楊剛 楊小青 鐘欣

（1.重慶車(chē)輛檢測(cè)研究院有限公司 國(guó)家客車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶 401122；2.汽車(chē)主動(dòng)安全測(cè)試技術(shù)重慶市工業(yè)和信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401122；3.重慶大學(xué)，重慶 400030）

主題詞：自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng) 主動(dòng)安全 包絡(luò)提取 短時(shí)傅里葉變換

1 前言

自動(dòng)緊急制動(dòng)（Automatic Emergency Braking，AEB）系統(tǒng)是避免碰撞事故發(fā)生的重要主動(dòng)安全系統(tǒng)[1-3]，已成為主動(dòng)安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

AEB 系統(tǒng)的控制策略和測(cè)試驗(yàn)證對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入的研究。蘭鳳崇等[4]提出一種考慮預(yù)碰撞時(shí)間的AEB 系統(tǒng)分層控制策略，在考慮舒適性的條件下確定預(yù)碰撞時(shí)間閾值。高振海等[5]基于地面目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移機(jī)理提出了一種基于時(shí)間窗的汽車(chē)前方靜、動(dòng)態(tài)目標(biāo)狀態(tài)分類(lèi)方法。楊為等[6]提出了一種采用上層模糊控制和下層PID控制的分層控制行人避撞策略。季中豪等[7]基于對(duì)實(shí)車(chē)自動(dòng)緊急制動(dòng)和前向碰撞預(yù)警功能的測(cè)試數(shù)據(jù)，研究了AEB系統(tǒng)的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。郭建英等[8]提出了一套AEB系統(tǒng)核心控制策略，完成了對(duì)車(chē)輛AEB系統(tǒng)性能的道路驗(yàn)證測(cè)試。但以上分析和測(cè)試驗(yàn)證都僅基于控制策略的控制信號(hào)，或者直接從車(chē)輛CAN總線(xiàn)采集預(yù)警信號(hào)，忽略了實(shí)際測(cè)試過(guò)程中預(yù)警聲音信號(hào)的準(zhǔn)確性。預(yù)警聲音會(huì)提醒駕駛員采取措施以降低事故發(fā)生的概率，而預(yù)警聲音需要在合適的時(shí)間發(fā)出[9]。目前，AEB 系統(tǒng)測(cè)試中普遍采用麥克風(fēng)采集預(yù)警聲音，需要準(zhǔn)確計(jì)算預(yù)警開(kāi)始時(shí)刻，否則會(huì)直接影響測(cè)試結(jié)果的判定。

鑒于上述因素，本文提出一種基于短時(shí)傅里葉變換（Short-Time Fourier Transform，STFT）和信號(hào)包絡(luò)的AEB 系統(tǒng)測(cè)試預(yù)警時(shí)間提取方法。分別從頻域和時(shí)域計(jì)算低噪聲情況下預(yù)警發(fā)生時(shí)間和兩者之間的差值，再利用STFT 提取實(shí)際高噪聲預(yù)警信號(hào)中的預(yù)警發(fā)生時(shí)間，采用低噪聲情況下的時(shí)間差值校正預(yù)警發(fā)生時(shí)間，從而獲得準(zhǔn)確的預(yù)警時(shí)間，并開(kāi)展仿真與試驗(yàn)，驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性。

2 預(yù)警時(shí)間提取原理

車(chē)輛在進(jìn)行AEB 系統(tǒng)道路試驗(yàn)時(shí)，麥克風(fēng)采集的預(yù)警聲音往往包括一些外界的噪聲，以致難以從高噪聲的預(yù)警聲音中獲取準(zhǔn)確的預(yù)警時(shí)間。因此，本文提出一種結(jié)合STFT和希爾伯特（Hilbert）包絡(luò)的預(yù)警時(shí)間提取方法，原理如圖1所示，主要包括時(shí)、頻域法獲取低噪聲預(yù)警時(shí)間差和準(zhǔn)確提取高噪聲信號(hào)預(yù)警時(shí)間2個(gè)步驟。

圖1 預(yù)警時(shí)間準(zhǔn)確提取原理

2.1 時(shí)、頻域法獲取低噪聲預(yù)警時(shí)間差

為準(zhǔn)確提取實(shí)際聲信號(hào)的報(bào)警時(shí)間，先通過(guò)時(shí)、頻域法獲取低噪聲預(yù)警信號(hào)時(shí)間差，步驟如下：

a.對(duì)低噪聲預(yù)警信號(hào)進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波。無(wú)相位帶通濾波器的上、下截止頻率根據(jù)車(chē)輛發(fā)出的預(yù)警聲音頻率確定，濾波后得到降噪后的信號(hào)x(t)。

b.從時(shí)域獲取預(yù)警時(shí)間。對(duì)x(t)進(jìn)行Hilbert 變換[10]，其表達(dá)式為：

式中，*表示卷積運(yùn)算；τ為積分變量；t為采樣時(shí)間。

x(t)進(jìn)行Hilbert變換后得到信號(hào)包絡(luò)A(t)為：

低噪聲預(yù)警信號(hào)是在外界較安靜的環(huán)境下采集的聲音，可直接對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行Hilbert 變換求信號(hào)包絡(luò)，再對(duì)包絡(luò)求差分得到低噪預(yù)警信號(hào)中預(yù)警的準(zhǔn)確開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間。

c.從頻域獲取預(yù)警時(shí)間。對(duì)濾波后的低噪聲預(yù)警信號(hào)x(t)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，得到時(shí)頻域特征，其表達(dá)式為[11]：

式中，h(t)為窗函數(shù)；g(t,f)為關(guān)于時(shí)間t和頻率f的函數(shù)。

預(yù)警信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)傅里葉變換后，從信號(hào)的時(shí)頻圖可得到預(yù)警信號(hào)的最大幅值A(chǔ)m及其對(duì)應(yīng)的頻率fm。分別設(shè)定幅值和頻率范圍為[Am-Ae,Am+Ae]和[fm-fe,fm+fe]，其中Ae為幅值寬度，一般設(shè)定為0.3Am～0.8Am，fe為頻率寬度，一般設(shè)定為1～3個(gè)頻率分辨率。

在短時(shí)傅里葉變換運(yùn)算中，每個(gè)窗長(zhǎng)的信號(hào)經(jīng)傅里葉變換后，如果每一小段頻譜中最大幅值及其對(duì)應(yīng)的頻率同時(shí)滿(mǎn)足設(shè)定的幅值和頻率范圍，將該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為1，反之，該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為0。其中1表示該時(shí)刻識(shí)別到預(yù)警信號(hào)，0則表示該時(shí)刻沒(méi)有識(shí)別到預(yù)警信號(hào)。

d.計(jì)算時(shí)域和頻域法獲取的預(yù)警時(shí)間的差值。低噪聲預(yù)警信號(hào)經(jīng)過(guò)短時(shí)傅里葉變換計(jì)算得到的預(yù)警時(shí)間受到中心頻率的幅值寬度和頻帶寬度影響，計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。而低噪聲預(yù)警信號(hào)通過(guò)Hilbert 求時(shí)域包絡(luò)得到的預(yù)警時(shí)間是準(zhǔn)確的，計(jì)算時(shí)域和頻域法獲取預(yù)警時(shí)間的差值tm。

2.2 準(zhǔn)確提取高噪聲信號(hào)預(yù)警時(shí)間

AEB 系統(tǒng)測(cè)試得到的預(yù)警聲信號(hào)一般含有較多噪聲，Hilbert 求時(shí)域包絡(luò)會(huì)受到外界噪聲的影響，無(wú)法得到高噪聲信號(hào)的準(zhǔn)確預(yù)警時(shí)間，而短時(shí)傅里葉變換計(jì)算的預(yù)警時(shí)間受中心頻率幅值寬度和頻帶寬度的影響也存在誤差，但該誤差與短時(shí)傅里葉變換計(jì)算低噪聲信號(hào)的預(yù)警時(shí)間誤差tm相同。所以，先對(duì)高噪聲預(yù)警信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換計(jì)算預(yù)警時(shí)間，再對(duì)預(yù)警開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻進(jìn)行校正，得到準(zhǔn)確的預(yù)警過(guò)程。

3 仿真計(jì)算與分析

3.1 低噪聲預(yù)警仿真信號(hào)

3.1.1 低噪聲預(yù)警信號(hào)仿真模型

構(gòu)造模擬實(shí)際預(yù)警聲信號(hào)的調(diào)幅信號(hào)y(t)：

由式（4）可知，y(t)是載波頻率為1 000 Hz，調(diào)制頻率為2 Hz 的調(diào)幅信號(hào)。為了模擬實(shí)際聲音信號(hào)，取y(t)信號(hào)的前半個(gè)周期，即0.25 s的信號(hào)作為y(t)。z(t)為一個(gè)5 s 的信號(hào)，分別在第0.5 s、第1.5 s、第2.5 s、第3.5 s、第4.5 s 處發(fā)出預(yù)警聲音信號(hào)y(t)，并在信號(hào)z(t)中加入30 dB的高斯白噪聲，z(t)信號(hào)的時(shí)域圖如圖2所示，時(shí)頻圖如圖3所示，其中采樣頻率fs=20 kHz。

圖2 z(t)信號(hào)時(shí)域圖

圖3 z(t)信號(hào)時(shí)頻圖

3.1.2 時(shí)域法獲取預(yù)警時(shí)間

時(shí)域信號(hào)除白噪聲外無(wú)明顯的干擾噪聲，可將信號(hào)直接進(jìn)行Hilbert 變換求包絡(luò)來(lái)識(shí)別預(yù)警時(shí)間。從頻域特征可知預(yù)警聲的頻率為1 000 Hz，所以將z(t)信號(hào)進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波，通帶范圍為[950,1 050] Hz，階數(shù)為200階。濾波后的信號(hào)根據(jù)Hilbert變換求得包絡(luò)如圖4所示。從圖4中可知，第1個(gè)預(yù)警聲信號(hào)的開(kāi)始時(shí)刻為第0.499 7 s，結(jié)束時(shí)刻為第0.752 8 s，與仿真中設(shè)置的第0.50 s和第0.75 s相比誤差極小。

圖4 z(t)信號(hào)包絡(luò)

3.1.3 頻域法獲取預(yù)警時(shí)間

將z(t)信號(hào)進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波后進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，窗長(zhǎng)選用1 000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，選取漢寧窗，重疊率為90%，對(duì)應(yīng)的頻率分辨率為20 Hz，時(shí)頻圖見(jiàn)圖3，信號(hào)的最大幅值為0.05 Pa，為了識(shí)別到聲音并同時(shí)降低噪聲信號(hào)的干擾，設(shè)Ae=0.02 Pa，最大幅值識(shí)別范圍為[0.03,0.07]Pa。最大幅值對(duì)應(yīng)的頻率為1 000 Hz，為了識(shí)別到聲音并考慮短時(shí)傅里葉變換的頻率分辨率為20 Hz，設(shè)fe=20 Hz，最大幅值對(duì)應(yīng)的頻率范圍為[980,1 020]Hz。

如果信號(hào)最大幅值對(duì)應(yīng)的頻率在[980,1 020]Hz 范圍內(nèi)且最大幅值在[0.03,0.07]Pa范圍內(nèi)，說(shuō)明滿(mǎn)足頻域特征，將該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為1，反之，該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為0，設(shè)求得的結(jié)果為)，信號(hào)預(yù)警時(shí)刻如圖5所示。計(jì)算可得第1 個(gè)預(yù)警聲信號(hào)的開(kāi)始時(shí)刻為第0.555 s，結(jié)束時(shí)刻為第0.700 s，誤差與實(shí)際的開(kāi)始時(shí)刻第0.5 s 和結(jié)束時(shí)刻第0.75 s 相差較大。誤差產(chǎn)生的原因是信號(hào)在進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換計(jì)算時(shí)窗長(zhǎng)是移動(dòng)的，當(dāng)移動(dòng)窗內(nèi)有效數(shù)據(jù)的數(shù)量較少時(shí)，傅里葉變換計(jì)算的幅值就會(huì)較小，不在設(shè)定的最大幅值范圍內(nèi)，但是設(shè)置幅值寬度太大會(huì)造成外界干擾觸發(fā)預(yù)警。

