判断图有无环_汽车 AEB 驾驶员在环系统建立

近年来，汽车制造商已经实现了各种先进的驾驶辅助技术改善车辆的操作。这些 技术包括电子控制装置，其能够根据车辆的状态自动的做出动作。开发这种辅助技术 有许多安全问题：在紧急情况下，控制装置能够比驾驶员更快地做出决定，并且因此 减少了某种形式的碰撞的可能性。 

另一方面 AEB 系统分为前方碰撞预警(FCW Forward Collision Warning)和自动 制动两个阶段。FCW 的警告是当危险出现的前一段时间，利用声光或者震动等方式 提醒驾驶员制动。避撞预警系统的关键是避撞算法，碰撞算法决定了预警的时机和逻 辑。预警的提前时间是基于驾驶员反应时间，驾驶员的反应时间一直是一个测试难点。若预警时间过早，则预警系统会干扰驾驶员正常驾驶，并且降低驾驶员对 AEB 系统 的信任，使驾驶员放松警惕；若预警时间过晚，则将会无法起到预警的作用，导致事 故的发生。 

为了实现这一目标，在汽车工业中对驾驶员建模的研究越来越受到关注，因此可 以开发驾驶员在环(DIL Driver in Loop)控制系统。DIL 系统工作来解释驾驶员的意 图，以便做出是否介入的决定。这些 DIL 系统的最终结果是改进车辆控制，而不使 驾驶员感觉他们失去了对车辆的控制。 

■ 汽车 AEB 系统的硬件模拟器

DIL 系统可以分为软件和硬件，软件是 AEB 系统的场景及传感器建模软件、车 辆动力学仿真软件、控制系统仿真软件；硬件是驾驶员操作装置、图像仿真显示设备、 声音模拟设备，以及座椅。 

在建立驾驶员在环系统中，按照结构来分类是输入系统、处理系统、输出系统三 部分。输入系统是模拟驾驶仪，在 PreScan 软件中可以支持罗技 MOMO、 罗技的 Wingman Formula GP  和罗技 G27 设备；处理系统是 DIL 的软件仿真模型，包括：仿真环境模型、传感器仿真模型和模型的逻辑控制算法，车辆动力学模型受到驾驶员 和 AEB 系统的控制，并且根据车辆底盘特性，反馈车辆的运动姿态；输出系统是 PreScan 软件的 VisSever 窗口，将车辆运动姿态数据可视化，驾驶员通过显示器观察 车辆运动姿态，调整驾驶控制，从而形成一个封闭的驾驶员在环系统。

图 3.2  PreScan、CarSim、Simulink 联合仿真结构 

MATLAB/Simulink 软件可以实现对汽车主动安全系统的逻辑控制决策层进行编 程。其中，Simulink 是一个图形界面编程软件，不用编写程序代码，而可以使用各种 Simulink 中的工具包，利用拖拽并连接图形化的逻辑控制模块，从而不用大量书写程序，就可以快速地建构出复杂准确的模型。Simulink 也可以利用 code generation 功能 快速生成面对各种硬件的控制代码，从而为后期的硬件功能实现做准备。  

■ 场景与传感器模型建立

1.场景建立

在 Euro-NCAP 测试工况中，目标车与本车都是位于同一直线。在 PreScan 软件 中可用 GUI 模块，在道路片段(Road Segment)中搭建一条 5 车道长度为 1km 直线 道路，天气晴朗，太阳高度与位置缺省，太阳光线亮度缺省。车辆道路场景如图 3.3 所示。 

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3. 驾驶员输入硬件配置

车辆动力学模型采用前文在 CarSim 软件中建立的车辆动力学模型。在 PreScan 的车辆模型里建立由驾驶员控制的车辆动力学模：在本车的车辆配置中选择目标设置 (object configuration)，在 Driver Model 中选择 Man-in-the-loop，其他选择默认选项。DIL 的车辆模型可以设置为手动挡(Manual)和自动挡(Automatic)。

图 3.7  Simulink 生成的 PreScan 模型  

在 Simulink 模型中需要将各个内部模块之间的输入和输出接口用线连接起来。驾驶员在环系统仿真设计如图 3.8 所示： 

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