冰雹环境下车辆AEB误触发抑制决策控制方法及系统与流程

本发明属于车辆主动安全辅助驾驶，更具体地，涉及一种冰雹环境下车辆aeb误触发抑制决策控制方法及系统。

背景技术：

1、自动紧急制动系统（aeb）作为车辆核心主动安全配置，已由推荐性国家标准gb/t39901升级为强制性国家标准gb39901，成为乘用车强制搭载功能。现有aeb系统依托车载前视摄像头、毫米波雷达、激光雷达等感知传感器实时采集车辆前方环境信息，通过碰撞风险评估算法识别机动车、行人、非机动车等真实障碍物，在驾驶员未及时采取避险操作时主动输出制动指令，以此降低碰撞事故概率、减轻碰撞损伤程度。

2、常规晴、雨、雾天气工况下，传统aeb感知融合算法可稳定识别道路真实障碍物，制动控制逻辑可靠。但在冰雹高发区域，特殊气象条件极易持续产生密集冰雹颗粒，对车载感知系统形成多维度强干扰：一方面，高速下落的冰雹颗粒遮挡摄像头成像视野，造成图像噪点密度激增、目标轮廓特征丢失、画面模糊失真；另一方面，毫米波雷达会接收大量冰雹反射杂波，形成大量离散虚假点云目标，大幅降低传感器信噪比，目标检测稳定性显著下降。受上述双重干扰叠加影响，传统aeb极易将冰雹集群误识别为前方真实碰撞障碍物，无碰撞风险时无故触发紧急制动。

3、目前业内针对恶劣天气aeb优化的现有技术，仅针对常规降雨、大雾场景开展优化，主流手段为简单调整传感器融合权重、统一降低aeb基础触发灵敏度，不存在面向冰雹极端工况的专项识别、目标甄别与动态抑制一体化控制方案。现有技术方案存在诸多固有缺陷：

4、无冰雹环境专项识别机制，无法量化冰雹强度等级，仅采用固定不变的aeb触发阈值，无法适配不同冰雹干扰强度；

5、缺少区分冰雹虚假目标与真实障碍物的多维度校验逻辑，仅依靠单帧图像或单雷达信息判断目标，误判概率高；

6、制动控制策略静态固化，一旦判定存在目标即统一执行固定减速度制动，冰雹误触发后无法快速解除制动、平滑恢复动力，车辆产生明显顿挫，行驶平顺性大幅下降；

7、冰雹天气突发无预警急刹会大幅提升后车追尾等次生交通事故风险，长期频繁误制动会降低驾驶员对aeb功能的信任度，甚至出现驾驶员主动关闭aeb系统的情况，彻底丧失主动安全防护能力。

8、同时，现有优化方案大多依赖成本高昂的激光雷达提升感知抗干扰能力，硬件改造成本高，难以大规模搭载于量产l2级辅助驾驶车型。综上，现有aeb控制策略无法有效解决冰雹环境下系统高频误触发的技术难题，亟需一种适配常规车载感知硬件、可精准识别冰雹工况、自适应调节aeb制动逻辑的抑制控制方案。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种冰雹环境下车辆aeb误触发抑制决策控制方法及系统，通过摄像头、毫米波雷达、压电撞击传感器等车载标配硬件同步采集多源环境数据，构建融合图像噪点、雷达杂波、冰雹撞击频率、温度变化特征的加权冰雹识别模型以计算冰雹环境概率并量化冰雹强度等级，设计轨迹、多帧时序、速度、尺寸、多传感器五层交叉校验逻辑甄别冰雹虚假目标，基于冰雹强度动态自适应修正aeb的ttc触发阈值、目标确认帧数与制动减速度，针对冰雹干扰目标启用多重参数同步调整的分级抑制模式，并增设梯度泄压、动力线性补偿的误制动闭环恢复控制逻辑，本发明仅复用车辆现有感知硬件无需新增激光雷达，能够精准区分冰雹干扰与真实道路障碍物，大幅降低冰雹天气aeb误触发频次，自适应适配轻至重度全梯度冰雹环境，规避突发制动带来的车身失稳与链式追尾事故，同时整套轻量化算法可直接搭载于l2级量产车型，兼顾极端天气抗干扰能力与常规工况下aeb完整制动防护性能，兼具控制鲁棒性与规模化量产应用价值。

2、为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种冰雹环境下车辆aeb误触发抑制决策控制方法，包括如下步骤：

3、s1：通过车载前视摄像头、毫米波雷达、压电式冰雹撞击传感器、雨量传感器、轮速车速传感器、环境温度传感器同步采集多源环境数据；

4、s2、基于所述多源环境数据构建多特征融合冰雹识别模型，提取多维干扰特征，通过加权融合计算冰雹环境概率；当所述冰雹环境概率超过预设判定阈值时，判定车辆处于冰雹恶劣行驶工况，并基于多维干扰特征加权融合计算冰雹强度等级；

5、s3、针对传感器实时检测到的前方目标，依次执行轨迹稳定性分析、多帧目标连续性校验、目标速度矢量匹配、目标尺寸变化率分析、多传感器交叉验证五层校验逻辑；输出目标为冰雹虚假目标或真实障碍物的判定结果；

6、s4、基于所述冰雹强度等级结合原厂无恶劣天气基础ttc阈值、预设调节系数计算动态阈值，实时修正aeb碰撞时间触发阈值；同时结合车辆实时车速、跟车距离、目标ttc值综合量化碰撞风险等级；

7、s5、若多层校验判定前方目标为冰雹干扰虚假目标，则启动冰雹专属抑制模式，依据步骤s4计算得到的动态aeb碰撞时间触发阈值作为当前冰雹工况下的制动判定依据。当冰雹强度等级增加时，系统自动降低ttc触发阈值，仅在碰撞危险真正接近时才允许触发aeb，从而提高系统对冰雹杂波的容忍能力；

8、s6、设置整车制动闭环校正逻辑，若系统识别产生瞬时冰雹干扰引发的误制动行为，立即解除整车制动压力，平滑恢复车辆动力输出，校正车辆行驶姿态。

9、进一步地，步骤s2中所述多维干扰特征包括图像噪点密度、雷达杂波密度、冰雹撞击频率、环境温度变化率。

10、进一步地，步骤s2中冰雹环境概率计算公式为：，其中，为各干扰特征经实车标定得到的预设权重系数，，为参与融合的环境特征总数；为参与融合的环境特征参数。

11、进一步地，步骤s2还包括：

12、将计算得到的冰雹环境概率与系统预设判定阈值做数值比对：

13、若，判定车辆当前处于冰雹恶劣工况，继续执行冰雹强度等级计算流程；

14、若，判定当前为常规晴天、小雨或薄雾工况，直接跳过冰雹强度计算，整车控制器切换至原厂标准aeb控制逻辑，不启动后续冰雹抑制流程。

15、进一步地，步骤s2中，冰雹强度等级取值区间为0～5；为轻度冰雹，为中度冰雹，为重度冰雹。

16、进一步地，步骤s3中所述轨迹稳定性分析单元校验为：提取目标连续5帧纵向、横向位移坐标，计算位移方差；位移方差大于预设阈值代表目标运动轨迹随机，判定为冰雹干扰；

17、所述多帧连续性校验：统计目标持续存在帧数，若目标生命周期≤3帧，直接判定为瞬时冰雹颗粒干扰；

18、所述目标速度矢量匹配校验：提取目标相对车辆纵向、横向速度，若速度矢量无连续稳定变化规律，判定为冰雹虚假目标；

19、所述目标尺寸变化率分析：连续多帧提取目标横向、纵向尺寸，尺寸波动幅度超过30%阈值，判定为冰雹颗粒集群；

20、所述多传感器交叉验证单元校验：同步调取摄像头、雷达目标检测结果，若两类传感器无法连续3帧同步检出同一空间位置目标，直接判定为冰雹干扰；

21、若目标满足生命周期短、运动轨迹随机、尺寸波动剧烈、无稳定速度矢量中中至少两项或多项干扰特征，则判定该目标为冰雹干扰虚假目标；

22、若五层校验全部通过，目标具备稳定轨迹、连续多帧同步检出、速度与尺寸变化平稳，则判定为真实障碍物。

23、进一步地，步骤s4中动态阈值计算公式：，为预设调节系数，为原厂无恶劣天气基础ttc阈值。

24、进一步地，步骤s4中结合车辆实时车速、跟车距离、目标ttc值综合量化碰撞风险等级，包括：

25、实时读取雷达输出自车与前方目标的纵向相对距离，结合轮速传感器采集的本车实时纵向车速、目标相对速度，实时计算当前真实碰撞时间ttc；

26、联动步骤s3中障碍物判定结果区分风险基础：若为冰雹虚假目标，直接判定无有效碰撞风险，仅输出抑制控制参数；若为真实道路障碍物，则结合动态阈值开展风险分级；

27、按照实时ttc与动态阈值的数值差值划分三级碰撞风险：

28、低风险：实时ttc>，无即时碰撞隐患，维持常规跟车控制；

29、中风险：实时ttc，存在潜在碰撞风险，开启制动预警；

30、高风险：实时ttc，碰撞风险极高，准备输出分级紧急制动指令。

31、进一步地，步骤s5中收紧aeb触发窗口指：将常规无冰雹工况下基础ttc阈值1.8s替换为经公式计算得到的动态阈值；

32、步骤s5中延长目标有效确认帧数指：将常规工况3帧有效判定门槛提升至8帧，仅当同一目标连续8帧稳定检出时，才认定为具备碰撞风险的有效目标，过滤冰雹瞬时闪现的短时虚假点云；

33、步骤s5中限制瞬时最大制动减速度指：锁定整车最大制动减速度上限为0.25g，即便系统短暂识别到疑似风险目标，也不会输出高强度紧急制动；

34、步骤s5中标准aeb紧急制动控制逻辑包括：撤销全部抑制参数，恢复原厂基础ttc阈值1.8s、3帧目标确认门槛、解除0.25g制动减速度限制；

35、当ttc接近的触发阈值时，整车控制器输出声光碰撞预警以提示驾驶员；

36、当，即ttc落入阈值第一区间时，施加轻度制动力对车辆预减速；

37、当、碰撞风险极高时，整车控制器解除0.25g制动减速度限制，输出车辆系统允许的最大制动减速度全力制动，最大限度降低碰撞速度。

38、本发明的第二个方面提供一种冰雹环境下车辆aeb误触发抑制决策控制系统，用于实现所述的冰雹环境下车辆aeb误触发抑制决策控制方法，包括：

39、环境信息采集模块，用于驱动车载前视单目摄像头、毫米波雷达、压电式冰雹撞击传感器、雨量传感器、轮速车速传感器、环境温度传感器同步采集多源环境原始数据，并对原始数据做时序对齐、跳变异常值剔除预处理，输出标准化多源环境数据集；

40、冰雹环境识别模块，用于接收环境信息采集模块输出的标准化数据集，提取图像噪点密度、雷达杂波密度、冰雹撞击频率、环境温度变化率多维干扰特征，加权融合计算冰雹环境概率完成冰雹工况判定，并加权融合运算输出冰雹强度等级；

41、障碍物真实性判定模块，用于接收摄像头与雷达输出的前方目标数据，依次完成轨迹稳定性分析、多帧目标连续性校验、目标速度矢量匹配、目标尺寸变化率分析、多传感器交叉验证五层校验，输出目标为冰雹虚假目标或真实障碍物的判定结果；

42、动态风险评估模块，用于基于所述冰雹强度等级结合原厂无恶劣天气基础ttc阈值、预设调节系数计算动态阈值，实时修正aeb碰撞时间触发阈值；同时结合车辆实时车速、跟车距离、目标ttc值综合量化碰撞风险等级；

43、aeb误触发抑制控制模块，用于根据动态风险评估模块输出的阈值参数与目标判定结果，在识别冰雹虚假目标时同步执行动态降低ttc触发阈值、延长目标有效确认帧数、限制瞬时最大制动减速度的组合控制策略，在识别真实危险障碍物，且碰撞风险超出动态aeb触发阈值时，切换输出标准aeb紧急制动控制指令；

44、制动恢复控制模块，用于监测整车制动执行状态，识别瞬时冰雹干扰引发的误制动行为后，分梯度解除整车制动压力，同步输出动力补偿指令平滑恢复车辆动力输出，校正车身行驶姿态。

45、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

46、（1）本发明的方法能够大幅降低冰雹极端工况下aeb误触发概率，从源头解决虚假制动核心缺陷；现有技术未构建冰雹专属识别体系，无法区分冰雹杂波与真实障碍物，固定触发阈值易造成高频无故急刹。本发明依托图像、雷达、撞击、温度多维度特征建立加权融合冰雹识别模型，可精准判定冰雹工况并量化干扰强度；同时通过轨迹、时序、速度、尺寸、多传感器五层交叉校验机制过滤冰雹虚假目标，实现干扰与障碍物有效区分，实测冰雹环境下aeb误制动发生率大幅下降，从算法底层根除冰雹颗粒带来的误判问题。

47、（2）传统恶劣天气aeb方案仅采用统一固定触发参数，无法适配轻、中、重度不同冰雹场景，易出现抑制不足仍误刹，或过度抑制丧失制动防护能力。本发明基于冰雹强度等级动态修正ttc触发阈值、目标确认帧数、最大制动减速度全套控制参数，冰雹干扰越强则抑制力度同步提升，干扰减弱则逐步恢复标准aeb逻辑，可实现全强度冰雹工况自适应调控，兼顾抗干扰能力与主动安全基础功能。

48、（3）现有方案一旦误触发制动后无平滑恢复机制，瞬时泄压、动力突变会造成车辆俯仰、窜动，驾乘体验极差。本发明增设制动-动力闭环校正逻辑，识别瞬时误制动后采用梯度泄压、线性扭矩同步补偿、车身姿态联动校正的一体化控制方式，平缓消除制动力并平稳恢复行驶动力，规避急刹、猛加速带来的车身剧烈波动，显著提升冰雹恶劣路况下车辆行驶平顺性。

49、（4）冰雹天气aeb无预警突发制动，极易造成后车反应不及时引发链式追尾，降低道路通行安全。本发明通过精准过滤无碰撞风险的冰雹虚假目标，从根源减少无效紧急制动动作，消除道路行驶中的突发减速危险源；同时闭环恢复控制可弱化制动突变幅度，给后方车辆预留充足避让空间，大幅降低次生碰撞事故发生概率，提升混合车流场景下整体通行安全性。

50、（5）现有提升恶劣天气感知精度的方案普遍依赖高价激光雷达等新增硬件，整车改造成本高，难以普及至普通l2级车型。本发明完全复用车辆出厂标配前视摄像头、毫米波雷达、常规温振传感硬件，无需新增感知设备；整套识别与抑制算法轻量化、运算实时性高，可直接搭载于现有整车域控制器，无需改动原车感知硬件架构，适配全系量产辅助驾驶车型，具备极强产业化推广价值。