圖5 信號(hào)預(yù)警時(shí)刻

3.1.4 低噪聲信號(hào)時(shí)域和頻域法時(shí)間差

為了消除頻域法因幅值寬度大造成的時(shí)間差，對(duì)頻域法計(jì)算的預(yù)警時(shí)刻進(jìn)行修正。將信號(hào)求差分，找到求差分后等于1和-1的所有點(diǎn)，將圖5中求差分計(jì)算值等于1 的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻向左移動(dòng)(0.555 0-0.499 7)s=0.055 3 s，將等于-1 的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻向右移動(dòng)(0.752 8-0.700 0)s=0.052 8 s。用校準(zhǔn)的方法重新計(jì)算z(t)預(yù)警時(shí)刻，計(jì)算結(jié)果如圖6所示，此時(shí)計(jì)算的結(jié)果和仿真結(jié)果相比幾乎無(wú)誤差。

圖6 低噪聲預(yù)警時(shí)刻校正

3.2 高噪聲信號(hào)預(yù)警時(shí)間的獲取

3.2.1 高噪聲信號(hào)仿真模型

為了考察所提出方法識(shí)別預(yù)警信號(hào)并模擬實(shí)際聲信號(hào)的效果，在仿真信號(hào)中先加入噪聲u(t)，其表達(dá)式為：

式中，f=400t-800。

仿真實(shí)際預(yù)警聲音信號(hào)，取y(t)信號(hào)的前半個(gè)周期0.25 s 的信號(hào)作為y(t) 。分別在信號(hào)u(t)的第1 s、第2 s、第3 s、第4 s 處發(fā)出預(yù)警信號(hào)y(t)，并在信號(hào)中加入30 dB 的高斯白噪聲，所得信號(hào)的時(shí)域圖如圖7 所示，時(shí)頻圖如圖8所示，其中采樣頻率fs=20 kHz，窗長(zhǎng)選用1 000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，選取漢寧窗，重疊率為90%。

圖7 高噪聲預(yù)警信號(hào)時(shí)域圖

圖8 高噪聲預(yù)警信號(hào)時(shí)頻圖

3.2.2 準(zhǔn)確提取高噪聲信號(hào)預(yù)警時(shí)間

由圖7 可知，當(dāng)聲音信號(hào)含有噪聲時(shí)，無(wú)法直接從信號(hào)的時(shí)域圖中判斷信號(hào)的預(yù)警時(shí)刻?？蓮念l域進(jìn)行分析，利用短時(shí)傅里葉變換結(jié)合時(shí)、頻域時(shí)間誤差校正預(yù)警時(shí)刻，校正后預(yù)警時(shí)刻如圖9所示。由圖9可知，預(yù)警起始點(diǎn)都可準(zhǔn)確計(jì)算獲得，與仿真數(shù)值中給定的時(shí)間進(jìn)行比較，幾乎無(wú)誤差，表明該方法計(jì)算預(yù)警時(shí)間準(zhǔn)確率高。

圖9 高噪聲預(yù)警時(shí)刻校正

此外，前3 s 的信號(hào)頻率滿(mǎn)足在[950,1 050]Hz 的范圍內(nèi)，但幅值不滿(mǎn)足在[0.03,0.07]Pa 的范圍內(nèi)，信號(hào)后3 s幅值滿(mǎn)足在[0.03,0.07]Pa的范圍內(nèi)，但頻率不滿(mǎn)足在[950,1 050]Hz 的范圍內(nèi)，均被屏蔽，說(shuō)明該方法能較好地屏蔽外界的干擾噪聲。將最大幅值的識(shí)別范圍設(shè)置為[0.01,0.09]Pa，得到的信號(hào)預(yù)警時(shí)刻如圖10 所示，因幅值識(shí)別范圍的擴(kuò)大，計(jì)算的結(jié)果會(huì)把外界干擾信號(hào)識(shí)別進(jìn)來(lái)，造成誤判斷，進(jìn)一步體現(xiàn)出本文方法的優(yōu)勢(shì)。

圖10 高噪聲預(yù)警聲音預(yù)警時(shí)刻誤判

4 試驗(yàn)測(cè)試及算法驗(yàn)證

4.1 試驗(yàn)測(cè)試

按照標(biāo)準(zhǔn)JT/T 1242—2019 進(jìn)行AEB 系統(tǒng)試驗(yàn)，利用國(guó)內(nèi)某款客車(chē)作為測(cè)試車(chē)輛，該車(chē)輛具備AEB功能，裝配有毫米波雷達(dá)和攝像頭。本次試驗(yàn)采用的設(shè)備包括RT 3002 機(jī)械陀螺儀、雙車(chē)通信模塊RT ranger、GPS差分基站、IMC 通用數(shù)據(jù)采集器、采集預(yù)警聲音的PCB麥克風(fēng)以及工程驗(yàn)證測(cè)試（Engineering Validation Test，EVT）假車(chē)，如圖11所示。

