AEB 五种安全距离模型
写在前面当汤喝 AEB，即“Autonomous Emergency Braking”的缩写，意为自动紧急制动系统，可以在检测到危险时通过系统协助驾驶者进行制动，从而避免或减少事故的发生。 2015年5月共同在《Accident Analysis & Prevention》期刊发表题为“现实世界追尾碰撞中AEB的有效性”的研究报告，结果显示： AEB技术能在现实世界中减少38%的追尾碰撞
写在前面当汤喝
AEB，即“Autonomous Emergency Braking”的缩写，意为自动紧急制动系统，可以在检测到危险时通过系统协助驾驶者进行制动，从而避免或减少事故的发生。 2015年5月共同在《Accident Analysis & Prevention》期刊发表题为“现实世界追尾碰撞中AEB的有效性”的研究报告，结果显示： 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。 2012年，欧盟出台规定要求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。从2015年11月1日开始，欧洲新生产的重型商用车也强制安装车道偏离警告系统（LDW）及AEB系统。
Euro NCAP对AEB系统的测试包括两部分，即AEB City（市区）和AEB Inter-Urban（城间）。 AEB City是测试低速行驶时AEB的工作情况，测试的速度范围为10~50km/h，这部分仅评价自动制动的功能。而AEB Inter-Urban则是测试中高速行驶时AEB的工作情况，测试的速度范围为30~80km/h，评价内容包括自动制动和前方碰撞预警两项。
中国的很多企业都在极力推动AEB的研发，这一块的标准相对清晰，在中国越明朗的事情大家才敢上，要不政策一变大家都要GG。
AEB 五种安全距离模型
目前安全距离模型主要有Mazda模型、Honda模型、Berkeley模型、SeungwukMoon 模型，以及TTC模型。
1. Mazda模型
Mazda模型
d
b
r
=
0.5
[
v
2
/
a
1
−
(
v
−
v
r
e
l
)
2
/
a
2
]
+
v
r
e
l
t
1
+
v
t
2
+
d
0
\ d_{br}= 0.5[v^2/a_1 -(v-v_{rel})^2/a_2]+v_{rel}t_1+vt_2+d_0
dbr=0.5[v2/a1−(v−vrel)2/a2]+vrelt1+vt2+d0
式中，
d
b
r
d_{br}
dbr为制动距离，
v
v
v本车车速，
v
r
e
l
v_{rel}
vrel相对车速，
a
1
a_1
a1本车最大减速度（
6
m
/
s
2
6 m/s^2
6m/s2），
a
2
a_2
a2 目标车的最大减速度（例如取
8
m
/
s
2
8 m/s^2
8m/s2），
t
1
t_1
t1 驾驶员反应延迟时间（这里取 0.1s），
t
2
t_2
t2 制动器延迟时间（这里取0.6s），
d
0
d_0
d0 最小停车距离（这里取3m）。
将以上数据代入公式可以得到
d
b
r
d_{br}
dbr 关于
v
v
v和
v
r
e
l
v_{rel}
vrel的函数
d
b
r
=
0.5
[
v
2
/
6
−
(
v
−
v
r
e
l
)
2
/
8
]
+
0.1
∗
v
r
e
l
+
0.6
∗
v
+
3
\ d_{br}= 0.5[v^2/6 -(v-v_{rel})^2/8]+0.1*v_{rel}+0.6*v+3
dbr=0.5[v2/6−(v−vrel)2/8]+0.1∗vrel+0.6∗v+3
展开后得到
d
b
r
=
v
2
/
48
−
v
r
e
l
2
/
16
+
v
∗
v
r
e
l
/
8
+
0.1
∗
v
r
e
l
+
0.6
∗
v
+
3
\ d_{br}= v^2/48 -v_{rel}^2/16+v*v_{rel}/8+0.1*v_{rel}+0.6*v+3
dbr=v2/48−vrel2/16+v∗vrel/8+0.1∗vrel+0.6∗v+3
说明分析会把三维图画出来，未完待续，也可自行作图分析加深理解，下同。
2. Honda 模型
Honda 的避撞逻辑包含碰撞预警(CW)和碰撞避免(CA)两个部分,碰撞预警的逻辑。其算法如下：
d
w
=
2.2
v
r
e
l
+
6.2
d_w= 2.2 v_{rel}+6.2
dw=2.2vrel+6.2 报警距离
d
b
r
=
t
2
v
r
e
l
+
a
1
t
1
t
2
−
0.5
a
1
t
1
2
d_{br}= t_2 v_{rel}+a_1 t_1t_2-0.5a_1t_1^2
dbr=t2vrel+a1t1t2−0.5a1t12 当
v
2
/
a
2
>
=
t
2
v_2/a_2>=t_2
v2/a2>=t2
d
b
