第三章 典型功能场景设计：FCW、AEB与ACC

好，咱们直接进入正题。前向碰撞预警（FCW）、自动紧急制动（AEB）和自适应巡航（ACC），这三个功能是自动驾驶里最基础、也是最容易出事故的「三兄弟」。我这些年踩过的坑，有一半都跟它们有关。今天咱们就一个一个拆开来讲。

3.1 前向碰撞预警（FCW）场景设计

FCW说白了就是「眼睛盯着前面，嘴巴喊你刹车」。它不替你踩刹车，只负责报警。但你别小看这个报警，时机早了叫「误报」，晚了叫「漏报」，用户都会骂娘。

3.1.1 核心触发逻辑

FCW的触发条件其实就三个参数：自车速度、目标车速度、相对距离。我习惯用一个简化公式来判断：

TTC = 相对距离 / (自车速度 - 目标车速度)
if TTC < 阈值:
    触发FCW报警

这里的TTC（Time to Collision）是关键。阈值设多少？我见过有人设2.7秒，有人设3.0秒。我个人习惯设2.5秒——太早了用户觉得烦，太晚了来不及反应。

3.1.2 典型测试场景

我建议你至少覆盖以下5种场景：

1. 前车静止场景：自车匀速接近静止车辆。这是最基础的，但也是最容易出问题的。我曾经遇到过雷达把路边的金属广告牌识别成静止车辆，结果一路狂报警。
2. 前车匀速减速场景：前车以-3 m/s²减速，自车保持速度。这里要注意，减速幅度太小FCW不该触发，太大就必须触发。
3. 前车急刹场景：前车以-6 m/s²以上减速。这种场景下TTC会急剧缩短，报警必须果断。
4. 目标车切入场景：相邻车道车辆突然切入本车道。嗯，这里要注意切入角度和速度，我见过有些算法对斜切入的车辆反应迟钝。
5. 弯道场景：自车在弯道中，前方有静止车辆。雷达在弯道里容易丢失目标，这是个老大难问题。

3.2 自动紧急制动（AEB）场景设计

AEB是FCW的「升级版」——FCW只喊你刹车，AEB直接替你踩。但这里有个矛盾：踩早了用户觉得你「神经质」，踩晚了就撞上了。说白了，AEB就是在「误触发」和「漏触发」之间走钢丝。

3.2.1 触发逻辑与分级

我习惯把AEB分成两级：

• 一级AEB（部分制动）：TTC在1.5~2.0秒时触发，制动减速度约-3 m/s²。目的是减速，不是刹停。
• 二级AEB（全力制动）：TTC小于1.0秒时触发，制动减速度可达-8 m/s²以上。目的是避免碰撞。

你想想看，如果直接上全力制动，后面跟车的司机肯定追尾。所以分级是必须的。

3.2.2 典型测试场景

AEB的测试场景比FCW更「狠」，因为涉及实际制动。我建议重点覆盖：

1. CCRS（Car-to-Car Rear Stationary）：自车接近静止目标车。这是Euro NCAP的必测项目，速度从20 km/h到80 km/h都要测。
2. CCRM（Car-to-Car Rear Moving）：自车接近匀速运动的前车。前车速度通常取20 km/h，自车速度从30 km/h到80 km/h。
3. CCRB（Car-to-Car Rear Braking）：前车突然制动。前车制动减速度通常取-2 m/s²到-6 m/s²。
4. VRU场景（弱势道路使用者）：行人横穿、自行车突然窜出。这类场景对感知要求极高，我遇到过行人被误识别成电线杆的情况。

3.2.3 测试通过标准

场景	自车速度	目标速度	通过标准
CCRS	40 km/h	0 km/h	避免碰撞
CCRS	60 km/h	0 km/h	速度降低≥30 km/h
CCRM	80 km/h	20 km/h	避免碰撞
CCRB	50 km/h	50 km/h（-4 m/s²）	避免碰撞

3.3 自适应巡航（ACC）场景设计

ACC跟FCW、AEB不一样，它不是为了「救命」，而是为了「省力」。但省力不代表可以放松——ACC的平顺性和安全性同样重要。

3.3.1 核心控制逻辑

ACC的控制逻辑说白了就是「跟车」和「定速」两种模式的切换。我习惯用PID控制，但参数调起来很头疼：

# 简化的ACC控制逻辑
if 前方有目标车:
    目标速度 = min(设定速度, 前车速度)
    目标距离 = 时距 * 自车速度 + 静止距离
    加速度 = PID(实际距离 - 目标距离)
else:
    加速度 = PID(设定速度 - 自车速度)

这里的「时距」很关键。我一般设1.5秒到2.0秒，太短了不安全，太长了容易被加塞。

3.3.2 典型测试场景

ACC的测试场景比FCW和AEB更「细腻」，因为涉及纵向控制的平顺性：

1. 定速巡航场景：前方无车，自车保持设定速度。这里要测试上坡、下坡时的速度波动，我见过有些车在上坡时速度掉5 km/h才补油。
2. 跟车场景：前方有车，自车跟随。要测试前车匀速、加速、减速、停车四种情况。
3. 目标车切入/切出场景：相邻车道车辆切入，或者前车切出。这是ACC最考验「智商」的地方——切入时刹车太猛会吓到用户，切出时加速太猛也会吓到用户。
4. 弯道跟车场景：弯道中前车减速，自车需要同步减速。雷达在弯道里容易丢失目标，这时候要靠「预测」——说白了就是猜前车还在不在。
5. Stop & Go场景：前车停车再起步。ACC需要能自动跟停，然后在前车起步后自动跟走。我遇到过跟停后等红灯，前车走了ACC还傻站着的情况。

3.3.3 平顺性评价指标

ACC不光要「安全」，还要「舒服」。我常用的评价指标有：

• 加速度变化率（Jerk）：建议控制在±2 m/s³以内，超过这个值用户会觉得「被踹了一脚」。
• 稳态跟车距离误差：建议控制在±10%以内。
• 响应延迟：从前车减速到自车开始减速，延迟建议小于0.3秒。

嗯，这里要注意，Jerk这个指标很多团队会忽略。但说实话，用户投诉「ACC太冲」的案例，十有八九都是Jerk超标。

3.4 三个功能的联合测试

最后说一句，FCW、AEB和ACC不是孤立的。实际开车时，它们会同时工作。比如ACC跟车时前车急刹，ACC先减速，如果减不够，FCW报警，再不够，AEB介入。这三个功能的优先级和切换逻辑，才是真正的难点。

我建议你设计一个「联合测试场景」：自车以80 km/h ACC跟车，前车突然以-6 m/s²急刹。这时候ACC应该先响应，如果TTC降到1.5秒以下，FCW报警，再降到1.0秒以下，AEB全力制动。这三个功能的衔接要平滑，不能出现「ACC还在减速，AEB突然抢方向盘」的情况。

好了，这一章的内容就到这里。下一章咱们聊聊「感知失效场景」——说白了就是传感器坏了怎么办。那才是真正考验系统安全性的地方。