圖11 試驗(yàn)設(shè)備及車(chē)輛測(cè)試工況

為了驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，進(jìn)行目標(biāo)車(chē)輛靜止工況的自動(dòng)緊急制動(dòng)測(cè)試，自車(chē)速度40 km/h，距離目標(biāo)車(chē)輛150 m 時(shí)，測(cè)試開(kāi)始，測(cè)試過(guò)程中駕駛員保持油門(mén)踏板位置維持車(chē)速恒定。

4.2 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算與分析

4.2.1 低噪聲信號(hào)濾波及頻域分析

AEB 系統(tǒng)試驗(yàn)中，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出兩級(jí)預(yù)警的聲音，為了后期進(jìn)行分析，正式測(cè)試前在較安靜環(huán)境下分別采集預(yù)警聲音并進(jìn)行無(wú)相位濾波，再進(jìn)行時(shí)域和頻域分析。采樣頻率為20 kHz，因本試驗(yàn)不需計(jì)算聲音的大小，所以測(cè)試過(guò)程中未對(duì)麥克風(fēng)靈敏度進(jìn)行校正。將預(yù)警信號(hào)先進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波，通帶范圍為[500,5 000]Hz，階數(shù)為200 階。再進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，窗長(zhǎng)選用1 000 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，重疊率為99%，選取漢寧窗，頻率分辨率為20 Hz。一、二級(jí)預(yù)警時(shí)頻域分別如圖12、圖13 所示，從圖12、圖13 中可知，一、二級(jí)預(yù)警的最大幅值對(duì)應(yīng)的頻率分別為1 560 Hz和2 000 Hz，一、二級(jí)預(yù)警的最大幅值分別為0.050 2 Pa和0.089 1 Pa。設(shè)置一級(jí)預(yù)警的頻率識(shí)別范圍為[1 520,1 600]Hz，幅值識(shí)別范圍為[0.03,0.07]Pa；設(shè)置二級(jí)預(yù)警的頻率識(shí)別范圍為[1 960,2 040]Hz，幅值識(shí)別范圍為[0.03,0.15]Pa。

圖12 低噪聲一級(jí)預(yù)警時(shí)頻域圖

圖13 低噪聲二級(jí)預(yù)警時(shí)頻域圖

4.2.2 低噪聲信號(hào)時(shí)域法獲取預(yù)警時(shí)間

將低噪聲預(yù)警信號(hào)先進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波，再進(jìn)行Hilbert 變換求得包絡(luò)來(lái)識(shí)別預(yù)警時(shí)間，一、二級(jí)預(yù)警信號(hào)包絡(luò)如圖14所示。

圖14 低噪聲一、二級(jí)預(yù)警信號(hào)包絡(luò)

4.2.3 低噪聲信號(hào)頻域法獲取預(yù)警時(shí)間

將無(wú)相位帶通濾波后的低噪聲預(yù)警信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換，每個(gè)窗長(zhǎng)的最大幅值及其頻率滿(mǎn)足設(shè)定的頻率和幅值范圍時(shí)，將該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為1，反之，該時(shí)刻的結(jié)果設(shè)定為0。計(jì)算得到的一、二級(jí)信號(hào)預(yù)警時(shí)刻如圖15所示。

圖15 低噪聲一、二級(jí)預(yù)警時(shí)刻

4.2.4 低噪聲信號(hào)時(shí)域和頻域法時(shí)間差校正

JT/T 1242—2019 要求一級(jí)預(yù)警到緊急制動(dòng)的時(shí)間大于1.4 s，二級(jí)預(yù)警到緊急制動(dòng)的時(shí)間大于0.8 s。結(jié)合圖14和圖15，兩者的預(yù)警時(shí)刻誤差較大，其中一級(jí)預(yù)警的誤差達(dá)到0.073 s，會(huì)極大地影響測(cè)試結(jié)果，造成測(cè)試結(jié)果誤判。將預(yù)警時(shí)刻按照包絡(luò)提取和短時(shí)傅里葉變換進(jìn)行校正，校正后預(yù)警時(shí)刻如圖16所示，預(yù)警時(shí)刻與預(yù)警聲音相符。

