CN109677419A - 一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法 - Google Patents

一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车安全领域，公开了一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，包括触发一级报警、二级报警以及紧急制动的方法，同时本发明公开了本车以及前车的运动轨迹预测算法。本发明根据自动紧急制动系统的运行模式，将系统启动后的三个阶段按照第一级报警、第二级报警和紧急制动三个阶段进行划分，同时根据系统的第二级报警方式的不同和本车制动系统的响应特性，设计了自动紧急制动系统的减速度曲线，在实际运行过程中，通过实时进行本车和前车的预测计算来实现自动紧急制动系统各个不同阶段的触发。使得本发明具有触发准确可靠，误判以及漏判概率低等优点。

Description

一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法
技术领域
本发明属于汽车安全领域，涉及车辆尤其是卡车的主动避撞技术，具体涉及一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法。
背景技术
DE4101759A1提出了一种自动刹车系统，该系统包括探测本车和前方目标车辆的速度以及距离的传感器。该刹车系统基于相对的速度和距离确定碰撞时间，在驾驶员未踩下制动踏板的情况下，若碰撞时间比预设的时间阈值短，则启动报警提示驾驶员采取动作避免碰撞，在一定时间内，若驾驶员仍未采取动作，则自动执行制动来降低车辆速度来防止碰撞。DE4101759A1提出的触发报警和自动制动的方法主要是基于自动制动系统自定义的时间，在复杂交通环境下，这个时间对于碰撞的避免可能过早，也可能过晚，并不能很准确的进行触发。过早制动则忽略了驾驶员的驾驶意图，过晚制动则碰撞往往无法避免。
WO2004028847A1描述了一种触发车辆自动紧急制动过程的方法，该方法基于车辆瞬时行驶情况、指定的紧急制动减速度和指定的警告持续时间计算警告发出时刻和紧急制动触发的时刻。WO2004028847A1提出的触发报警和自动制动的方法主要是基于当前的车辆情况以及给定的给定的制动减速度，并没有考虑到车辆尤其是卡车的制动系统系统在执行给定减速度时会有比较大的系统延迟，也就是说实际制动过程需要的时间应更长，为了保证系统不发生碰撞，应该更加准确的进行触发时刻的计算；同时原方法只考虑了本车和前车纵向的运动，若本车或前车存在纵向和横向运动，原方法的判断则会出现较多的误触发和漏触发的情况。
发明内容
本发明考虑到复杂交通环境，尤其是多车道情况下，不可忽略本车和目标车存在横向运行可能和本车制动系统的响应特性，而且传统的触发方法存在较多的误触发以及漏触发情况，触发方法应当使自动紧急制动系统能够更加准确和安全的预测出车辆，尤其是卡车的危险情况，本发明根据现有技术的上述缺点，提供了一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：包括以下步骤，
a、实时获取自车和前方目标车辆的速度、加速度以及两者的相对距离；
b、计算本车和前车在预定义时间Tset内的行驶轨迹；
c、判断在Tset时间内是否存在时刻tc，满足触发一级报警的条件，如果存在tc则进入下一步骤，如果不存在满足触发一级报警的条件的时刻tc，则结束，等待下一时刻再进行计算；
d、预设触发一级报警后，用户的预设反应时间为Tw1，触发一级报警的同时，启动计时器Tcount_W1进行计时，在等待计时器Tcount_W1到达预设定的驾驶员反应时间Tw1的过程中，检测第一级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第一级报警，并结束；若不满足退出条件，则进入下一步骤；
e、一级报警的时间长度Tcount_W1达到驾驶员反应时间Tw1时，没有满足退出一级报警的条件，则触发二级报警，在触发第二级报警的同时，启动计时器Tcount_W2；
f、预设触发二级报警后，用户的反应时间为Tw2，在等待计时器Tcount_W2到达预设定的驾驶员反应时间Tw2过程中，检测第二级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第二级报警，并结束；
g、在进入步骤f后，二级报警的时间长度Tcount_W2达到驾驶员反应时间Tw2时，没有满足退出二级报警的条件，则触发紧急制动，触发紧急制动的同时，启动计时器Tcount_E；
h、预设触发紧急制动报警后，用户的反应操作时间为TE，在等待计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE的过程中，检测紧急制动退出条件是否满足，若满足退出条件则，退出紧急制动，并结束；如不满足则进入下一步骤；
i、若计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE时，没有满足退出紧急制动的条件，则退出紧急制动。
作为优选，定义本车为1车、前车为2车，实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；在时间Tset时间内，本车和前车的为运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；步骤c中一级报警的触发条件为，若在Tset时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则触发一级报警。
作为优选，步骤b中本车在预定义时间Tset内轨迹的预测方法是，预定义算法的时间步长为tstep，按照每个时间步长递增的方式进行计算，命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为，
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A1x(tn-1)＝A1x(0),A1y(tn-1)＝A1y(0),V1x(tn-1)＝V1x(0),V1y(tn-1)＝V1y(0)，S1x(tn-1)＝0,S1y(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tw1，其中Tw1为系统预设的一级报警时间，也就是预测本车处于一级报警阶段下的状态，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(5)若步骤(4)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(6)若步骤(5)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1<tn<Tw1+Tw2，其中Tw2为系统预设的二级报警时间，也就是预测本车处于二级报警阶段下的状态，此时本车加速度按照二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(10)若步骤(9)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(11)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测本车处于紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(12)若步骤(11)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(13)若步骤(12)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(8)；