r
=
t
2
v
−
0.5
(
t
2
−
t
1
)
2
−
v
2
2
/
2
a
d_{br}= t_2 v-0.5(t_2-t_1)^2-v_2^2/2a
dbr=t2v−0.5(t2−t1)2−v22/2a 当
v
2
/
a
2
<
t
2
v_2/a_2<t_2
v2/a2<t2
其中
v
v
v 是本车车速，
v
r
e
l
v_{rel}
vrel是两车相对车速，
v
2
v_2
v2 是目标车车速，
a
1
a_1
a1、
a
2
a_2
a2 分别是本车和目标车的最大减速度，
t
1
t_1
t1、
t
2
t_2
t2 分别是系统延迟时间和制动时间。在此式中，
a
1
a_1
a1、
a
2
a_2
a2 都取
7.8
m
/
s
2
7.8m/s^2
7.8m/s2、
t
1
=
0.5
s
t_1 =0.5s
t1=0.5s、
t
2
=
1.5
s
t_2 =1.5s
t2=1.5s。
由此可以看到 Honda 模型有一个碰撞预警系统，而且 Honda 模型对的危险制动距离明显比 Mazda 模型更短。Honda 模型自动制动就介入更晚，这样的算法更加符 合驾驶习惯，并且对驾驶员的正常驾驶的影响也更小。
3. Berkeley 模型
d
b
r
=
v
r
e
l
(
t
1
+
t
2
)
+
0.5
a
2
(
t
1
+
t
2
)
2
d_{br}=v_{rel}(t_1+t_2)+0.5a_2(t_1+t_2)^2
dbr=vrel(t1+t2)+0.5a2(t1+t2)2
式中，
v
r
e
l
v_{rel}
vrel两车相对速度，
t
1
t_1
t1驾驶员反应时间（取1s），
t
2
t_2
t2制动系统延迟时间（取0.2s），
a
2
a_2
a2 :两车最大制动减速度（取
6
m
/
s
2
6m/s^2
6m/s2）。
4. SeungwukMoon 模型
d
b
r
=
v
r
e
l
T
d
e
l
a
y
+
f
(
μ
)
(
2
v
−
v
r
e
l
)
v
r
e
l
/
2
a
m
a
x
d_{br}=v_{rel}T_{delay}+f(\mu)(2v-v_{rel})v_{rel}/2a_{max}
dbr=vrelTdelay+f(μ)(2v−vrel)vrel/2amax
其中，
d
b
r
d_{br}
dbr制动危险距离，
v
r
e
l
v_{rel}
vrel两车相对速度，
T
d
e
l
a
y
T_{delay}
Tdelay系统延迟时间（取 1.2s），
f
(
μ
)
f(\mu)
f(μ)制动因数（取1），
v
v
v本车车速，
a
m
a
x
a_{max}
amax最大制动减速度（取
6
m
/
s
2
6m/s^2
6m/s2）。
5. TTC 模型
TTC 是指两车相撞所需的时间，也被称为即碰时间避撞算法。在定义危险制动距离时，TTC 的制动距离被用在算法逻辑中，如果 TTC小于所有延迟时间（系统制 动延迟时间与驾驶员反应时间），驾驶员没有对碰撞预警做出反应，则在这时候系统应该自动制动。
T
T
C
=
D
/
v
r
e
l
TTC=D/v_{rel}
TTC=D/vrel
d
b
r
=
T
T
C
∗
v
r
e
l
+
d
0
d_{br}=TTC*v_{rel}+d_0
dbr=TTC∗vrel+d0
其中，
D
D
D两车相对距离，
v
r
e
l
v_{rel}
vrel两车相对车速，
d
b
r
d_{br}
dbr危险制动距离。
由于当两车相对速度为零时，
T
T
C
TTC
TTC无解，所以设定
v
r
e
l
v_{rel}
vrel的下限，模型中 下限取 。
T
T
C
TTC
TTC 时间一般在
1.1
s
1.1s
1.1s到
1.4
s
1.4s
1.4s之间，车辆的制动减速度的平均值为
0.52
g
0.52g
0.52g。在
T
T
C
TTC
TTC算法中，设定预警危险
T
T
C
TTC
TTC为
2.6
s
2.6s
2.6s，部分制动
T
T
C
TTC
TTC为
1.6
s
1.6s
1.6s， 全力制动$ TTC$ 为
0.6
s
0.6s
0.6s。当系统计算实际
T
T
C
TTC
TTC达到
2.6
s
2.6s
2.6s、
1.6
s
1.6s
1.6s、
0.6
s
0.6s
0.6s时，分别竖起警告标旗（
2.6
s
f
l
a
g
2.6s flag
2.6sflag）、部分制动标旗（
1.6
s
f
l
a
g
1.6s flag
1.6sflag）、全力制动标旗（
0.6
s
f
l
a
g
0.6s flag
0.6sflag）。
参考文献
胡远志等 《基于PreScan的AEB系统纵向避撞算法及仿真验证》
声明：非商业用途，如遇侵权，请联系我删除。
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