商用车智能辅助驾驶传感器整车标定模型研究应用
蓝升敏
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

蓝升敏,. 商用车智能辅助驾驶传感器整车标定模型研究应用[J]. 电气学报,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157045.
摘要:
智能辅助驾驶均基于车载传感器获取驾驶环境信息,即通过车载传感器对道路上的车辆、行人、障碍物、车道线、道路标志等周边环境信息进行收集,同时结合车辆行驶状态,对车辆行驶的安全性进行计算,从而为ECM辅助控制车辆转向、发动机输出扭矩、制动等进行辅助驾驶提供判断依据,以保证驾驶的安全舒适性。因此智能辅助驾驶控制精度取决于车载传感器获取驾驶环境信息的精度,取决于车载传感器信息获取基准与车辆行驶基准的一致性。
关键词: 智能辅助驾驶;传感器;整车标定;基准
DOI:10.12721/ccn.2023.157045
基金资助:

据统计,我国货车保有量占全部机动车保有量比重不足10%,但导致发生的事故占25%,导致一次死亡3人以上事故约占34%,导致一次死亡10人以上事故占40%。根据欧洲交通安全委员会的数据、欧洲新车碰撞测试(EURO-NCAP)和澳大利亚新车碰撞测试(ANCAP)的一项研究结果表明,配置有AEBS等辅助驾驶功能的车辆,可以使道路中的低速追尾事故减少38%。为了保证道路行驶更加安全有效,国家先后发布JT/T1178 和JT/T 1285等运营货车安全技术条件,部分智能辅助驾驶配置纳入法规范畴,商用车智能辅助驾驶得以飞跃发展。商用车因其特殊的使用场景需求,长期存在轻卡、中卡、重卡、平头、长头车共线生产,存在不同供应商诊断协议、标靶类型,存在红外线摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等不同技术类型的传感器 。因此商用车如何实现一种涵盖所有车型、多种技术类型的智能辅助驾驶的整车标定方案,成为行业共同研究的话题。本文通过对智能辅助驾驶计算基准原理的研究,提出了适合各种条件下的智能辅助驾驶整车标定模型,为后续的研究应用提供参考依据。

一、智能辅助驾驶基本原理

智能辅助的基本原理之一是通过摄像头、雷达等车载传感器检测车辆周边是否存在有碰撞风险的障碍物、行人、车辆等,当有交汇碰撞风险时,通过报警(FCW)、发动机限扭、制动来避免或减轻碰撞风险。因此为了保证智能辅助驾驶的精确度,车载传感器安装完成后,基于车辆行驶中线,必须满足车辆前侧、左右侧的以下照射幅度范围:1.png二、车载传感器标定原理

根据车辆行驶特性及智能辅助驾驶车载传感器工作原理,车架中线、推进线、转向中线、车载传感器中线完全重合时,整车状态为最理想的行驶姿态。为保证智能辅助驾驶的最高精度,车载传感器标定时,必须保证标定基准线与车辆行驶中线一致。因此,智能辅助驾驶传感器标定基本原理为:基于一定的车载工具,找出车辆中线反馈给标定设备系统,标定设备系统根据车辆行驶中线,自动移动标靶至车辆行驶中线,对正标定器后设备自动检测车载传感器安装偏差值,得出检测结果,如结果不合格,则提示进行调整校准。具体如下图:2.png三、车载传感器标定应用模型

(一)精度最高模型

商用车整车安装基准线最终均归结至车架中心线,因此整车标定要达到最高精度,第一步应通过一定的车载工具找出车架中线,然后以车架中线作为测量评价的唯一标准,通过四轮定位等设备测量出车辆推进线、转向线,并调整至与车架中线一致或者平行。调整完毕后,以推进线、转向线作为基准线,对车载传感器进行测量调整,从而最大程度的实现四线重叠。该模型包含激光测距机构、四轮定位机构、龙门架机构、自动标靶结构等,成本高、效率中等、精度最高、适应性好,能适应后续中长期车载传感器技术应用。

(二)自动高效模型

根据车辆设计、安装尺寸链管控理论精度,默认车辆安装基线与车架中线吻合,通过设备把车辆姿态摆正,从EOL参数系统获取车辆轮廓及安装参数,利用设备上的激光测距传感器测量车辆推进线、转向线基线,然后利用基线测量车载传感器安装姿态并进行自动调整。该模型包含激光测距机构、车辆摆正机构、龙门架机构、自动标靶等,成本中等、效率高、精度较高、适应性好,能适应中期车载传感器技术应用。

(三)经济实惠模型

人工把车辆直行驾驶一段时间后,默认车辆推进线、转向线与车间中线吻合,利用车载工具安装于驱动轮轮廓上,手动移动测量标靶,当标靶上的左右刻度靶数值一致时,默认该位置为车辆行驶基线,然后利用基线测量车载传感器安装姿态并进行自动调整。该模型包含车载测距机构、可移动标靶机构,成本实惠、精度较低、适应性较差,仅能适应短期车载传感器技术应用。

四、常用标定模型开发流程

目前行业内常用的标定方案为基于摆正器的自动标定方案,该方案因其成本中等、效率高、精度较高、适应性好,只需部分改造升级,即可满足AEBS、ACC、LKA等智能辅助驾驶配置,可满足红外线摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等不同技术类型的传感器标定的拓展应用,一次标定成功率达98%以上,因此得以广泛应用。该模型方案具体开发流程如下:

(一)明确所有车型产品的长*宽*高等轮廓参数,明确生产工艺流向,确定标定工位总体工艺布局及设备设计相关边界条件。

(二)明确车辆所有车载传感器安装范围,设计测算各标靶运行轨迹、运行位移,确定龙门架结构尺寸及布局。

(三)明确车辆轴距、轴荷等参数,设计摆正器、四轮定位的结构及布局。

(四)明确不同供应商、不同技术类型的传感器标定的标靶型式、参数,对标靶型式、运行形成进行设计及布局。

(五)明确车辆参数获取及运算逻辑、明确传感器标定流程,设计相关自动运行及控制系统。

(六)对工位进行总体数模构建分析,生成施工清单及图纸并进行施工。

结语

新一轮科技革命与产业变革大潮滚滚而来,人工智能、新一代通信、电子信息和新能源技术与传统汽车深度融合。汽车已不再是传统的出行交通工具,将向智能移动终端快速升级蜕变。汽车将从有人驾驶的机电产品转变为人工智能驾驶的数字产品,汽车的结构和生态向分层解耦、多域融合、跨域共享的立体网状发展,电动化、网联化、智能化、共享化为特征的汽车新时代正在到来。生产制造系统如何快速高效的应对这一场大变革,成为我们亟需不断迭代研讨的课题。

参考文献

[1]陈慧岩·无人驾驶汽车概论[北京理工大学出版社,2014.7]

[2]郭烈,李琳辉·汽车安全辅助驾驶技术[北京大学出版社,2014.1]

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。