主要内容

与传感器融合自动紧急制动

这个示例使用:

打开脚本

这个例子展示了如何实现自动紧急制动(AEB),传感器融合算法通过使用自动驾驶的工具箱。

在本例中,您:

  1. 基于集成模型®和Stat金宝appeflow®AEB控制器,传感器融合算法,自我车辆动力学、驾驶场景读者,和雷达和视觉检测发电机。

  2. AEB系统闭环仿真软件模型的测试使用一系列的测试场景创建的金宝app驾驶场景设计师应用程序

  3. 配置的代码生成设置software-in-the-loop仿真、控制算法和自动生成C代码。

介绍

自动紧急制动(AEB)是一种先进的主动安全系统,帮助司机避免或减轻碰撞与其他车辆或易受伤害的道路使用者。AEB系统提高安全:

  1. 防止事故早期和警告司机通过识别关键的情况。

  2. 减少不可避免的崩溃的严重性降低碰撞的速度。在某些情况下,AEB系统准备的车辆和克制系统影响[1]。

欧洲新车评估项目(包括欧元NCAP) AEB城市和inter-urban系统安全评级从2014年。欧洲五星继续促进AEB系统保护易受伤害的道路使用者如行人和骑自行车的人。

今天的AEB系统大多使用雷达和视觉传感器来识别车辆碰撞的潜在伴侣的自我。多个传感器通常所需的准确、可靠和健壮的检测,同时尽量减少误报。这就是为什么传感器融合技术AEB系统中起着重要的作用。

概述AEB仿真软件模型试金宝app验台

示例文件文件夹添加到MATLAB®搜索路径。然后,打开主在这个例子使用仿真软件模型。金宝app

加载后,仿真软件模型执行一个回调函数,金宝apphelperAEBSetUp创建一个模拟场景,道路和多个演员的道路上移动。

你也可以回调函数通过点击运行运行安装脚本从模型的顶层。改变默认的场景,这些场景作为输入的指定一个helperAEBSetup功能:

“AEB_CCRs_100overlap”“AEB_CCRm_100overlap”“AEB_CCRb_2_initialGap_12m_stop_inf”“AEB_CCRb_6_initialGap_40m_stop_inf”“AEB_PedestrianChild_Nearside_50width_overrun”

打开模型,模拟一个行人碰撞的场景。

open_system (“AEBTestBenchExample”)

模型由两个主要的子系统:

  1. AEB与传感器融合,其中包含传感器融合算法和AEB控制器。

  2. 车辆和环境,自我车辆动力学模型和环境。它包括驾驶场景读者和雷达和视觉检测发电机。这些模块提供了合成传感器数据的对象。

情节合成传感器探测、跟踪对象和地面实况数据,使用鸟瞰的范围。鸟瞰的范围是一个模型级可视化工具,您可以打开工具栏从仿真软件模型。金宝app在模拟选项卡,在审查结果,点击鸟瞰的范围。打开范围后,单击找到信号设置信号。仪表盘面板显示自我车辆速度,加速度,自动紧急制动的状态(AEB)和向前碰撞警告(结合)控制器。

AEB控制器与传感器融合

打开AEB控制器与传感器融合子系统。

open_system (“AEBTestBenchExample / AEB传感器融合”)

这个子系统包含跟踪和传感器融合算法和速度和AEB控制器。

  • 跟踪和传感器融合子系统流程视觉和雷达探测来自车辆和环境子系统和生成的最重要的对象的位置和速度(绪)相对于自我车辆跟踪。

  • 速度控制器子系统使自我在司机的汽车旅行设置速度采用比例积分(PI)控制器。

  • 加速器机器人子系统发布车辆油门当AEB激活。

  • AEB控制器子系统实现了正向碰撞警告(结合)和AEB控制算法基于制动时间的计算方法。

阻止时间指的是当自我车辆第一次适用与减速刹车,美元现代{制动}$当涉及到一个完整的停止。停止时间可以得到以下方程:

$ $ \ tau_{停止}= v_{自我}/现代{制动}$ $

结合系统警报的司机导致车辆发生碰撞。司机预计将反应警报和制动延迟时间,$ \ tau_{反应}$。

的总旅行时间自我车辆与领队汽车相撞之前表达的:

$ $ \ tau_{结合}= \ tau_{反应}+ \ tau_{停止}= \ tau_{反应}+ v_{自我}/现代{司机}$ $

当time-to-collision (TTC)领队汽车变得不足$ \ tau_{结合}$,结合警报被激活。

如果司机不能及时刹车,如由于分心,AEB系统行为独立于司机避免或减轻碰撞。AEB系统通常应用级联制动,它由多级部分制动紧随其后的是完整的刹车[2]。

打开AEB控制器子系统。

open_system (“AEBWithSensorFusionMdlRef / AEB控制器”)

AEB控制器由多个功能模块组成:

  • TTCCalculation,计算使用的相对距离和速度的TTC导致车辆或最重要的对象

  • StoppingTimeCalculation结合计算停车时间,第一阶段的部分制动(PB),分别和全制动(神奇动物)

  • AEB_Logic,这是一个状态机的TTC停止时间计时确定结合和AEB激活。

汽车与环境

打开车辆和环境子系统。

open_system (“AEBTestBenchExample /车辆和环境”)

