressure = 0,
        .throttle_position = 0.2,
        .vehicle_width = 1.8
    };
    
    // 目标列表
    FusedTarget targets[1] = {{
        .id = 1,
        .type = TARGET_CAR,
        .confidence = 0.95,
        .x = 30,                // 30米
        .y = 0,                 // 正前方
        .vx = 0,                // 静止
        .vy = 0,
        .width = 1.8,
        .length = 4.5,
        .is_in_path = true
    }};
    
    // AEB参数
    AEBParams params = {
        .ttc_fcw = 2.5,
        .ttc_partial_brake = 1.5,
        .ttc_full_brake = 0.8,
        .min_speed = 5 / 3.6,
        .max_speed = 150 / 3.6,
        .max_deceleration = 9.0,
        .partial_decel = 4.0,
        .min_confidence = 0.7,
        .enabled = true
    };
    
    AEBState state;
    aeb_decision(targets, 1, &ego, &params, &state);
    print_state(&state);
    
    // 模拟时间推进
    printf("\n--- 模拟时间推进 ---\n");
    
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        float dt = 0.3;  // 300ms
        
        // 更新目标距离
        targets[0].x -= ego.speed * dt;
        
        // 如果AEB触发制动,更新速度
        if (state.action >= AEB_ACTION_PARTIAL_BRAKE) {
            ego.speed -= state.target_deceleration * dt;
            if (ego.speed < 0) ego.speed = 0;
        }
        
        aeb_decision(targets, 1, &ego, &params, &state);
        
        printf("t+%.1fs: 距离=%.1fm, 车速=%.1fkm/h, 动作=%s\n",
               (i + 1) * dt,
               targets[0].x,
               ego.speed * 3.6,
               get_action_name(state.action));
    }
}

void test_scenario_2() {
    printf("\n【场景2: 行人横穿】\n");
    printf("本车40km/h,行人从右侧横穿\n");
    
    EgoVehicle ego = {
        .speed = 40 / 3.6,      // 40km/h
        .acceleration = 0,
        .yaw_rate = 0,
        .steering_angle = 0,
        .brake_pressure = 0,
        .throttle_position = 0.1,
        .vehicle_width = 1.8
    };
    
    FusedTarget targets[1] = {{
        .id = 2,
        .type = TARGET_PEDESTRIAN,
        .confidence = 0.9,
        .x = 20,                // 20米前方
        .y = 3,                 // 右侧3米
        .vx = 0,                // 不移动
        .vy = -1.5,             // 向左横穿 1.5m/s
        .width = 0.5,
        .length = 0.3,
        .is_in_path = false
    }};
    
    AEBParams params = {
        .ttc_fcw = 2.5,
        .ttc_partial_brake = 1.5,
        .ttc_full_brake = 0.8,
        .min_speed = 5 / 3.6,
        .max_speed = 80 / 3.6,
        .max_deceleration = 9.0,
        .partial_decel = 4.0,
        .min_confidence = 0.7,
        .enabled = true
    };
    
    printf("\n--- 行人横穿过程 ---\n");
    
    AEBState state;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        float dt = 0.25;
        
        // 更新行人位置
        targets[0].x -= ego.speed * dt;  // 相对距离减小
        targets[0].y += targets[0].vy * dt;  // 行人横向移动
        
        // 检查是否进入路径
        targets[0].is_in_path = (fabs(targets[0].y) < ego.vehicle_width / 2 + 0.5);
        
        // AEB决策
        aeb_decision(targets, 1, &ego, &params, &state);
        
        // 如果制动,更新速度
        if (state.action >= AEB_ACTION_PARTIAL_BRAKE) {
            ego.speed -= state.target_deceleration * dt;
            if (ego.speed < 0) ego.speed = 0;
        }
        
        printf("t+%.2fs: 距离=(%.1f, %.1f)m, 车速=%.1fkm/h, 在路径=%s, 动作=%s\n",
               (i + 1) * dt,
               targets[0].x, targets[0].y,
               ego.speed * 3.6,
               targets[0].is_in_path ? "是" : "否",
               get_action_name(state.action));
    }
}

void test_scenario_3() {
    printf("\n【场景3: 驾驶员已踩刹车】\n");
    printf("本车60km/h,前方20m有障碍物,驾驶员已踩刹车\n");
    
    EgoVehicle ego = {
        .speed = 60 / 3.6,
        .acceleration = -2.0,   // 正在减速
        .yaw_rate = 0,
        .steering_angle = 0,
        .brake_pressure = 20,   // 已踩刹车
        .throttle_position = 0,
        .vehicle_width = 1.8
    };
    
    FusedTarget targets[1] = {{
        .id = 3,
        .type = TARGET_CAR,
        .confidence = 0.95,
        .x = 20,
        .y = 0,
        .vx = 0,
        .vy = 0,
        .width = 1.8,
        .length = 4.5,
        .is_in_path = true
    }};
    
