圖 7  Simulink 環(huán)境下安全跟車距離模型

將安全跟車距離模型在 Simulink 環(huán)境下進行搭建，并通過快速原型設(shè)備進行實車測試。測試過程中實時獲取目標車輛的相對距離、相對速度以及自車的速度，根據(jù)式（6）實時計算安全跟車距離。Simulink 環(huán)境下的模型如圖 7 所示。

其中，停止距離 stopGap 為 7 m，駕駛員反應(yīng)時間 T_r 為 2 s，加速度常數(shù) a 為 1.5 m/s^2。

4. 基于駕駛特性的 ACC 系統(tǒng)實車測試

4.1 實車測試環(huán)境

圖 8  ACC 開發(fā)平臺與測試場景

將安全距離計算方法集成到 ACC 模型中，并進行實車測試，測試平臺和測試環(huán)境如圖 8 所示。通過快速原型方式將算法下載到 AutoBox 中，接入毫米波雷達獲取目標距離、方位角、相對速度等障礙物信息，接入整車網(wǎng)絡(luò)獲取自車車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角等車輛狀態(tài)信息。通過制動減速度、發(fā)動機扭矩實現(xiàn)自車車速控制，從而保持安全距離。

4.2 實車測試數(shù)據(jù)分析

圖 9  實車測試結(jié)果

圖 9 為基于圖 7 的安全跟車距離進行自適應(yīng)巡航的實車測試數(shù)據(jù)。從圖中可以看出，所提出的計算安全跟車距離的模型能夠為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)提供有效的控制目標，并與車速控制系統(tǒng)形成合理的閉環(huán)，及時響應(yīng)速度與相對速度的變化，以此為依據(jù)進行后續(xù)控制能夠?qū)⒆攒嚺c目標車之間的距離保持在合理范圍內(nèi)。

5. 結(jié)論

分析跟車過程中的駕駛行為，結(jié)合前車運動、自車運動和駕駛員反應(yīng)時間計算實際跟車過程中的理論安全距離，通過與實際跟車測試數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)模型能夠較好地擬合跟車過程，可用于自動駕駛或者自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的跟車距離決策，并且通過特征參數(shù)調(diào)整獲取不同駕駛/乘坐習慣，這使自適應(yīng)巡航系統(tǒng)更加符合駕駛員的跟車行為，帶來更好的舒適性。