范晶晶

特種車輛自動緊急制動系統(tǒng)開發(fā)

范晶晶

（北方工業(yè)大學城市道路交通智能控制技術北京重點實驗室，北京 100144）

在軍用特種車輛逐步走向全電化、無人化的進程中，如何保障無人車及有人車的長期共存及安全行駛是迫切需要解決的現(xiàn)實問題。自動緊急制動系統(tǒng)既可以協(xié)助有人車的駕駛員預知可能發(fā)生的碰撞風險，并采取必要的避撞措施；也可以自動控制無人車的動力以及制動系統(tǒng)以避免碰撞事故的發(fā)生，從而為戰(zhàn)場以及訓練過程中的車輛和人員安全提供基本保障。文章詳細介紹了自動緊急制動系統(tǒng)的基本工作原理、核心控制策略及測試評價指標，為軍用特種車輛自動緊急制動系統(tǒng)的開發(fā)和測試提供參考依據(jù)。

軍用特種車輛；自動緊急制動系統(tǒng)；控制策略；測試評價

引言

隨著科學技術的飛速發(fā)展，全電化、無人化已經(jīng)成為了特種車輛的重要發(fā)展方向。然而，受制于技術水平的局限性以及戰(zhàn)場環(huán)境的特殊需求，人機共駕會長期共存及緊密配合，將會是無法跨越的歷史階段。在這一特定時期內，如何保證戰(zhàn)場以及訓練過程中車輛和人員的安全性，是必須面對的現(xiàn)實問題，而自動緊急制動系統(tǒng)可以很好的解決縱向行駛的碰撞問題。自動緊急制動（Autonomous Emergency Braking，AEB）是指，當本車與前方的車輛、人員或者其他障礙物存在碰撞風險時，主動切斷動力源并控制制動器進行緊急制動，以避免碰撞事故的發(fā)生或者減緩碰撞損傷。在商用的客車和卡車領域，國內外均已經(jīng)出臺相關標準法規(guī)，將自動緊急制動系統(tǒng)作為一項強制安裝的基本配置，以減少交通事故的發(fā)生，從而減少人員傷亡及財產(chǎn)損失。在軍用特種車輛領域，尚沒有相關的標準要求，但是自動緊急制動系統(tǒng)作為一項安全保障措施，可以顯著降低碰撞事故的發(fā)生，從而保障戰(zhàn)場以及訓練過程中的車輛和人員安全。

1 控制策略

自動緊急制動系統(tǒng)的基本原理和控制架構，如圖1所示。

圖1 自動緊急制動系統(tǒng)控制架構

自動緊急制動系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器三大部分組成。首先，基于毫米波雷達和車載傳感器數(shù)據(jù)，利用目標特征提取算法得到前方危險目標的相對距離、相對速度等特征信息；然后，分別利用態(tài)勢評估、功能切換和執(zhí)行序列三級控制算法，依次得到自動緊急制動系統(tǒng)狀態(tài)、碰撞威脅等級以及具體的控制輸出；最后，利用執(zhí)行器控制單元分別對人機交互設備和制動模塊進行控制，以最終實現(xiàn)前向碰撞預警及自動緊急制動功能。

2 測試評價

該系統(tǒng)已經(jīng)通過國家客車監(jiān)督檢驗中心的檢測認證，實驗結果如下：

圖2 前車靜止條件下報警信號與碰撞時間TTC

靜止目標：第1次報警為緊急制動前1.8s，緊急制動前0.8s已報警4次，AEBS報警階段，減速量3.9km/h，TTC=1.85s時進入緊急制動，車輛未碰撞。

圖3 前車低速（12km/h）條件下報警信號與碰撞時間TTC

移動目標：第1次報警為緊急制動前1.9s，緊急制動前0.8s已報警7次，AEBS報警階段，減速量7.2km/h，TTC=1.94s時進入緊急制動，車輛未碰撞。

3 總結

軍用特種車輛的自動緊急制動系統(tǒng)能夠有效的降低追尾碰撞事故的發(fā)生，為戰(zhàn)場及訓練過程中的車輛和人員安全提供基本保障。本文介紹的自動緊急制動系統(tǒng)已經(jīng)得到了國家權威機構的檢測認證，并且在商用客車和貨車上得到了批量應用，為軍用特種車輛進行自動緊急制動系統(tǒng)的開發(fā)和測試提供依據(jù)。

Development of Automatic Emergency Braking System for Special Vehicles

Fan Jingjing

( Beijing Key Laboratory of Urban Road Traffic Intelligent Control Technology, North China University of Technology, Beijing 100144 )

In the process of military special vehicles moving towards full electrification and unmanned, how to ensure the long-term coexistence and safe driving of unmanned vehicles and manned vehicles is an urgent practical problem to be solved. The automatic emergency braking system can not only help drivers of manned vehicles predict the possible collision risks, but also take necessary collision avoidance measures. It can also automatically control the power and braking system of unmanned vehicles to avoid collision accidents, thus providing basic guarantee for the safety of vehicles and personnel in the battlefield and training process. This paper introduces in detail the basic working principle, core control strategy and test evaluation index of the automatic emergency braking system, which provides reference basis for the development and test of the automatic emergency braking system for military special vehicles.

Military special vehicles; Automatic emergency braking system; Control strategy; Testing and evaluation

U273

A

1671-7988(2019)24-146-02

U273

A

1671-7988(2019)24-146-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.24.047

范晶晶（1982.04-），男，滿族，高級工程師，博士，就職于職于北方工業(yè)大學，研究方向：智能駕駛、輔助駕駛。