(14)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
作为优选，步骤b中前车运行轨迹的预测算法为，
预定义时间步长为tstep,按照每个时间步长递增的方式进行计算，命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为，
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A2(tn-1)＝A2(0),A2(tn-1)＝A2(0),V2(tn-1)＝V2(0),V2(tn-1)＝V2(0)，S2(tn-1)＝0,S2(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tset，也就是预测tn在Tset时间段内，持当前车辆的加速度进行计算，即A2x(tn)＝A2x(tn-1),A2y(tn)＝A2y(tn-1)，V2x(tn)＝V2x(tn-1)+A2x(tn-1)·tstep,V2y(tn)＝V2y(tn-1)+A2y(tn-1)·tstep
S2x(tn)＝S2x(tn-1)+V2x(tn-1)·tstep,S2y(tn)＝S2y(tn-1)+V2y(tn-1)·tstep；
(5)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A2x(tn)＝0,A2y(tn)＝0，V2x(tn)＝0,V2y(tn)＝0
S2x(tn)＝S2x(tn-1),S2y(tn)＝S2y(tn-1)；
(6)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
作为优选，上述提到的Awx和AEx为关于时间的加速度函数，根据二级报警的作用方式，Awx表现为三种形式，具体表现为：
(1)系统不执行主动制动，但也不加速，即给发动机管理系统发送降扭请求Awx的值为0，及Awx(t)＝0，此时AEx(t)为从0开始的制动，为了使预测更加准确，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)；
(2)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行点刹，即Awx的先减小再增大回到0，使车辆产生明显俯仰，此时AEx(t)同样为从0开始的制动，为了使预测更加准确，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)；
(3)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行缓制动，即Awx的先减小到某一减速度值，例如Aw_set,一般设置为-1m/s2，此时AEx(t)同样为从Aw_set开始的制动，制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)。
作为优选，判断步骤d中是否满足退出一级报警的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第一级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第一报警条件不满足，并结束。
作为优选，判断步骤f中是否满足退出二级报警的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第二级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第二级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第二报警条件不满足，并结束。
作为优选，判断步骤h中是否满足退出紧急制动的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)判断当前状态是否已经无碰撞危险，即，判断(S0x≤Sx_safe)&(|S0y|≤Sy_safe)&(V1x≤V2x)，当该条件满足，则紧急制动完成，碰撞将不会发生，也就是可以退出紧急制动过程了；
(3)若上述步骤(2)条件不满足，则预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(4)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(5)若步骤(4)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(6)若步骤(5)有驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件满足，并结束；若步骤(5)无驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件不满足，并结束。
作为优选，本车在判断是否满足退出一级报警或二级报警或紧急制动条件时对本车轨迹的预测方法为：
(1)首先判断AEBS处于什么样的运行状态；
(2)若运行状态为处于第一级报警时，则，令n＝1+Tcount_W1/tsteptn-1＝Tcount_W1，然后进入步骤(6)；
(3)若运行状态为处于第二级报警时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2)/tstep，tn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2，然后进入步骤(6)；
(4)若运行状态为处于紧急制动时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E)/tstep，
tn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E，然后进入步骤(6)；
(5)若AEBS不处于以上状态，则令n＝1，tn-1＝0，然后进入步骤(6)；
