一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法技术

一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法涉及汽车先进驾驶辅助技术领域，该方法是利用路径动态规划与实时跟踪控制模块，根据实时采集的障碍物信息、目标点坐标、汽车行驶状态信息，实时优化得出汽车的前轮转角和四个车轮滑移率，进而控制汽车实现避撞。本发明专利技术的方法基于模型预测控制构建多目标优化问题，再以动态约束的形式制定了不碰撞路径，与传统分层式方法相比实时性高，路径满足动力学约束，避撞过程更为可靠；该方法通过障碍物坐标变化的方式，将障碍物运动情况转化为避撞控制优化求解的动态约束，解决了避障控制中的运动障碍物问题。

A vehicle emergency avoidance control method considering motion obstacle

A consideration of the dynamic obstacle avoidance control method of emergency vehicle relates to the technical field of automotive advanced driver assistance, this method is the use of path planning and tracking control module, according to the real-time information of the obstacle and target coordinate, vehicle state information, the real-time optimization of front wheel and four wheel slip rate then, control car collision avoidance. Model predictive control based on multi-objective optimization problem is constructed by the method of the invention, using dynamic constraints of the form made non collision path, high real-time performance compared with the traditional hierarchical method, path satisfy the dynamics constraints, the collision avoidance process is more reliable; the method of coordinate changes the way through the obstacles, the obstacle motion into a dynamic constraint avoidance control optimization, to solve the problem of obstacle obstacle avoidance control in.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法
本专利技术涉及汽车先进驾驶辅助
，具体涉及一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法。
技术介绍
汽车能给人们带来方便与快捷，其行驶安全性已成为全球性的社会问题。为了进一步提高道路交通安全性，帮助驾驶员减少错误操作，近年来以先进驾驶辅助系统(AdvancedDriverAssistanceSystems,ADAS)为代表的智能汽车安全技术逐渐得到重视和发展。汽车紧急避撞系统通过执行器的主动干预，辅助驾驶员调整汽车的运动轨迹，实现避撞。它能够在危急时刻拯救驾乘者的生命，有着良好的市场前景。汽车紧急避撞控制方面已有很多研究成果，能够较好的解决避撞控制问题，但这些研究成果主要针对静止障碍物。在考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方面，文献[AckermannC,IsermannR,MinS,etal.Collisionavoidancewithautomaticbrakingandswerving[J].IFACProceedingsVolumes,2014,47(3):10694-10699.]考虑障碍物纵向运动情况，检测汽车与运动障碍物的速度差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法，其特征在于，该方法是利用路径动态规划与实时跟踪控制模块，根据实时采集的障碍物信息、目标点坐标、汽车行驶状态信息，实时优化得出汽车的前轮转角和四个车轮滑移率，进而控制汽车实现避撞；其中，障碍物信息包括由雷达传感器测量获得的障碍物外形轮廓的离散点坐标，汽车行驶状态信息包括由车速传感器测量获得的汽车纵向速度和侧向速度以及由陀螺仪测量获得的横摆角速度；该方法包括以下步骤：步骤1、汽车紧急避撞控制的性能指标设计过程包括如下子步骤：步骤1.1、用预测时域内预测轨迹的终点坐标与目标点坐标误差的二范数作为跟踪性能指标，体现汽车的轨迹跟踪特性，其表达式如下：

【技术特征摘要】
1.一种考虑运动障碍物的汽车紧急避撞控制方法，其特征在于，该方法是利用路径动态规划与实时跟踪控制模块，根据实时采集的障碍物信息、目标点坐标、汽车行驶状态信息，实时优化得出汽车的前轮转角和四个车轮滑移率，进而控制汽车实现避撞；其中，障碍物信息包括由雷达传感器测量获得的障碍物外形轮廓的离散点坐标，汽车行驶状态信息包括由车速传感器测量获得的汽车纵向速度和侧向速度以及由陀螺仪测量获得的横摆角速度；该方法包括以下步骤：步骤1、汽车紧急避撞控制的性能指标设计过程包括如下子步骤：步骤1.1、用预测时域内预测轨迹的终点坐标与目标点坐标误差的二范数作为跟踪性能指标，体现汽车的轨迹跟踪特性，其表达式如下：其中，Hp为预测时域，(Xt+Hp,Yt+Hp)为预测时域内预测轨迹的终点坐标，由汽车模型迭代获得，避撞时汽车要达到的目标点坐标(Xg,Yg)；所述汽车动力学模型为：Fxi＝fxicos(δi)-fyisin(δi),i∈{1,2,3,4}(15)Fyi＝fxisin(δi)+fyicos(δi),i∈{1,2,3,4}(16)其中，Fxi、Fyi分别为汽车四个车轮沿着车身坐标方向的纵向分力与侧向分力；fxi、fyi分别是汽车四个车轮沿车轮坐标方向的分力，其中fxi为汽车四个车轮滑移率和车轮垂直载荷的函数，fyi为汽车前轮转角和车轮垂直载荷的函数，具体数值可由魔术公式确定；分别为汽车纵向速度和纵向加速度；分别为汽车侧向速度和侧向加速度；分别为汽车横摆角、横摆角速度和横摆角加速度；lf、lr分别为汽车质心至前、后轴的距离，ls为轮距大小的一半；Jz是绕过汽车质心的铅垂轴Z的横摆转动惯量；M汽车质量；X、Y分别为大地坐标系中汽车质心位置的横纵坐标；δi为汽车四个车轮转角，这里汽车为前轮转向，故δ3＝δ4＝0；所述魔术公式的参数由实验拟合得出，魔术公式具体表达式如下：其中，αf、αr分别为前轮侧偏角和后轮侧偏角；Fz,f、Fz,r分别为汽车前、后轴载荷；si为汽车四个车轮滑移率；V为汽车纵向速度；Axi、Bxi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍松，王国栋，卢晓晖，崔高健，郑顺航，李光军，李政，张晋，荣耀，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22