圖16 低噪聲一、二級(jí)預(yù)警時(shí)刻校正

4.2.5 試驗(yàn)結(jié)果

目標(biāo)車(chē)輛靜止進(jìn)行測(cè)試，自車(chē)速度40 km/h，采集試驗(yàn)過(guò)程的預(yù)警聲信號(hào)如圖17所示。由于采用1個(gè)麥克風(fēng)采集整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中的報(bào)警聲音信號(hào)，為了進(jìn)行聲音報(bào)警時(shí)間識(shí)別，需要將信號(hào)進(jìn)行分離。先將預(yù)警信號(hào)進(jìn)行無(wú)相位帶通濾波，范圍分別為[1 300,1 800] Hz 和[1 800,2 200]Hz，得到高噪聲的一、二級(jí)預(yù)警信號(hào)。再將預(yù)警聲音按照包絡(luò)提取和短時(shí)傅里葉變換校正法得到的預(yù)警時(shí)刻如圖18所示。從圖18中可知，預(yù)警時(shí)刻與預(yù)警聲音吻合，驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。

圖17 高噪聲預(yù)警信號(hào)時(shí)域圖

圖18 測(cè)試信號(hào)一、二級(jí)預(yù)警時(shí)刻校正

AEB 系統(tǒng)試驗(yàn)與預(yù)警時(shí)間有關(guān)的參數(shù)是距離碰撞時(shí)間（Time To Collision，TTC）和制動(dòng)加速度，所以此處僅分析這2 個(gè)量，測(cè)試中加速度和TTC 信號(hào)如圖19 所示。測(cè)試結(jié)果如表1 所示，t1和t2分別為一級(jí)和二級(jí)預(yù)警時(shí)刻相對(duì)于緊急制動(dòng)時(shí)刻的時(shí)差，tc1、tc2和tc3分別為一級(jí)預(yù)警時(shí)刻、二級(jí)預(yù)警時(shí)刻和緊急制動(dòng)階段（以至少4 m/s2的減速度開(kāi)始減速的階段）的TTC，由測(cè)試數(shù)據(jù)可知，測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，但本試驗(yàn)報(bào)警時(shí)刻誤差較大時(shí)將會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)果的誤判。

圖19 測(cè)試信號(hào)加速度和距離碰撞時(shí)間

表1 試驗(yàn)結(jié)果 s

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出一種結(jié)合短時(shí)傅里葉變換和信號(hào)包絡(luò)的AEB系統(tǒng)測(cè)試預(yù)警時(shí)間準(zhǔn)確提取方法，先分別利用短時(shí)傅里葉變換和Hilbert 包絡(luò)從頻域和時(shí)域計(jì)算低噪聲預(yù)警信號(hào)的時(shí)間，并進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換得到預(yù)警時(shí)間的誤差時(shí)間，再利用短時(shí)傅里葉變換和誤差時(shí)間準(zhǔn)確提取高噪聲信號(hào)預(yù)警時(shí)刻。建立了試驗(yàn)車(chē)輛預(yù)警聲音的仿真信號(hào)，仿真結(jié)果表明，頻域法提取預(yù)警時(shí)刻有較大誤差，由時(shí)域法提取預(yù)警時(shí)刻易造成誤判，通過(guò)本文所提出方法計(jì)算的預(yù)警時(shí)刻與仿真中真實(shí)時(shí)刻相比誤差很小，并能夠屏蔽外界干擾噪聲。

在某客車(chē)上進(jìn)行的目標(biāo)車(chē)輛靜止工況的自動(dòng)緊急制動(dòng)測(cè)試結(jié)果表明，未校正的一級(jí)預(yù)警到緊急制動(dòng)的時(shí)間的誤差達(dá)到0.073 s，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果誤判，而校正方法計(jì)算的預(yù)警時(shí)刻與實(shí)際的預(yù)警聲音吻合，驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。

本文所提出的方法還可直接應(yīng)用在車(chē)道偏離預(yù)警、前撞預(yù)警、車(chē)道保持系統(tǒng)等主動(dòng)安全測(cè)試中，在測(cè)試噪聲較大時(shí)得到準(zhǔn)確的預(yù)警時(shí)刻。