(6)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即A1x(tn-1)＝A1x(0),A1y(tn-1)＝A1y(0),V1x(tn-1)＝V1x(0),V1y(tn-1)＝V1y(0)，S1x(tn-1)＝S1x(0),S1y(tn-1)＝S1y(0)；
(7)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(8)若步骤(7)计算得到tn满足tn<Tset，也就是预测本车在Tset时间段内，若0<tn<Tw1，即本车处于第一报警阶段，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
若Tw1<tn<Tw1+Tw2，此时本车加速度按照二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测本车在紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V2x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A2x(tn)＝0,A2y(tn)＝0，V2x(tn)＝0,V2y(tn)＝0
S2x(tn)＝S2x(tn-1),S2y(tn)＝S2y(tn-1)；
(10)若步骤(8)计算得到的V2x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(11)；
(11)令n＝n+1,重新回到步骤(7)进行新步长的计算；
(12)若步骤(7)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
作为优选，一级报警为声光报警，二级报警包括触觉报警。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明根据自动紧急制动系统的运行模式，将系统启动后的三个阶段按照第一级报警、第二级报警和紧急制动三个阶段进行划分，同时根据系统的第二级报警方式的不同和本车制动系统的响应特性，设计了自动紧急制动系统的减速度曲线，在实际运行过程中，通过实时进行本车和前车的预测计算来实现自动紧急制动系统各个不同阶段的触发。
本发明与现有技术手段对比，主要不同点体现在，第一，预测算法中除了考虑车辆的纵向运行，同时还考虑了车辆的横向运动，能够使预测更加准确，并降低误判的可能性；第二，采用预定义本车实际可实现的减速度过程曲线来进行来进行预测计算，符合本车实际运行规律，预测算法更加准确，触发不会过早也不会过晚，能够降低系统误判以及漏判的概率。同时在触发的过程中充分考虑到驾驶人的动作，从而保证触发以及退出报警更加及时，增强了用户的体验。
附图说明
图1.触发方法流程图。
图2.本车预测估计算法。
图3.前车预测估计算法。
图4.退出第一级报警条件满足/不满足算法。
图5.退出第二级报警条件满足/不满足算法。
图6.退出紧急制动条件满足/不满足算法。
图7.加速度设置曲线(a)。
图8.加速度设置曲线(b)。
图9.加速度设置曲线(c)。
图10.本车统一预测算法。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本发明的整体思路为：本发明所述的自动紧急制动装置根据本车和前车的状态关系，具有两级报警，在第二级报警之后若驾驶员仍未进行主观避撞，则启动紧急制动，直到碰撞危险消失。第一级报警为声光报警，不对车辆产生任何加减速操作；第二级报警在第一级报警的基础上，增加触觉报警，分为两种形式：不执行自动制动和执行自动制动，对不执行自动制动的触觉报警可以是方向盘振动，安全带拉紧或者座椅振动等；对于执行自动制动的触觉报警，采用主动点刹或缓制动形式。为了能够在报警阶段就能给驾驶员留够充足的反映时间，同时又能够在驾驶员完全忽略了报警的情况下仍能够避免碰撞，就需要对各个阶段的触发时间进行准确的计算。
本实施例提供了一种实现上述目的基于预测的自动紧急制动系统的触发方法。为了便于描述，设本车为1车，前车为2车，设纵向方向为x，横向为y，速度用V表示，加速度用A表示，位移用S表示。该方法的实施步骤为(参见图1)。
a、实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)，其中S0x，S0y为初始计时状态时辆车的相对距离；
b、预测本车和前车在一定预定义时间Tset，本实施例中设为10s之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
c、判断在Tset时间内是否存在时刻tc，满足触发一级报警的条件，如果存在tc则进入下一步骤，如果不存在满足触发一级报警的条件的时刻tc，则结束，等待下一时刻再进行计算，具体的为判断在Tset时间内是否存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，即两车的横向距离小于安全距离、两车的纵向距离小于安全距离且本车的速度大于去前车的速度；
d、预设触发一级报警后，用户的预设反应时间为Tw1，触发一级报警的同时，启动计时器Tcount_W1进行计时，在等待计时器Tcount_W1到达预设定的驾驶员反应时间Tw1的过程中，检测第一级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第一级报警，并结束；若不满足退出条件，则进入下一步骤；
e、一级报警的时间长度Tcount_W1达到驾驶员反应时间Tw1时，还没有满足退出一级报警的条件，则触发二级报警，在触发第二级报警的同时，启动计时器Tcount_W2；
f、预设触发二级报警后，用户的反应时间为Tw2，在等待计时器Tcount_W2到达预设定的驾驶员反应时间Tw2过程中，检测第二级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第二级报警，并结束；
g、在进入步骤f后，二级报警的时间长度Tcount_W2达到驾驶员反应时间Tw2时，没有满足退出二级报警的条件，则触发紧急制动，触发紧急制动的同时，启动计时器Tcount_E；
h、预设触发紧急制动报警后，用户的反应操作时间为TE，在等待计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE的过程中，检测紧急制动退出条件是否满足，若满足退出条件则，退出紧急制动，并结束；如不满足则进入下一步骤；
i、若计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE时，没有满足退出紧急制动的条件，则退出紧急制动。
上述触发方法中的实施步骤b中提到的本车和前车的预测算法为本发明的核心。即对本车和前车在十秒内的运行轨迹采用算法进行模拟计算，对于本车和前车在未来时间内按照不同的时间阶段，进行预测。为了在单片机中易于实现，预定义时间步长为tstep,如可实施为0.05s，按照每个时间步长递增的方式进行计算，如第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为(参见图2)：