    AEBParams params = {
        .ttc_fcw = 2.5,
        .ttc_partial_brake = 1.5,
        .ttc_full_brake = 0.8,
        .min_speed = 5 / 3.6,
        .max_speed = 150 / 3.6,
        .max_deceleration = 9.0,
        .partial_decel = 4.0,
        .min_confidence = 0.7,
        .enabled = true
    };
    
    AEBState state;
    aeb_decision(targets, 1, &ego, &params, &state);
    print_state(&state);
}

int main() {
    printf("========================================\n");
    printf("     AEB自动紧急制动系统演示\n");
    printf("========================================\n");
    
    test_scenario_1();
    test_scenario_2();
    test_scenario_3();
    
    return 0;
}

/*
编译: gcc -o aeb aeb.c -lm
运行: ./aeb
*/

五、其他主动安全系统

复制代码
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    ADAS主动安全功能大全                                      │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【1. ACC 自适应巡航】                                                     │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   功能: 自动保持与前车的距离                                               │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   设定车速: 120km/h    设定时距: 2秒                               │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   [前车]              [本车]                                        │  │
│   │     🚗 ◄───── 2秒距离 ─────  🚙                                    │  │
│   │   80km/h                   自动减速到80km/h                        │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   前车加速 → 本车自动加速 (但不超过设定值)                         │  │
│   │   前车减速 → 本车自动减速                                          │  │
│   │   前车消失 → 本车恢复到设定车速                                    │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   关键参数:                                                                 │
│   - THW (Time Headway): 车头时距 1.0-2.5秒可调                            │
│   - 最大减速度: 通常3-4 m/s² (舒适性)                                     │
│   - 紧急情况交给AEB处理                                                    │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【2. LDW/LKA 车道偏离预警/保持】                                         │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   LDW (Lane Departure Warning): 只预警                                     │
│   LKA (Lane Keeping Assist): 主动纠正                                      │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   车道线检测 (摄像头)                                               │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ╔═══════════════════════════════════════════════════════════╗    │  │
│   │   ║          │              │              │                  ║    │  │
│   │   ║          │     🚙      │              │                  ║    │  │
│   │   ║          │    ╱        │              │                  ║    │  │
│   │   ║          │   ╱ 偏离!   │              │                  ║    │  │
│   │   ║          │  ↙          │              │                  ║    │  │
│   │   ╚═══════════════════════════════════════════════════════════╝    │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   LDW: 方向盘震动 + 声音警告                                       │  │
│   │   LKA: 自动施加转向力,把车拉回车道                                │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   介入条件:                                                                 │
│   - 车速 > 60-70 km/h                                                     │
│   - 未打转向灯                                                             │
│   - 车道线清晰可见                                                         │
│   - 驾驶员手在方向盘上                                                     │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【3. BSD 盲区监测】                                                       │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   功能: 监测后视镜盲区,变道时预警                                         │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │              盲区范围                                               │  │
│   │           ╱           ╲                                            │  │
│   │          ╱    🚗       ╲                                           │  │
│   │         ╱   (后视镜    ╲                                           │  │
│   │        ╱    看不到)     ╲                                          │  │
│   │       ╱                  ╲                                         │  │
│   │   ┌──────────────────────────┐                                    │  │
│   │   │         🚙              │                                    │  │
│   │   └──────────────────────────┘                                    │  │
│   │           │                                                        │  │
│   │           │ 后视镜角落亮灯                                        │  │
│   │           ▼                                                        │  │
│   │   打转向灯时: 灯闪烁 + 声音警告                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   传感器: 后角雷达 (24GHz/77GHz)                                          │
│   检测范围: 后方约3米,侧后方约50-70米                                     │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【4. RCTA 后方交叉交通警报】                                             │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   功能: 倒车时检测侧向来车                                                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │       停车位                     道路                              │  │
│   │   ┌───────────┐                                                   │  │
│   │   │           │              🚗 ──→                               │  │
│   │   │   🚙 ←    │               侧向来车                            │  │
│   │   │  倒车     │                                                    │  │
│   │   │           │                                                    │  │
│   │   └───────────┘                                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   检测到侧向来车 → 声音警告 + 自动刹车 (部分车型)                  │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【5. APA 自动泊车】                                                       │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   传感器: 超声波 + 摄像头 + (部分)角雷达                                  │
│                                                                             │
│   功能等级:                                                                 │
│   - 半自动: 系统控制转向,驾驶员控制油门刹车                              │
│   - 全自动: 系统控制所有,驾驶员监控                                       │
│   - 遥控泊车: 驾驶员在车外用手机控制                                       │
│   - 记忆泊车: 记住路线,自动泊入固定车位                                   │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

