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一、整体链路：从"看到"到"刹停"
这是一个典型的感知—决策—执行闭环，中间还穿插通信与安全冗余。完整链路如下：
障碍物出现
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[1] 传感器采样与采集
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[2] 信号预处理 / 点云或图像去噪
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[3] 障碍物检测与目标识别
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[4] 目标跟踪 / 距离速度估计
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[5] 场景融合（多传感器交叉验证）
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[6] 决策规划模块：判断是否触发 AEB
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[7] 纵向控制：计算制动力 / 减速度曲线
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[8] 车载网络总线传输（CAN / 车载以太网 / TSN）
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[9] 线控制动系统执行（EBS / EMB）
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[10] 制动器建立压力、轮胎摩擦减速直至停车二、逐环节拆解：做什么 + 典型时延 + 难点
环节 1：传感器采样与原始数据采集
做什么：摄像头曝光、毫米波雷达发波接收、激光雷达旋转扫描，输出原始图像/点云/回波。
典型时延：
摄像头：曝光时间 10–30 ms，帧间隔 33 ms（30 fps）或 40 ms（25 fps）；
毫米波雷达：波束驻留 + 信号积累 20–50 ms；
激光雷达：单圈扫描 50–100 ms（10–20 Hz）。
难点：传感器本身有"采样窗口"，障碍物可能在两帧之间出现，最坏情况要等一整帧才被"看到"。
环节 2：信号预处理
做什么：图像去畸变、点云去地面、雷达 FFT 测速、时间戳对齐。
典型时延：5–15 ms。
难点：多传感器时间戳必须对齐到同一时钟域（通常 ≤ 1 ms 精度），否则融合会错位。
环节 3：障碍物检测 / 目标识别
做什么：深度学习模型（摄像头视觉检测）、点云聚类（激光）、雷达 CFAR 检测。
典型时延：
摄像头：GPU/NPU 推理 20–50 ms（30 fps 模型）；
激光雷达：点云检测 30–80 ms；
毫米波雷达： onboard 处理 20–50 ms。
难点：雨天、逆光、夜间、异形障碍物（散落物、侧翻车辆）检测率下降，需要多传感器冗余。
环节 4：目标跟踪与运动估计
做什么：卡尔曼滤波 / 多目标跟踪（MOT），估计障碍物的距离、相对速度、加速度。
典型时延：5–15 ms。
难点：AEB 不能只看一帧，需要连续 2–3 帧确认"这是真障碍物"，避免误触发，但这会增加 30–100 ms 的确认时间。
环节 5：多传感器融合
做什么：把摄像头、雷达、激光雷达结果在目标级或数据级融合，输出"可信目标列表"。
典型时延：5–20 ms。
难点：单一传感器可能漏检/误检，融合要在"低误报"和"低漏报"之间权衡。
环节 6：决策规划（AEB 触发判定）
做什么：ADCU/域控制器运行 AEB 算法，计算 TTC（Time-To-Collision，碰撞时间），判断是否满足触发条件。
TTC = 相对距离 / 相对速度；
通常 TTC < 2.0–2.5 s 开始预警，TTC < 1.0–1.5 s 触发紧急制动。
典型时延：5–20 ms。
难点：要在"过早误刹"（后车追尾）和"过晚撞上去"之间找平衡。
环节 7：纵向控制指令生成
