基于动态碰撞时间的自动紧急制动策略设计

针对基于碰撞时间（TTC）的传统自动紧急制动（AEB）策略未考虑自车车速的局限性,提出了一种考虑车速的动态碰撞时间阈值模型,设计了基于动态碰撞时间阈值的AEB控制策略。为保证制动过程的舒适性与安全性,确定了两级制动策略并对减速度的变化率进行限制,利用PI控制算法完成车辆减速度控制,并通过仿真确定不同车速下的TTC阈值,建立动态碰撞时间阈值模型。硬件在环仿真结果表明：在保证舒适性的前提下,相比于传统AEB策略,所设计的AEB策略避撞成功率提高了47.6%,具有更优的综合性能。     

C-NCAP2021法规中对二轮车场景AEB性能满分要求分析及试验验证

2022年1月1日正式实施了中国新车评价规程（CNCAP）2021版标准,新增了中国独有的对二轮踏板车的自动紧急制动（AEB）试验要求。基于CNCAP2021版中对二轮踏板车的AEB试验要求,结合车辆制动系统特性,分析并计算出为满足该场景试验得满分的要求,AEB系统触发需要的碰撞时间（TTC）,并实车测试验证该TTC时间。根据所需要的碰撞时间,结合实际二轮电动车与车辆的碰撞场景,及二轮电动车的制动性能,分析并实际模拟测试,得出了AEB系统在实际使用中,不能完全与CNCAP完全一样的策略,需要根据实际的复杂情况细化场景中车辆及二轮车的各种参数及二轮电动车驾驶行为,以提高车辆触发AEB的客户体验。     

可变制动策略紧急制动控制系统的建模与仿真研究

在设计自动紧急制动系统(AEB)时,一般采用固定的单级或双级制动策略。对于不同车型,往往根据车型定位匹配不同的制动策略。当研究不同制动策略的AEB系统对车辆性能表现的影响时,固定的单级或双级制动策略往往无法满足快速便利的研究需求。为了提高AEB控制系统不同制动策略研究的适应性,以及研究不同制动策略对车辆运动状态的影响,提出1种对AEB控制系统中的部分制动请求采取计数,并对全制动请求发出条件设置部分请求制动数阈值的方法     

基于实车测试的AEB系统测试评价方法研究

基于对实车自动紧急制动和前向碰撞预警功能的测试数据,研究了自动紧急制动(AEB)系统的测试评价方法。通过在碰撞点偏置、夜间环境、儿童和骑车人目标物、弯道等不同的测试场景中对AEB系统进行测试,分析各场景对AEB系统的自动紧急制动功能、前向碰撞预警功能和漏识别率的影响,并根据试验中AEB系统的碰撞时间(TTC)、制动减速度峰值、制动停止后距离等参数的变化情况,研究了使用各参数评价AEB系统的合理性和必要性。     

基于PreScan的AEB系统纵向避撞算法及仿真验证CSCD

采用自动紧急制动(AEB)可以辅助驾驶员避免纵向碰撞。该文对比了5种AEB算法对避免纵向碰撞仿真验证制动效果。以自动制动结束时的己车与前车的距离来判断制动效果的4种安全距离(AS)算法是:Mazda、Honda、Berkeley、Seungwuk Moon;另一种是以即碰时间(TTC)为判断制动效果的TTC算法。在Simulink中运行的汽车主动安全的仿真平台Pre Scan上进行仿真验证。结果表明:在不干扰扰驾驶员正常驾驶前提下,这5种算法中,以即碰时间的TTC算法的纵向避撞性能最优。     

考虑前车制动意图的自动紧急制动策略及其测试评价方法

为提高车辆自动紧急制动（AEB）系统的避撞性能,提出了一种考虑前车制动意图的AEB策略及其测试评价方法。通过搭建“PreScan+Simulink+驾驶模拟器”联合仿真平台采集驾驶人制动数据,基于K-均值（K-Means）聚类方法对制动意图进行分类,采用滑动时间窗口提取了意图识别模型训练数据集;通过双层隐马尔可夫模型识别前车制动意图,主车根据不同制动意图计算临界安全距离阈值并制定避撞控制策略;建立PreScan+Simulink虚拟仿真测试环境,提出了基于层次分析法的AEB策略综合评价方法,通过与4种典型AEB控制模型进行对比,验证了所提出方法在不同制动程度场景下均可及时触发制动以避免碰撞,同时可减少过早制动造成的驾驶不适感。     

危险品运输车辆自主紧急制动控制策略研究

自主紧急制动(AEB)系统作为车辆主动避撞的有效手段之一,必将成为我国重型商用车辆强制性配备装置。在分析AEB系统工作原理的基础上,以实现危险品运输车辆AEB系统的预警和自主制动干预为目的,提出了一种基于安全距离模型的AEB系统预警算法,建立了基于危险状态因子的分级控制策略,采用Trucksim软件对提出的危险品运输车辆的AEB控制策略进行了两种仿真测试场景下制动效果的验证。仿真结果表明:所提出的AEB控制策略是有效的,满足AEB系统的相关法规及性能要求。     

