基于激光雷达和图像的电制动系统EBS系统研究开题报告
2020-05-02 17:08:23
1. 研究目的与意义(文献综述)
汽车交通事故伤害的严重性使得汽车安全技术的研究成为了全世界各国的重要课题。随着汽车电子技术的发展,当前汽车安全技术的发展重心逐渐由被动安全向主动安全转移。传统的汽车主动安全技术如制动防抱死系统abs与车辆稳定性控制系统esc可以让车辆的响应更好地跟随驾驶员的操作,避免紧急制动时方向失控与车轮侧滑,提高制动效率。但abs与esc作用的前提是驾驶员采取了制动措施,且假设驾驶员是理想驾驶员,驾驶员的操作永远是正确的。而现实的情况是即便有了稳定性控制技术和传统的被动安全技术,事故仍然大量发生,根本原因在于驾驶员。 euro ncap通过对交通事故的分析发现,90%的交通事故是由于驾驶者的注意力不集中而引起的。euro ncap和ancap于2015年5月共同在《accident analysis amp; prevention》期刊发表的研究报告显示:aeb技术能在现实世界中减少38%的追尾碰撞,且无论是在城市道路(限速60km/h)或郊区道路行驶的情况下,效果并无显著差别。于是发展aeb成为降低交通事故的重要途径,也成为各大汽车厂商研发的重点。aeb作为adas(先进驾驶辅助系统)的重要内容,也是实现无人驾驶的重要组成部分。
aeb系统在碰撞危险非常高时通过紧急制动来避免碰撞或减轻碰撞程度。早在2012年,欧盟就出台规定要求2014年出产的新车必须配备aeb系统。2014年初,euro ncap正式将aeb纳入评分体系,没有配备aeb系统的车型将很难获得5星级评价。iihs(美国公路安全保险协会)的碰撞测试也于2014年引入了预碰撞系统(front crash prevention)评价体系,并明确规定,如果车辆不具备预碰撞警告系统或自动制动功能,不能获得最高的“top safety pick ”评价。各大汽车厂商纷纷着手研发自己的预碰撞安全系统,不过各个汽车厂商实现自动紧急制动功能的技术手段和效果有所差别,名称也有所不同。如丰田的pcs(pre-collisionsystem,预碰撞系统)、大众的frontassist(预碰撞安全系统)、奔驰的pre-safe安全系统、斯巴鲁的eye sight安全系统、沃尔沃的city safety(城市安全系统)等。近年来随着人工智能技术的发展,自动驾驶技术研究成为热点,自动驾驶技术的核心技术之一障碍物识别与跟踪技术发展迅速,促进了aebs的发展。
技术细节方面,丰田pcs采用安装在车头的一个毫米波雷达来探测前方障碍物并判断发送碰撞的可能性。如果系统检测到碰撞危险时,将会通过仪表盘上的危险信号指示、蜂鸣声来提醒驾驶者,同时刹车辅助系统进入了预制动状态,以辅助驾驶员刹车。如果驾驶员没有采取措施,当系统判断碰撞即将发生时,将预先收紧安全带,同时制动系统自行制动,降低车速。大众的front assist同样采用安装在车头的一个毫米波雷达来探测前方障碍物。奔驰的pre-safe系统车头装有两种测距范围不同的雷达,能够感知前方30m-200m的物体。巴鲁的eye sight则是在前挡风玻璃上安装了两个摄像头,模仿人类的立体视觉,侦测范围79米,可以识别出汽车、行人、摩托车等。沃尔沃的city safety则是通过激光雷达、毫米波雷达、以及摄像头来侦测前方路况。激光雷达负责车辆前方150米内的范围,摄像头负责前方55米内的物体动态,结合毫米波雷达可以识别身高超过80cm的行人。
2. 研究的基本内容与方案
一、研究的基本内容
研究的基本内容主要分为基于激光雷达的物体识别、测距与跟踪、基于图像的物体识别、测距与跟踪、传感器数据融合等部分。
1)、基于激光雷达的物体识别、测距与跟踪
3. 研究计划与安排
1)、(第1周)方案构思、文献检索、完成开题报告
2)、(8学期第2-3周)外文翻译、资料再收集
3)、(8学期第4-6周)系统框架搭建,编程实现算法,设计计算
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 李霖, 朱西产. 智能汽车自动紧急控制策略[j]. 同济大学学报(自然科学版), 2015(11):1735-1742.
[2] 邹博维. 基于多传感器的车辆局部交通环境感知[d]. 吉林大学, 2013:
[3] 姚远. 碰撞预判系统中车辆的图像雷达联合识别方法[d]. 清华大学, 2013: