一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法制造技術

本發明專利技術公開了一種路面附著自適應的自主制動緊急(AEB)控制算法。該算法通過獲取前向障礙物信息、本車信息以及路面附著系數預測本車與前向障礙物的碰撞危險程度，同時考慮駕駛員的操縱輸入做出最終的預警和自主制動決策，以提醒駕駛員采取前向避撞操縱或在必要時通過自主制動干預避免與前向障礙物發生碰撞或減緩碰撞程度。本發明專利技術在不改變現有車載傳感器配置的前提下實時估算路面附著系數；能根據路面附著系數在安全距離模型中自動調整預警和自主制動的時機，從而確保在各種附著系數路面上前向避撞安全并避免虛警或誤制動干預，兼顧了行車安全和良好駕駛體驗；在駕駛員制動干預時，本發明專利技術能夠依據計算出的碰撞危險程度施加必要的制動輔助。

【技術實現步驟摘要】
一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法
本專利技術屬于汽車主動安全
，尤其涉及一種根據實時路面附著進行自適應的自主緊急制動控制算法。
技術介紹
近年來，我國道路交通安全形勢越來越嚴峻，道路交通安全事故已經成為當今社會的最大公害之一。因此，相關的先進安全技術研究日益受到重視。中國的城市道路交通事故調查顯示，完全由于駕駛員因素造成的交通事故占90％左右。如果能做到在事故發生前提醒駕駛員并且采取一定的安全措施，對減少交通事故的發生是非常有用的。汽車AEB系統正是基于減少汽車追尾事故，實現在行車過程中給駕駛員提供預警并在必要時自主觸發緊急制動的技術裝備。目前國內外提出了比較多的能夠自主制動的駕駛輔助系統或主動避撞系統。這些系統均能夠在一定程度上自主制動車輛，避免前向碰撞的發生或減緩碰撞程度。上述系統存在的一個不足是其控制算法沒有考慮附著路面估計，因此不能自動調整在不同附著路面上前向避撞的預警和制動干預時機。例如，在雨天低附著路面上行車時很難獲得滿意的前向避撞或碰撞減緩效果。雖然通過駕駛員手動設置高、低附著路面工況有助于改善此類系統的性能，但在實際行車過程中的可操作性很差。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法，以解決現有技術中沒有考慮實際路面附著系數從而導致控制的準確度較低等問題。技術方案：本專利技術提供一種路面附著自適應的自主緊急制動方法，所述方法包括：根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數；根據所述碰撞危險系數、駕駛員操作以及前次工作階段決策得到當前工作階段決策；根據所述當前工作階段決策執行相應預警和/或自主制動。優選的，所述方法還包括：根據前次計算得到的碰撞危險系數確定緊急制動開始的時刻；在所述緊急制動開始前對所述本車的前輪施加瞬時制動力以引起車輪減速；根據獲取的車輪角減速度響應得到所述當前路面附著系數。優選的，所述瞬時制動力的大小和施加的持續時間根據制動力的實車標定試驗得到；所述實車標定試驗中，給所述本車的前輪施加多組瞬時制動力，每組瞬時制動力具有不同瞬時制動力大小和/或不同持續時間，最終標定出一組瞬時制動力，該瞬時制動力均能夠根據車輪角減速度響應識別路面附著系數，且引起的車輛減速度不超出預設值。優選的，所述根據獲取的車輪角減速度響應得到所述當前路面附著系數包括：根據獲取的車輪角減速度響應和當前路面類型的車輪角減速度的閾值得到所述當前路面附著系數；所述當前路面類型的車輪角減速度閾值通過實車標定實驗獲得。優選的，所述根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數包括：所述根據獲取的前向障礙物信息、本車信息、當前路面附著系數以及駕駛員的當前輸入動作計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數。優選的，所述根據所述碰撞危險系數、駕駛員操作以及前次工作階段決策得到當前工作階段決策包括：若駕駛員未操縱方向盤和制動踏板時，則根據所述碰撞危險系數及所述前次工作階段決策決定當前工作階段；所述工作階段包括：一級預警階段、二級預警階段以及自主制動階段；若駕駛員在AEB工作階段實施了轉向干預且該轉向干預的程度達到預設的緊急換道避撞或超車控制的閾值，則退出工作階段并進入待機模式；若駕駛員在預警階段實施了制動干預，則退出預警階段并進入待機模式；若駕駛員在自主制動階段實施了干預操縱，但未產生設定的目標制動力，則進入自主制動階段，以實現所述設定的目標制動力。優選的，所述根據所述當前工作階段決策執行相應預警和/或自主制動包括：當決定進入一級預警階段，則實施預制動和輕微預警；當決定進入二級預警階段，則實施急促預警和間歇制動觸覺提醒；當決定進入自主制動階段，則實施重度預警和緊急制動。本專利技術的有益效果：本專利技術的控制算法，在不改變現有車載傳感器配置的前提下實時估算路面附著系數。本專利技術能夠根據實時路面附著系數在安全距離模型中自動調整預警和自主制動的時機，從而確保在各種附著系數路面上前向避撞安全并避免虛警或誤制動干預，兼顧了行車安全和良好的駕駛體驗。本專利技術在駕駛員制動干預情況下，能夠依據計算出的碰撞危險程度施加必要的制動輔助，即通過加大駕駛員制動力實現前向避撞安全。本專利技術在必要時，采取預制動縮短AEB制動壓力建立時間和制動距離。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法的流程圖；圖2為本專利技術一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法的過程示意圖；圖3為高附著路面AEB工作過程的仿真示意圖；圖4為低附著路面AEB工作過程的仿真示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實例對一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法進行介紹。如圖1所示一種路面附著自適應的自主緊急制動控制算法，包括如下步驟：S11、根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數。步驟S11基于安全距離模型進行計算，安全距離模型根據獲取的本車與前向障礙物的距離、相對速度和相對角度求出相對加速度，并根據本車的速度、加速度估算出前向障礙物的速度和加速度；根據前向障礙物的運動狀態、本車的運動狀態及路面附著系數計算出臨界報警距離、臨界緊急制動距離，根據臨界距離和實際距離計算出與前向障礙物碰撞的危險程度，AEB根據碰撞危險程度由輕到重將工作階段依次分為等待、一級預警、二級預警和自主制動階段。其中，安全距離模型所需的路面附著系數主要分兩種情況：若路面附著估計算法未估算完成，則路面附著系數采用初始值；若路面附著估計算法已估算完成，則采用估算的路面附著系數。其中路面附著估計算法包括如下步驟：(1)確定施加制動力的時機根據安全距離模型計算的碰撞危險程度判斷AEB可能即將介入之前的時刻作為施加制動力的時機。(2)對本車前輪施加力度適中的瞬時制動力所述力度適中的瞬時制動力其大小和持續時間可以通過實車標定試驗獲取。該標定試驗方法指給車輛前輪施加不同制動力及不同持續時間的組合，最終確定一組制動力組合能夠根據車輪角減速度響應識別路面附著，且引起的車輛減速度不超出駕駛員預期。(3)根據車輪角減速度響應及其閾值判斷路面附著的高低所述閾值用作路面附著估計的依據，其值的選取通過實際車輛在不同附著系數路面上的制動標定試驗獲得，所涉及的路面包括但不限于干燥的瀝青或水泥路面、雨天的瀝青或水泥路面、壓實的雪地以及結冰路面等。其標定方法指分別在不同附著系數路面上對車輛施加上述標定的制動力及其持續時間，統計各種路面車輪角減速度的變化范圍，然后確定判斷不同附著路面車輪角減速度的閾值。基于上述的準備，根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數，應用安全距離模型便可計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數。基于計算得到的碰撞危險系數，可決定AEB將要進入的工作階段。比如等待、一級預警或者自主制動等。然而，現有的AEB或類似系統未充分考慮駕駛員轉向和制動意圖，常出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種路面附著自適應的自主緊急制動方法，其特征在于，所述方法包括：根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數；根據所述碰撞危險系數、駕駛員操作以及前次工作階段決策得到當前工作階段決策；根據所述當前工作階段決策執行相應預警和/或自主制動。