六、被动安全系统

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    被动安全系统                                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   当碰撞无法避免时,这些系统保护你的生命                                   │
│                                                                             │
│   【1. 安全带系统】                                                         │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   三点式安全带:                                                            │
│   - 预紧器: 碰撞瞬间收紧安全带 (20-40ms内)                                │
│   - 限力器: 达到一定力后释放,防止勒伤                                     │
│                                                                             │
│   工作时序:                                                                 │
│   碰撞 → 传感器触发 → 预紧器爆炸收紧 → 人体前冲 → 限力器释放             │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   预紧前          预紧后                                           │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ╱╲              ╱╲                                               │  │
│   │  ╱  ╲            ╱  ╲                                              │  │
│   │ │ ○  │          │ ○  │  ← 贴紧胸部                                │  │
│   │ │╱│╲│          │╱│╲│                                              │  │
│   │  │ │  松弛       │ │  拉紧 (约10cm)                               │  │
│   │  │ │            │ │                                               │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【2. 安全气囊系统】                                                       │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   气囊位置:                                                        │  │
│   │                                                                     │  │
│   │        ┌──────────────────────────────────┐                        │  │
│   │        │    ① 顶棚气帘                    │                        │  │
│   │        │    ╔══════════════════════════╗  │                        │  │
│   │        │    ║                          ║  │                        │  │
│   │        │ ⑤ ║  ② 前排正面    ② 前排正面 ║ ⑤│ ← 侧气囊             │  │
│   │   侧气囊→  ║     气囊          气囊     ║  │                        │  │
│   │        │    ║                          ║  │                        │  │
│   │        │    ║  ③ 膝部气囊              ║  │                        │  │
│   │        │    ╠══════════════════════════╣  │                        │  │
│   │        │    ║                          ║  │                        │  │
│   │        │ ⑤ ║  ④ 后排侧气囊            ║ ⑤│                        │  │
│   │        │    ║                          ║  │                        │  │
│   │        │    ╚══════════════════════════╝  │                        │  │
│   │        └──────────────────────────────────┘                        │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   常见配置:                                                        │  │
│   │   基础: 2气囊 (前排正面)                                          │  │
│   │   标准: 6气囊 (正面×2 + 侧面×2 + 气帘×2)                          │  │
│   │   豪华: 8-12气囊 (增加膝部、后排、中央气囊)                       │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   展开时间: 20-30毫秒                                                      │
│   充气剂: 叠氮化钠 (NaN₃) 点燃产生氮气                                    │
│   泄气孔: 气囊后部有孔,让气体缓慢泄出,避免弹伤                          │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【3. 车身结构】                                                           │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   吸能区            乘员舱 (刚性)           吸能区                  │  │
│   │   ┌────────────┬───────────────────────┬────────────┐              │  │
│   │   │ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │                       │ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │              │  │
│   │   │ 可变形区域  │    高强度钢笼架      │ 可变形区域  │              │  │
│   │   │ 吸收冲击能量│    保护乘员空间      │ 吸收冲击能量│              │  │
│   │   │ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │                       │ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │              │  │
│   │   └────────────┴───────────────────────┴────────────┘              │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   碰撞时: 吸能区压缩变形 → 延长碰撞时间 → 减小冲击力               │  │
│   │          乘员舱保持完整 → 生存空间                                 │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   材料分布:                                                                 │
│   - 吸能区: 低强度钢/铝合金 (容易变形)                                    │
│   - 乘员舱: 高强度钢/热成型钢 (1500MPa以上)                               │
│   - A柱/B柱: 超高强度钢 (防止侵入)                                        │
│                                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                             │
│   【4. 座椅头枕】                                                           │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   功能: 防止追尾时颈椎过度后仰 (鞭打伤)                                    │
│                                                                             │
│   主动式头枕:                                                              │
│   追尾时身体向后 → 压力传感器触发 → 头枕向前弹出 → 支撑头部              │
│                                                                             │
│   调节要求:                                                                 │
│   - 头枕顶部应与头顶平齐或更高                                            │
│   - 头枕与头部距离 < 4cm                                                  │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

