摘? 要：基于前毫米波雷達(dá)和視覺融合的自動緊急制動系統(tǒng)（AEB），采用前毫米波雷達(dá)和視覺融合的系統(tǒng)方案測出與前車或者障礙物的距離，預(yù)測汽車潛在的碰撞風(fēng)險，主動干預(yù)制動系統(tǒng)來避免事故或減輕事故的傷害，提高車輛安全性能。

關(guān)鍵詞：前毫米波雷達(dá)和視覺融合;自動緊急制動; AEB;

汽車安全是評價汽車的重要指標(biāo)之一，也是汽車廠商一直努力追求的目標(biāo)。AEB（自動緊急制動系統(tǒng)）是一種汽車主動安全技術(shù)系統(tǒng)，它采用傳感器測出與前車或者障礙物的距離，然后預(yù)測汽車潛在的碰撞風(fēng)險，主動干預(yù)制動系統(tǒng)來避免事故或減輕事故的傷害。調(diào)研顯示，車輛在裝備AEB之后能減少27%的事故，尤其是城市路況中，低速AEB系統(tǒng)（工作時速范圍在30km/h以下）能使追尾事故發(fā)生率大幅度減少。隨著AEB技術(shù)的發(fā)展，為提高車輛安全性能，減小事故發(fā)生率，眾多車企在新車型中開發(fā)配備了AEB系統(tǒng)，歐美發(fā)達(dá)地區(qū)已強(qiáng)制要求部分道路車輛裝備AEB系統(tǒng)。中國交通部2018年發(fā)布的《JT/T 325營運客車類型劃分及等級評定》要求符合條件的車輛必須裝備AEB系統(tǒng)。

目前自動緊急制動制動系統(tǒng)組成的硬件主流方案為純視覺方案，以及前毫米波雷達(dá)和攝像頭組成多傳感器融合方案。攝像頭與人眼類似，對行人障礙物等進(jìn)行跟蹤識別，識別感知距離120米，感知環(huán)境信息豐富，可識別目標(biāo)類型，但是無法精確計算本車與物體的相對距離，而且受天氣、光線的影響較大;毫米波雷達(dá)的感知距離約為150米以上，可精確得出目標(biāo)距離，但是因為天線和尺寸的物理特性，毫米波雷達(dá)角度分辨率較為有限，對行人等障礙物識別能力較差，且存在二次反射問題，導(dǎo)致出現(xiàn)誤識別的問題。

東風(fēng)柳汽量產(chǎn)的自動緊急制動是基于前毫米波雷達(dá)和視覺融合的自動緊急制動系統(tǒng)，車身搭載了一顆單目攝像頭及一顆毫米波雷達(dá)。其中攝像頭實現(xiàn)多目標(biāo)檢測、多目標(biāo)跟蹤、單目測距、目標(biāo)類型的視覺感知，前毫米波雷達(dá)進(jìn)行編碼解算、多目標(biāo)超分辨測角、虛擬天線面陣、分集成像，更精確地判斷與障礙物距離信息。將攝像頭及毫米波雷達(dá)的信息進(jìn)行融合，兩者優(yōu)勢互補(bǔ)，以多傳感器相關(guān)概率綜合決策航跡屬性。充分發(fā)揮各個傳感器檢測的優(yōu)勢，實現(xiàn)高可靠性、高精度、復(fù)雜對象的分類處理，全方位的為自動緊急制動系統(tǒng)提供高性能可靠的環(huán)境感知信息。

自動緊急制動實現(xiàn)過程可分為三個模塊：感知模塊、算法融合模塊、控制模塊。

自動緊急制動-系統(tǒng)架構(gòu)

1、感知模塊

利用前毫米波雷達(dá)和駕駛輔助攝像頭對周邊環(huán)境，目標(biāo)進(jìn)行識別，輸出目標(biāo)的ID，相對速度，相對加速度等信息到算法融合模塊。

自動緊急制動-感知模塊

2、算法融合模塊

將攝像頭識別的多目標(biāo)檢測、多目標(biāo)跟蹤、外參自標(biāo)定、單目測距的視覺識別數(shù)據(jù)，以及毫米波雷達(dá)的編碼解算、多目標(biāo)超分辨測角、虛擬天線面陣、分集成像的感知所獲取的數(shù)據(jù)融合集成，采用傳感器航跡與融合航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)和狀態(tài)估計，以多傳感器相關(guān)概率綜合決策航跡屬性。充分發(fā)揮各個傳感器檢測的優(yōu)勢，全方位的為智能駕駛系統(tǒng)提供高性能可靠的環(huán)境感知信息。

3、控制模塊

AEB系統(tǒng)主要依據(jù)融合后計算處理得到以下三方面信息，自動檢測碰撞風(fēng)險：

（1）本車到前方車輛的距離;

（2）前方車輛相對于本車的相對速度;

（3）前方車輛是否在本車行駛路徑上。

基于獲得的信息，控制器自動計算出TTC。TTC作為碰撞風(fēng)險的很重要的依據(jù)。對TTC設(shè)置不同的閾值，再加上一些內(nèi)部算法邏輯實現(xiàn)不同的危險等級。當(dāng)控制器判斷碰撞風(fēng)險達(dá)到最危險的時刻，自動發(fā)出最大制動力請求。ESC通過CAN通信網(wǎng)絡(luò)接收到制動請求后，自動為駕駛員提供最大的制動力，以此盡可能的避免碰撞或者降低碰撞損失。

自動緊急制動-控制模塊

4、結(jié)束語

基于前毫米波雷達(dá)和視覺融合的自動緊急制動系統(tǒng)，相比純視覺識別方案，具有更高的容錯性、可靠性。有研究數(shù)據(jù)表明，車輛在裝備AEB之后能減少27%的事故，尤其是城市路路況中，低速AEB系統(tǒng)（工作時速范圍在30km/h以下）能使追尾事故發(fā)生率大幅度減少。也正是因此，各國都越發(fā)重視AEB的研發(fā)和搭載。美國公路安全保險協(xié)會（IIHS）于2013年年底正式將AEB納入測試項目，歐洲的E-NCAP和美國交通運輸部（NHTSA）分別于2014年和2015年將AEB納入測試項目，中國C-NCAP于2018版測試項目中正式加入對AEB的測試。東風(fēng)柳汽基于前毫米波雷達(dá)和視覺融合自動緊急制動系統(tǒng)的量產(chǎn)，適應(yīng)車輛安全技術(shù)發(fā)展的同時，極大地提高了整車的安全性和品牌的競爭力。

【作者簡介】梁遠(yuǎn)桂，男，廣西玉林人，本科，東風(fēng)柳州汽車有限公司助理工程師，從事ADAS開發(fā)工作。