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A1x(tn-1)＝A1x(0),A1y(tn-1)＝A1y(0),V1x(tn-1)＝V1x(0),V1y(tn-1)＝V1y(0)，S1x(tn-1)＝0,S1y(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tw1，其中Tw1为系统预设的一级报警时间，也就是预测本车处于一级报警阶段下的状态，采用的计算算法为，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep，
(5)若步骤(4)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0
S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(6)若步骤(4)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1<tn<Tw1+Tw2，其中Tw2为系统预设的二级报警时间，也就是预测本车处于二级报警阶段下的状态，此时本车加速度按照第二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0。车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0
S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(10)若步骤(9)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(8)；
(11)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测本车处于紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0。车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(12)若步骤(11)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0，
S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(13)若步骤(12)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(8)，
(14)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
上述步骤(8)和步骤(11)中提到的Awx和AEx为关于时间的加速度函数。根据第二级报警的作用方式，Awx表现为三种形式，具体表现为：
(1)系统不执行主动制动，但也不加速，即给发动机管理系统发送降扭请求Awx的值为0，及Awx(t)＝0，此时AEx(t)为从0开始的制动，为了使预测更加准确，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)。如图7所示。
(2)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行点刹，即Awx的先减小再增大回到0，使车辆产生明显俯仰，此时AEx(t)同样为从0开始的制动，为了使预测更加准确，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)。如图8所示。
(3)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行缓制动，即Awx的先减小到某一减速度值，例如Aw_set,一般设置为-1m/s2，此时AEx(t)同样为从Aw_set开始的制动，为了使预测更加准确，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)，如图9所示。
上述触发方法中的实施步骤b中提到的前车的预测算法与本车的预测算法不同，主要是基于前车保持当前加速度进行计算。为了在单片机中易于实现，预定义时间步长为tstep,如可实施为0.05s，按照每个时间步长递增的方式进行计算，如第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为(参见图3前车预测估计算法)。
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A2(tn-1)＝A2(0),A2(tn-1)＝A2(0),V2(tn-1)＝V2(0),V2(tn-1)＝V2(0)，S2(tn-1)＝0,S2(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tset，也就是预测tn在Tset时间段内，持当前车辆的加速度进行计算，即A2x(tn)＝A2x(tn-1),A2y(tn)＝A2y(tn-1)，V2x(tn)＝V2x(tn-1)+A2x(tn-1)·tstep,V2y(tn)＝V2y(tn-1)+A2y(tn-1)·tstep，
S2x(tn)＝S2x(tn-1)+V2x(tn-1)·tstep,S2y(tn)＝S2y(tn-1)+V2y(tn-1)·tstep；
(5)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A2x(tn)＝0,A2y(tn)＝0，V2x(tn)＝0,V2y(tn)＝0，
S2x(tn)＝S2x(tn-1),S2y(tn)＝S2y(tn-1)；
(6)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
若上述计算预测算法中本车和前车的算法轨迹任一预测阶段出现有步骤c中满足报警的条件，则该时刻报警进入一级报警阶段，如果不满足进入下一时刻点进行计算预测。
上述触发方法中的实施步骤d中提到的第一级报警的退出条件，主要有两个方面，第一个方面为驾驶员干预了，另一个方面为危险情况消失了，例如前车突然加速前进了，为了确定是否存在危险，仍然采用预测的方法进行计算，具体的实施步骤为(参见图4)，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动等操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第一级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第一报警条件不满足，并结束。从而能够更好使预测方法结合驾驶员的实际操作，而不是单一的直接控制，从而保证触发的准确性。