【技術特征摘要】
1.一種路面附著自適應的自主緊急制動方法，其特征在于，所述方法包括：根據獲取的前向障礙物信息、本車信息以及當前路面附著系數計算本車與所述前向障礙物的碰撞危險系數；根據所述碰撞危險系數、駕駛員操作以及前次工作階段決策得到當前工作階段決策；根據所述當前工作階段決策執行相應預警和/或自主制動。2.如權利要求1所述的路面附著自適應的自主緊急制動方法，其特征在于，所述方法還包括：根據前次計算得到的碰撞危險系數確定自主制動開始的時刻；在所述自主制動開始前對所述本車的前輪施加瞬時制動力以引起車輪減速；根據獲取的車輪角減速度響應得到所述當前路面附著系數。3.如權利要求2所述的路面附著自適應的自主緊急制動方法，其特征在于，所述瞬時制動力的大小和施加的持續時間根據制動力的實車標定試驗得到；所述實車標定試驗中，給所述本車的前輪施加多組瞬時制動力，每組瞬時制動力具有不同瞬時制動力大小和/或不同持續時間，最終標定出一組瞬時制動力，該瞬時制動力能夠根據車輪角減速度響應識別路面附著系數，且引起的車輛減速度不超出預設值。4.如權利要求2所述的路面附著自適應的自主緊急制動方法，其特征在于，所述根據獲取的車輪角減速度響應得到所述當前路面附著系數包括：根據獲取的車輪角減速度響應和當前路面類型的車輪角減速度的閾值得到所述當前路面附著系數；所述當前路面類型的車輪角減速度閾值通過實車標定實驗獲得。5....

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁能根，常富超，丁延超，
申請(專利權)人：清華大學蘇州汽車研究院相城，
類型：發明
國別省市：江蘇,32