七、碰撞安全测试

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    汽车安全测试标准                                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【主要测试机构】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   Euro NCAP (欧洲)    - 最严格                                             │
│   C-NCAP (中国)       - 逐渐向欧标看齐                                     │
│   IIHS (美国)         - 偏置碰撞严格                                       │
│   J-NCAP (日本)       - 行人保护重视                                       │
│                                                                             │
│   【碰撞测试类型】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   1. 正面100%碰撞 (Full Frontal)                                          │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │     50-56 km/h                                                     │  │
│   │     🚗  ──────────────►  ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓                                │  │
│   │                          刚性壁障                                   │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   2. 正面40%偏置碰撞 (Offset Frontal)                                     │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │     64 km/h                    可变形壁障                          │  │
│   │     🚗  ──────────────►  ┌────────────┐                            │  │
│   │     只有40%宽度撞击      │ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │                            │  │
│   │                          └────────────┘                            │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   模拟与对向车辆的偏置碰撞                                         │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   3. 侧面碰撞 (Side Impact)                                               │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │            移动壁障                                                │  │
│   │             ▓▓▓                                                    │  │
│   │              │                                                      │  │
│   │         50 km/h                                                    │  │
│   │              │                                                      │  │
│   │              ▼                                                      │  │
│   │     ┌───────────────┐                                              │  │
│   │     │      🚗       │                                              │  │
│   │     └───────────────┘                                              │  │
│   │       静止车辆                                                     │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   4. 侧面柱碰 (Pole Test)                                                 │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │              柱子 (直径254mm)                                      │  │
│   │               ║                                                    │  │
│   │               ║                                                    │  │
│   │     ┌────────╫────────┐                                            │  │
│   │     │   🚗   ║        │ ◄──── 32 km/h 侧向撞击                    │  │
│   │     └────────╫────────┘                                            │  │
│   │               ║                                                    │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   模拟撞树、撞电线杆                                               │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   【评分项目 (Euro NCAP 2024)】                                            │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────┬───────────┬───────────────────────────────────┐  │
│   │  类别               │  权重     │  测试内容                         │  │
│   ├─────────────────────┼───────────┼───────────────────────────────────┤  │
│   │  成人乘员保护       │  40%      │  正碰、侧碰、鞭打等              │  │
│   │  儿童乘员保护       │  20%      │  儿童座椅兼容性、碰撞保护        │  │
│   │  行人保护           │  20%      │  行人碰撞、AEB行人              │  │
│   │  安全辅助           │  20%      │  AEB、LKA、速度辅助等           │  │
│   └─────────────────────┴───────────┴───────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   五星标准越来越严,2020年的五星车放到2024年可能只有三星                   │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

八、总结

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    汽车安全系统总结                                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   【AEB介入条件】                                                           │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   必须同时满足:                                                            │
│   ✓ TTC < 阈值 (通常0.6-1.5秒)                                            │
│   ✓ 目标有效 (置信度高、在路径上)                                         │
│   ✓ 驾驶员无反应 (没踩刹车、没转向)                                       │
│   ✓ 车速在范围内 (通常5-150km/h)                                          │
│   ✓ 系统正常 (传感器OK、功能开启)                                         │
│                                                                             │
│   【AEB工作时机】                                                           │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   TTC ≈ 2.5秒: FCW预警 (声光)                                             │
│   TTC ≈ 1.5秒: 部分制动 (~30%)                                            │
│   TTC ≈ 0.8秒: 全力制动 (100%)                                            │
│                                                                             │
│   【主动安全功能】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   ┌──────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │  功能    │  作用                                                    │  │
│   ├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────┤  │
│   │  AEB     │  自动紧急制动,避免/减轻碰撞                            │  │
│   │  FCW     │  前碰撞预警,提醒驾驶员                                 │  │
│   │  ACC     │  自适应巡航,自动保持车距                               │  │
│   │  LDW/LKA │  车道偏离预警/保持                                      │  │
│   │  BSD     │  盲区监测,变道安全                                     │  │
│   │  RCTA    │  后方交叉预警,倒车安全                                 │  │
│   │  APA     │  自动泊车                                               │  │
│   └──────────┴──────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   【被动安全系统】                                                          │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   - 安全带: 预紧+限力,把人固定在座椅上                                   │
│   - 安全气囊: 20-30ms展开,缓冲碰撞                                       │
│   - 车身结构: 吸能区变形+乘员舱刚性                                       │
│   - 座椅头枕: 防止追尾时颈椎损伤                                          │
│                                                                             │
│   【传感器融合】                                                            │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   毫米波雷达 + 摄像头 = 可靠的AEB                                         │
│   - 雷达: 全天候测距测速                                                  │
│   - 摄像头: 目标分类识别                                                  │
│                                                                             │
│   ⚠️  重要提醒                                                             │
│   ─────────────────────────────────────────                                 │
│                                                                             │
│   AEB不是自动驾驶!它是最后防线,不要依赖!                               │
│   时刻保持注意力,随时准备接管!                                           │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

一句话总结:

AEB在TTC<0.8秒且驾驶员无反应时触发全力制动,是"最后防线"而非自动驾驶。汽车安全=主动安全(AEB/ACC/LKA预防事故)+被动安全(安全带/气囊减轻伤害),两者缺一不可。


参考资料:

  • Euro NCAP测试规程
  • ISO 22839 AEB系统标准
  • GB/T 39901-2021 乘用车AEB测试方法
  • 《汽车主动安全系统原理与设计》
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