上述触发方法中的实施步骤f中提到的第二级报警的退出条件，主要有两个方面，第一个方面为驾驶员干预了，另一个方面为危险情况消失了，例如前车突然加速前进了，为了确定是否存在危险，仍然采用预测的方法进行计算，具体的实施步骤为(参见图5)，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第二级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动等操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第二级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第二报警条件不满足，并结束。
上述触发方法中的实施步骤h中提到的紧急制动的退出条件，主要有两个方面，第一个方面为驾驶员干预了，另一个方面为危险情况消失了，例如前车突然加速前进了，为了确定是否存在危险，仍然采用预测的方法进行计算，具体的实施步骤为(参见图6)，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)判断当前状态是否已经无碰撞危险，即，判断(S0x≤Sx_safe)&(|S0y|≤Sy_safe)&(V1x≤V2x)，当该条件满足，则紧急制动完成，碰撞将不会发生，也就是可以退出紧急制动过程了；
(3)若上述步骤(2)条件不满足，则预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(4)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(5)若步骤(4)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动等操作；
(6)若步骤(5)有驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件满足，并结束；若步骤(5)无驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件不满足，并结束。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于，上述三种退出条件中提到的本车和前车的预测算法，其中前车的预测算法与触发步骤中的算法一致，本车的预测算法则根据本车处于不同的运行状态，与触发步骤中的算法有一定的差异，主要是为了能统一计算，重新设计了本车预测算法，其实施步骤为(参见图10)：
(1)首先判断AEBS处于什么样的运行状态；
(2)若运行状态为处于第一级报警时，则，令n＝1+Tcount_W1/tsteptn-1＝Tcount_W1，然后进入步骤(6)；
(3)若运行状态为处于第二级报警时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2)/tstep，
tn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2，然后进入步骤(6)；
(4)若运行状态为处于紧急制动时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E)/tstep，
tn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E，然后进入步骤(6)；
(5)若AEBS不处于以上状态，则令n＝1，tn-1＝0，然后进入步骤(6)；
(6)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即A1(tn-1)＝A1(0),A2(tn-1)＝A2(0),V1(tn-1)＝V1(0),V2(tn-1)＝V2(0)，S2(tn-1)＝0,S2(tn-1)＝0；
(7)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(8)若步骤(7)计算得到tn满足tn<Tset，若0<tn<Tw1，即车辆处于第一报警阶段，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep，
若Tw1<tn<Tw1+Tw2，此时本车加速度按照二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测tn在紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V2x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A2x(tn)＝0,A2y(tn)＝0，V2x(tn)＝0,V2y(tn)＝0
S2x(tn)＝S2x(tn-1),S2y(tn)＝S2y(tn-1)；
(10)若步骤(8)计算得到的V2x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(11)；
(11)令n＝n+1,重新回到步骤(7)进行新步长的计算；
(12)若步骤(7)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
实施例3
本实施例与实施例2的区别之处在于：本车在进入二级报警阶段以及紧急报警阶段时，采用的Awx(tn-Tw1)减速曲线和AEx(tn-Tw1-Tw2)减速曲线和步骤b中预测算法采用Awx(tn-Tw1)减速曲线和AEx(tn-Tw1-Tw2)相同。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：包括以下步骤，
a、实时获取自车和前方目标车辆的速度、加速度以及两者的相对距离；
b、计算本车和前车在预定义时间Tset内的行驶轨迹；
c、判断在Tset时间内是否存在时刻tc，满足触发一级报警的条件，如果存在tc则进入下一步骤，如果不存在满足触发一级报警的条件的时刻tc，则结束，等待下一时刻再进行计算；
d、预设触发一级报警后，用户的预设反应时间为Tw1，触发一级报警的同时，启动计时器Tcount_W1进行计时，在等待计时器Tcount_W1到达预设定的驾驶员反应时间Tw1的过程中，检测第一级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第一级报警，并结束；若不满足退出条件，则进入下一步骤；
e、一级报警的时间长度Tcount_W1达到驾驶员反应时间Tw1时，没有满足退出一级报警的条件，则触发二级报警，在触发第二级报警的同时，启动计时器Tcount_W2；
f、预设触发二级报警后，用户的反应操作时间为Tw2，在等待计时器Tcount_W2到达预设定的驾驶员反应时间Tw2过程中，检测第二级报警退出条件是否满足，若满足退出条件则退出第二级报警，并结束；
g、在进入步骤f后，二级报警的时间长度Tcount_W2达到驾驶员反应时间Tw2时，没有满足退出二级报警的条件，则触发紧急制动，触发紧急制动的同时，启动计时器Tcount_E；