  • 车辆动力学子系统的自我车辆动力学模型车辆身体3自由度(车辆动力学Blockset)从车辆动力学Blockset单线块。

  • 司机转向模型子系统生成司机转向角保持自我车辆在车道和遵循定义的弯曲的道路曲率,K。

  • 演员和传感器仿真子系统生成合成所需的传感器数据跟踪和传感器融合。

名字是一个场景的场景创建的函数驾驶场景设计师。

[场景,egoVehicle] = < scenarioName >;

场景功能输出drivingScenario对象。

的场景的读者块读取演员提出了场景的数据对象。块的演员带来了从世界坐标转换场景进自我车辆坐标。演员的姿势是流在公共汽车上生成的块。的视觉检测发电机块和雷达检测发电机块合成视觉和雷达检测分别为目标的演员。

测试基于欧洲五星AEB系统测试协议

欧洲五星提供一系列的测试协议测试AEB系统的性能在一辆车搬到另外一辆车,后面(CCR)和弱势道路使用者(VRU)场景。

  • 欧洲五星AEB -一辆车搬到另外一辆车,后面测试协议[3]

  • 欧洲五星AEB -易受伤害的道路使用者测试协议[4]

自动驾驶工具箱提供了预先构建的驾驶场景根据欧洲五星测试协议AEB系统。你可以检查使用预先构建的场景驾驶场景设计师。

AEB Simu金宝applink模型读取驾驶场景文件并运行一个模拟世界中。

模拟模型0.1秒。

sim卡(“AEBTestBenchExample”,“StopTime”,“0.1”);%模拟0.1秒

鸟瞰的范围显示孩子地面实况数据的车辆和行人。它还显示了雷达检测,视觉检测和跟踪的多目标跟踪器对象。模拟以0.1秒的成绩,愿景和雷达传感器无法检测儿童行人是阻塞的车辆。

模拟模型3.8秒。

sim卡(“AEBTestBenchExample”,“StopTime”,“3.8”);%模拟3.8秒

鸟瞰的范围在模拟以3.8秒的成绩表明,传感器融合和跟踪算法检测儿童行人作为最重要的对象和AEB系统应用刹车以避免碰撞。

仪表盘面板显示随着鸟瞰图显示范围AEB系统应用级联制动和自我车辆停在碰撞。AEB状态颜色表明AEB激活水平。

  • 灰色——没有AEB被激活。

  • 黄色——第一阶段部分制动。

  • 橙色-第二阶段部分制动。

  • 红色——全制动。

完成模拟最终收集结果。

sim卡(“AEBTestBenchExample”);%模拟的场景

查看仿真结果。

helperPlotAEBResults (logsout);

  • 第一个情节(TTC)和停止时间)显示了一个比较time-to-collision (TTC)和停止时间结合,第一阶段部分制动,第二阶段部分分别制动,制动。

  • 第二个情节展示了AEB状态机如何决定结合的激活和AEB根据比较结果从第一个情节。

  • 第三个情节展示了自我的车辆的速度。

  • 第四个图显示了自我车辆的加速度。

  • 第五情节展示了自我的车辆之间的进展和绪。

在第一个2秒,自我车辆加速到设定的速度。在2.3秒,传感器融合算法开始检测儿童行人。后立即检测,结合被激活。

在2.4秒,部分的第一阶段制动应用和自我车辆开始慢下来。第二阶段部分制动再次应用于2.5秒。

当自我汽车终于停在3.9秒,自我之间的进展车辆和孩子步行约2.4米。AEB系统完全避碰在这个场景中了。

为控制算法生成代码

的AEBWithSensorFusionMdlRef模型配置为支持生成C代码使用嵌入式编码器®软件金宝app。检查如果你有访问嵌入式编码器,运行:

hasEmbeddedCoderLicense =许可证(“签出”,“RTW_Embedded_Coder”)

您可以生成一个C函数为模型,探索通过运行代码生成报告:

如果hasEmbeddedCoderLicense rtwbuild (“AEBWithSensorFusionMdlRef”)结束

你可以验证编译C代码的行为如预期使用software-in-the-loop (SIL)模拟。模拟ACCWithSensorFusionMdlRef参考模型在SIL)模式下,使用:

如果hasEmbeddedCoderLicense set_param (“AEBTestBenchExample / AEB传感器融合”,…“SimulationMode”,“Software-in-the-loop (SIL)”)结束

当您运行这个AEBTestBenchExample模型、代码生成、编译和执行AEBWithSensorFusionMdlRef模型。这使您能够通过模拟测试编译的代码的行为。

结论

在本例中,您实现一个AEB系统闭环仿真软件模型。金宝app模型由一个模型和基于Stateflow AEB控制金宝app器,传感器融合算法,自我车辆动力学、驾驶场景读者和雷达和视觉检测发电机。

你测试了AEB系统使用一系列的测试场景创建的驾驶场景设计师。

您现在可以测试AEB系统与其他欧洲五星测试场景。这些可以从访问驾驶场景设计师。

引用

[1]欧洲五星|欧洲新车评估项目。欧洲五星

[2]w . Hulshof et al .,“自动紧急制动测试结果,”23日国际技术会议上加强安全的车辆(ESV), 13号- 0168年,2013年

[3]欧洲五星测试协议- AEB系统版本。2017年11月,2.0.1。

[4]欧洲五星测试协议- AEB VRU系统版本。2.0.2,2017年11月。

另请参阅

应用程序

块

对象

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