做什么：计算期望减速度曲线（通常 6–8 m/s²，最大可达 10 m/s² 以上），输出制动力请求。
典型时延：2–10 ms。
环节 8：车载总线传输
做什么：指令从域控制器通过 CAN/CAN-FD 或车载以太网（含 TSN）传到制动 ECU。
典型时延：
传统 CAN：1–5 ms；
CAN-FD：0.5–2 ms；
车载以太网 + TSN：0.1–1 ms（确定性调度）。
难点：传统 CAN 总线负载高时会有排队抖动，TSN 正是为解决这个问题引入的。
环节 9：线控制动执行
做什么：EBS（电子制动系统）或 EMB（电子机械制动）接收指令，建立制动压力/电机夹紧力。
典型时延：
真空助力液压制动：150–300 ms（从指令到全压力）；
EBS 线控液压：100–200 ms；
EMB 电子机械制动：50–100 ms。
难点：这是整条链路中最"重"的一段，液压系统建立压力需要时间，EMB 是未来方向。
环节 10：物理减速过程
做什么：轮胎与地面摩擦，车辆减速直至停止。
典型时延：这一段不是"电路时延"，而是运动学过程：
100 km/h → 0，减速度 8 m/s²，需要约 3.5 s，滑行距离约 50 m；
60 km/h → 0，约 2.1 s，滑行距离约 17 m。
注意：前面所有环节的时延都会转化为"刹车距离"——在 100 km/h 下，每多 100 ms 反应时间 ≈ 多前进约 2.8 m。
三、端到端时延预算（以 100 km/h AEB 为例）
| 环节 | 典型时延 | 可优化方向 |
|---|---|---|
| 传感器采样等待（最坏一帧） | 33–50 ms | 提高帧率、毫米波雷达预警 |
| 预处理 + 检测 + 融合 | 30–80 ms | 模型量化、专用 NPU、前融合 |
| 多帧确认（防误触发） | 30–100 ms | 规则优化、雷达快速通道 |
| 决策 + 控制 | 10–30 ms | 域控制器集中式架构 |
| 车载总线传输 | 1–5 ms | TSN 以太网 |
| 制动器建压 | 100–200 ms | EMB 替代液压 |
| 合计"感知到制动起作用" | ≈ 200–450 ms | — |
| 物理滑行距离（100 km/h） | ≈ 30–50 m | 高附着路面 |
行业内对 AEB 的典型要求是：从障碍物出现到制动力开始建立，端到端 ≤ 300–500 ms（高速场景要求更严）。
四、不同级别的时延要求对比
| 功能 | 触发时间 | 端到端时延要求 | 说明 |
|---|---|---|---|
| FCW 前向碰撞预警 | TTC < 2.0–2.5 s | ≤ 500 ms | 给驾驶员反应时间 |
| AEB 部分制动 | TTC < 1.5–2.0 s | ≤ 300 ms | 中等强度减速 |
| AEB 紧急制动 | TTC < 1.0–1.5 s | ≤ 200–300 ms | 全力制动 |
| LKA 车道保持 | 连续控制 | ≤ 50–100 ms | 高频小修正 |
| 自动泊车 | 低速 | ≤ 500 ms–1 s | 宽松 |
| 编队行驶（V2V） | 协同控制 | ≤ 20–50 ms | 车车直连，最严 |
等级越高（L3/L4），对时延的确定性要求越苛刻——不仅要"快"，还要"每次都一样快"（抖动小），这正是 TSN/DetNet 在车载网络中的价值。
五、为什么"确定性"比"快"更重要
最坏情况比平均情况重要：系统设计要看 P99.9 时延，而不是平均值。一次 500 ms 的长尾卡顿就可能撞车。
总线抖动风险：传统 CAN 在摄像头数据突发、OTA、诊断报文同时占用时，控制帧可能排队，TSN 通过时间门控保证 AEB 指令"准点到达"。
多系统协同：L3 以上需要感知、决策、制动、转向、HMI 多 ECU 时间同步，统一时钟（gPTP/IEEE 802.1AS）精度需达微秒级。
六、工程优化的几个关键抓手
传感器冗余：毫米波雷达不依赖光照、采样快，作为 AEB 的"快速通道"，摄像头负责识别分类；
集中式域控：减少 ECU 数量，跨 ECU 通信变成域内内存共享，砍掉总线传输时延；
EMB 线控制动：把 150–200 ms 的液压建压时间压到 50–100 ms；
车载 TSN：保证 AEB 指令在总线上的确定性调度；
预测式规划：不是等障碍物出现再反应，而是基于前车轨迹、路口场景提前"预瞄"。
