城市客车低速碰撞缓解系统设计

黄文青，陈凌珊

（201620 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院）

0 引言

研究表明，驾驶员的不当操作会导致90%以上的交通事故[1]。为了进一步提升道路交通安全状况，减少因驾驶员误操作而造成的交通事故，先进驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System，ADAS）正得到越来越广泛的应用[2]。ADAS 通过各类传感器感知周围环境信息，并在紧急工况下向驾驶员发出警示，或者主动介入车辆控制，达到提升车辆主动安全性能的目的[3]。

对于城市客车来说，具有代表性的ADAS是自动紧急制动系统（Autonomous Emergency Braking，AEB）。AEB 能够识别车辆前方的碰撞危险，并警示驾驶员采取相应措施，必要时可自主采取制动手段减轻或者避免碰撞[4]。2014 年，欧洲新车碰撞中心（E-NCAP）将AEB 纳入汽车安全等级评价体系[5]。JT/T 1094-2016《营运客车安全技术条件》也要求我国9 m 以上营运客车应装备AEB 系统[6]。在此背景下，本文设计了一种城市客车低速碰撞缓解系统。它除了具有AEB的功能外，还有车道偏离预警的功能，能够更好地提升客车在城市工况下的主动安全性能。

1 系统功能设计

城市客车低速碰撞缓解系统主要由传感器、控制系统、执行器、被控对象4 部分组成，如图1 所示。

图1 系统原理图Fig.1 System schematic diagram

其中，控制系统主要进行有效目标和安全状态的判断。其主要部件为图像传感器、77 G Hz 毫米波雷达、传感器融合主机、GPS 天线、陀螺仪、显示屏以及各类连接线。该系统能够实现前向碰撞预警、低速碰撞缓解和车道偏离预警等功能，也能够进行总线通讯与故障诊断。

1.1 前向碰撞预警

此功能由车身前方安装的77 GHz 毫米波雷达与挡风玻璃安装的图像传感器的数据进行融合，通过算法实时监测前方障碍物的位置、距离和相对速度。……