商用车自动紧急制动技术研究进展

随着主动安全技术的发展,自动紧急制动（AEB）技术可以在车辆发生碰撞前主动介入制动系统使车辆减速或刹停,从而保障人员与财产安全。文章对国内外商用车AEB测试评价章程进行了梳理分析,对商用车AEB性能水平以及技术成果进行了归纳,总结了商用车AEB技术的研究进展,并对其未来重点研究方向予以展望。     

紧急制动下的驾驶员运动姿态变化与碰撞损伤研究

为研究AEB的介入对车辆被动安全性的影响,本文中通过志愿者实车测试,借助驾驶机器人和车载高清摄像机,完成了24组不同制动减速度和不同试验速度下驾驶员的运动姿态采集,分析了AEB制动过程中驾驶员的前倾位移量的变化规律。结果表明,在相同制动初始速度下,驾驶员位移量随着制动减速度的增加而加大;当制动减速度较小时,制动初速度对驾驶员位移量的影响不大;当制动减速度较大时,随着制动初速度的增加,驾驶员的位移量波动较大,没有明显的规律。借助THUMS人体模型,通过仿真对比分析正撞工况下有无AEB作用驾驶员的伤害情况,得出了在现有的被动安全开发策略下,AEB的作用会加剧驾驶员的损伤的结论。     

汽车与电动两轮车碰撞典型场景下的AEB纵横向触发策略研究EI北大核心CSCD

在汽车与电动两轮车碰撞事故中,自动紧急制动(autonomous emergency breaking,AEB)系统的横向触发固定宽度是避撞失效的重要因素之一。为了提高汽车AEB系统的避撞可靠性,本文在分析了汽车与电动两轮车碰撞临界工况的纵横向TTC(time to collision)差值范围的基础上,建立了AEB纵横向触发TTC差值模型。基于PreScan、Matlab/Simulink和CarSim仿真平台建立2种典型的汽车碰撞电动两轮车事故场景,并与横向触发宽度固定为1.75和3.75 m的AEB策略对比。结果表明:提出的AEB纵横向触发TTC差值模型在避撞率中表现更优,在汽车速度低于54 km/h时均能实现避撞。在典型场景1中避撞率为88.9%(45例),未避撞事故碰撞平均速度从70.6下降到29.7 km/h;在典型场景2中避撞率为80%(30例),未避撞事故汽车平均碰撞速度从66降低为18.2 km/h。AEB纵横向触发TTC差值模型具有良好的可靠性和鲁棒性,提高了汽车与电动两轮车道路安全性,为汽车主动安全系统开发提供重要理论参考。     

基于BP神经网络算法预测的重型半挂汽车列车AEB控制策略研究

我国商用车AEB性能要求和试验方法标准的发布,推动了AEB在商用车领域的发展与应用。本文针对半挂汽车列车制动距离长、质心高等特点,结合驾驶员紧急制动的经验,提出了一种基于BP神经网络预测碰撞时间TTC的AEB控制策略。首先,设计了上层控制器,基于不同驾驶员在不同紧急制动场景下碰撞时间的数据,利用BP神经网络算法得到预测模型,从而计算出触发AEB系统的预警时间阈值和紧急制动时间阈值;再以前车与本车的相对距离、相对速度和前车的减速度为输入,通过模糊控制规则得到本车期望的减速度;接着,设计了下层控制器,采用期望减速度前馈控制和减速度偏差PID反馈控制相结合的方式,得到各车轮所需的轮缸制动压力;并基于滑移率滑模控制防止车轮抱死,提高紧急制动时的安全性、舒适性和横摆稳定性。最后,在TruckSim中建立CCRb、CCRm、CCRs 3种测试场景,对控制策略进行了验证。结果表明,本文所提出的控制策略能有效避免碰撞的发生,为半挂汽车列车AEB系统的设计和研究提供了理论依据。     

基于线控制动系统的AEB功能开发

提出一种线控制动系统的设计方案,通过试验验证该线控制动系统的制动压力控制及响应能力。该系统具备稳态压力控制精度≤±200 kPa,最大目标压力响应速度≤180 ms,作为AEB主执行器,比ESC具备更高的控制精度和更快的响应速度。AEB感知系统选用一种国内自主开发的77G毫米波雷达并进行测试验证,该雷达最多可同时追踪64个前向目标,并可对高度目标、行人/自行车目标进行有效识别。运用Matlab/Simulink及Vector/CANoe设计了AEB功能软件模块,为提高紧急制动效果,提出以制动距离为控制目标的功能逻辑,通过实车试验对所设计的AEB系统进行了验证。     