h、预设触发紧急制动报警后，用户的反应操作时间为TE，在等待计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE的过程中，检测紧急制动退出条件是否满足，若满足退出条件则，退出紧急制动，并结束；如不满足则进入下一步骤；
i、若计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE时，没有满足退出紧急制动的条件，则退出紧急制动。
2.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：定义本车为1车、前车为2车，实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；在时间Tset时间内，本车和前车的为运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
步骤c中一级报警的触发条件为，若在Tset时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则触发一级报警。
3.根据权利要求2所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：步骤b中本车在预定义时间Tset内轨迹的预测方法是，预定义算法的时间步长为tstep，按照每个时间步长递增的方式进行计算，命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为，
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A1x(tn-1)＝A1x(0),A1y(tn-1)＝A1y(0),V1x(tn-1)＝V1x(0),V1y(tn-1)＝V1y(0)，S1x(tn-1)＝0,S1y(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tw1，其中Tw1为系统预设的一级报警时间，也就是预测本车处于一级报警下的状态，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(5)若步骤(4)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(6)若步骤(4)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1<tn<Tw1+Tw2，其中Tw2为系统预设的二级报警时间，也就是预测本车处于二级报警阶段下的状态，此时本车加速度按照二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(10)若步骤(9)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(11)若步骤(3)计算得到tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测本车处于紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(12)若步骤(11)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(13)若步骤(12)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(8)；
(14)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
4.根据权利要求2所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：步骤b中前车运行轨迹的预测算法为，
预定义时间步长为tstep,按照每个时间步长递增的方式进行计算，命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn，n为从0到Tset/tsetp的数，具体实施步骤为，
(1)从n＝1开始计算；
(2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1＝0,A2(tn-1)＝A2(0),A2(tn-1)＝A2(0),V2(tn-1)＝V2(0),V2(tn-1)＝V2(0)，S2(tn-1)＝0,S2(tn-1)＝0；
(3)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(4)若步骤(3)计算得到tn满足tn<Tset，也就是预测tn在Tset时间段内，持当前车辆的加速度进行计算，即A2x(tn)＝A2x(tn-1),A2y(tn)＝A2y(tn-1)，V2x(tn)＝V2x(tn-1)+A2x(tn-1)·tstep,V2y(tn)＝V2y(tn-1)+A2y(tn-1)·tstep，S2x(tn)＝S2x(tn-1)+V2x(tn-1)·tstep,S2y(tn)＝S2y(tn-1)+V2y(tn-1)·tstep；
(5)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A2x(tn)＝0,A2y(tn)＝0，V2x(tn)＝0,V2y(tn)＝0S2x(tn)＝S2x(tn-1),S2y(tn)＝S2y(tn-1)；
(6)若步骤(4)计算得到的V2x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(7)；
(7)令n＝n+1,重新回到步骤(3)进行新步长的计算；
(8)若步骤(3)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
5.根据权利要求3所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：步骤(9)和步骤(12)中提到的Awx和AEx为关于时间的加速度函数，根据二级报警的作用方式，Awx表现为三种形式，具体表现为：
(1)系统不执行主动制动，但也不加速，即给发动机管理系统发送降扭请求Awx的值为0，及Awx(t)＝0，此时AEx(t)为从0开始的制动，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)；
(2)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行点刹，即Awx的先减小再增大回到0，使车辆产生明显俯仰，此时AEx(t)同样为从0开始的制动，将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)；
(3)系统执行主动制动，即除给发动机管理系统发送降扭请求，还主动进行缓制动，即Awx的先减小到某一减速度值，此时AEx(t)同样为从Aw_set开始的制动，制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)。
6.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：判断步骤d中是否满足退出一级报警的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第一级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第一报警条件不满足，并结束。
7.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：判断步骤f中是否满足退出二级报警的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(3)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第二级报警条件满足，并结束；
(4)若步骤(3)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(5)若步骤(4)有驾驶员指令介入，则退出第二级报警条件满足，并结束；若步骤(4)无驾驶员指令介入，则退出第二报警条件不满足，并结束。
8.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：判断步骤h中是否满足退出紧急制动的方法为，
(1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度，加速度以及相对距离，即实时获得V1x(本车纵向速度)，V1y(本车横向速度)，A1x(本车纵向加速度)，A1y(本车横向加速度)，V2x(前车纵向速度)，V2y(前车横向速度)，A2x(前车纵向加速度)，A2y(前车横向加速度)，S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离)；
(2)判断当前状态是否已经无碰撞危险，即，判断(S0x≤Sx_safe)&(|S0y|≤Sy_safe)&(V1x≤V2x)，当该条件满足，则紧急制动完成，碰撞将不会发生，退出紧急制动；
(3)若上述步骤(2)条件不满足，则预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]；
(4)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe，并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc)，则进入步骤(4)，若不满足，则退出第一级报警条件满足，并结束；
(5)若步骤(4)的条件满足，进一步判断是否有驾驶员指令，包括油门增大，转向，制动操作；
(6)若步骤(5)有驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件满足，并结束；若步骤(5)无驾驶员指令介入，则退出紧急制动条件不满足，并结束。
9.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：本车在判断是否满足退出一级报警或二级报警或紧急制动条件时对本车轨迹的预测方法为：
(1)首先判断AEBS处于什么样的运行状态；
(2)若运行状态为处于第一级报警时，则，令n＝1+Tcount_W1/tsteptn-1＝Tcount_W1，然后进入步骤(6)；
(3)若运行状态为处于第二级报警时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2)/tstep，tn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2，然后进入步骤(6)；
(4)若运行状态为处于紧急制动时，则，令n＝1+(Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E)/tsteptn-1＝Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E，然后进入步骤(6)；
(5)若AEBS不处于以上状态，则令n＝1，tn-1＝0，然后进入步骤(6)；
(6)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即A1x(tn-1)＝A1x(0),A1y(tn-1)＝A1y(0),V1x(tn-1)＝V1x(0),V1y(tn-1)＝V1y(0)，S1x(tn-1)＝0,S1y(tn-1)＝0；
(7)计算第n个时间步长的时间tn＝tn-1+tstep；
(8)若步骤(7)计算得到tn满足tn<Tset，也就是预测tn在Tset时间段内，若0<tn<Tw1，即车辆处于第一报警阶段，保持当前车辆的加速度进行计算，即A1x(tn)＝A1x(tn-1),A1y(tn)＝A1y(tn-1)，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
若Tw1<tn<Tw1+Tw2，此时本车加速度按照二级报警方式设计的减速度曲线Awx(tn-Tw1)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝Awx(tn-Tw1),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
tn满足Tw1+Tw2<tn<Tset，也就是预测tn在紧急制动阶段下的状态，此时本车加速度按照紧急制动方式设计的减速度曲线AEx(tn-Tw1-Tw2)，进行计算，而A1y(tn)设置为0；车速和位置信息则进一步积分得到，即A1x(tn)＝AEx(tn-Tw1-Tw2),A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝V1x(tn-1)+A1x(tn-1)·tstep,V1y(tn)＝V1y(tn-1)+A1y(tn-1)·tstep，
S1x(tn)＝S1x(tn-1)+V1x(tn-1)·tstep,S1y(tn)＝S1y(tn-1)+V1y(tn-1)·tstep；
(9)若步骤(8)计算得到的V1x(tn)<＝0,表示车辆停止，在没有倒挡的情况下，车辆会保持静止，即A1x(tn)＝0,A1y(tn)＝0，V1x(tn)＝0,V1y(tn)＝0S1x(tn)＝S1x(tn-1),S1y(tn)＝S1y(tn-1)；
(10)若步骤(8)计算得到的V1x(tn)大于0，则结束本步长的计算进入步骤(11)；
(11)令n＝n+1,重新回到步骤(7)进行新步长的计算；
(12)若步骤(7)计算得到tn满足tn>＝Tset，预测结束。
10.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法，其特征在于：一级报警为声光报警，二级报警包括触觉报警。
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