视线遮挡条件下面向弱势道路使用者的避撞策略研究

由于视线障碍物造成的“鬼探头”事故已经成为当前城市道路交通事故的主要类型之一。针对汽车碰撞视线遮挡条件下横穿的弱势道路使用者(VRU)的场景, 设计了1种基于碰撞时间比和安全制动距离的避撞策略, 建立车辆与VRU的交通状态数学模型, 分析“鬼探头”场景下的制动避撞临界距离。结合临界距离和车辆与VRU的碰撞时间比, 将可以避免碰撞的场景分为3种工况, 分别采用不同的制动减速度, 建立自动紧急制动避撞策略。通过Euro NCAP CPNC测试场景对该策略与传统TTC制动算法进行比较分析。结果表明, 在Euro NCAP CPNC测试场景中, 自车利用该避撞策略在理想情况下能够在更高的车速情况下完成避撞; 在不能避免碰撞的高速行驶工况中较传统TTC算法能够更加有效降低碰撞速度, 同时降低事故重伤风险和死亡风险, 提高车辆的安全性。      

基于驾驶风格识别的AEB控制策略

为了考虑个性化的驾驶员特性对AEB控制策略的影响,提出了一种基于不同驾驶员驾驶风格的AEB控制策略。根据AEB危险场景下的驾驶员反应时间和情境风险度评价得分提出了驾驶风格识别系数的评价指标,通过驾驶员特性所呈现的人群聚类规律,将驾驶员分为谨慎型、普通型和激进型,同时引入危险系数来分级控制安全距离模型的制动减速度,完成紧急状况下的车辆制动。Simulink与Trucksim联合仿真结果表明,不同驾驶风格驾驶员对AEB系统介入时机与最小安全距离的心理预期具有不同的个性化需求,基于不同驾驶风格的AEB控制策略可以有效改善AEB系统的适应性,提高驾驶员的舒适性。     

基于OpenCV的AEB系统车辆检测和预警研究

为降低汽车换道时碰撞事故发生概率,提出基于OpenO_4CV的AEB系统车辆检测和预警算法。首先利用Haar-like+Adaboost实现前方车辆的识别与检测,并结合粒子滤波原理建立车辆跟踪模型。然后基于单目视觉模型对前方车辆距离进行测量,根据障碍物与车辆的安全距离估测碰撞时间。最后,基于AEB系统进行车辆防撞预警测试,测试仿真结果表明,在不干扰驾驶员正常驾驶的前提下,即碰时间的TTC算法性能最佳,有效提升了前方车辆检测预警精确率。     

基于人、车、路和环境的AEB控制策略发展研究综述

分析了经典自动紧急制动(AEB)控制策略的发展现状及局限性,从人、车、路以及环境等因素出发,总结了AEB控制策略在驾驶员特性、车辆属性、路面特性、应用场景等方面的完善与发展过程。驾驶员特性影响个性化的驾驶员需求,车辆的感知、结构与制动特性等引起车辆固有属性的差异,不断更新的路况导致路面附着系数实时变化,多样化的工况场景决定了AEB控制策略的应用条件,研究表明,上述动态变化的因素要求AEB控制策略应具有一定的适应性与鲁棒性,对AEB控制策略的发展具有十分重要的作用,综合考虑人、车、路以及环境等因素的AEB控制策略是提高AEB系统可靠性与安全性的必要条件。     

关于一种自动紧急制动技术的设计研究

驾驶过程中行车安全是至关重要的。文章从AEB系统的前车探测系统、多数据融合算法、制动执行机构等方面,介绍AEB系统的制动解决方案及其分类。总结了ABE系统在车辆中的有效应用。     

考虑能量回收控制的新能源汽车串联式制动系统

由于当前汽车制动系统存在制动效果不佳、运行质量较差、无法将汽车的运动能量转化为热量等问题,使汽车续驶能力受到制约。为解决此类问题,引入能量回收控制原理,设计了一种新能源汽车串联式制动系统。制动系统采用了C/S硬件架构,在软件部分,通过确定汽车动力源总功率、结合串联式制动策略设计协调控制层,再基于能量回收控制设计汽车制动力分配模块。通过测试可知：在不同行驶工况下,本文系统车速制动优势明显,能够在短时间内实现快速制动车速的目标,进而提升了汽车的续航能力。     

纯电动乘用车关键系统设计研究及分析验证

本文主要针对某纯电动乘用车进行关键系统选型及匹配分析,首先基于整车性能目标及整车性能参数,确定其动力驱动方式及制动能量回收策略和方案。其次为了更好提升整车能量管理水平,改善能耗,提升续航里程,本文研究的纯电动汽车制动系统采用电液助力系统(IBS)。IBS系统能够有效进行能量计算,确定液压系统是否介入工作,在满足制动需求的同时,改善整车能耗,提升续航里程。最后,在关键系统选型及设计分析上,利用MATLAB仿真软件进行性能初选及设计,结合AMEsim分析软件对选型结果进行加速性能及中国工况续驶里程数据校核,通过仿真与整车试验验证整车性能满足设计指标。     

沃尔沃汽车巡航控制系统故障诊断

沃尔沃S90、V90汽车巡航控制系统由巡航控制开关、制动开关、巡航控制单元、真空泵和调节器、真空伺服装置等组成。巡航控制单元的主要功能是根据接收到的来自各传感器和开关的信号，控制巡航系统的真空伺服装置，使汽车按照设定的车速定速行驶。只有当车速超过35km／h时才能设定巡航行驶，当车速低于设定车速的75％时，巡航行驶将自动取消。