基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统及车辆，属于车辆控制领域，所述集成式系统包括环境感知融合装置，与所述环境融合装置连接的运算决策控制装置，以及与所述运算决策控制装置连接的执行装置；通过把视觉传感器获取的数据与雷达传感器获取的数据进行融合，提高了整个系统对环境的感知能力，使获取的车况及路况信息更为完整和准确；多种工况模式的切换，提高了系统对复杂交通路况的适应性以及满足了驾驶员多元的驾驶需求；不但提高了自适应巡航系统对道路的适应能力，减轻了驾驶员的驾驶劳动强度，还提高了车辆行驶的安全性，保障了驾驶员的人身安全避，避免或减轻了交通事故。

Integrated FCW/ACC/AEB system and vehicle based on prediction model

The present invention provides an integrated FCW/ACC/AEB system model and vehicle based on the vehicle belongs to the control field, the integrated system includes environmental awareness and operational decision fusion device, control device is connected with the environment and the decision fusion device, control execution device connected with the operation; the visual sensor data acquisition with the radar sensor data fusion, improves the system awareness of the environment, the condition and traffic information to get a more complete and accurate; the switching mode of various conditions, provided high adaptability to complex traffic conditions and meet the needs of the driver driving multiple; not only can improve the ability of adaptive cruise the system of the road, reduce the labor intensity of the driver's driving, but also improve the safety of the vehicle, Paul The driver's personal safety has been avoided, avoiding or alleviating traffic accidents.

【技术实现步骤摘要】
基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统及车辆
本专利技术属于车辆控制领域，特别涉及基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统及车辆。
技术介绍
近年来，随着汽车行业的快速发展，汽车的数量也随之急速增加。虽然，汽车为人类生产及生活提供了巨大的便利，但也随之带来了道路拥堵、各类交通事故、能源浪费、环境污染等各种问题。因此，提高汽车的安全性能及能源的利用率，减少交通事故的发生率是一个非常重要的问题，也是智能交通系统需要致力解决的问题。目前，智能驾驶辅助系统包括自适应巡航系统(AdaptiveCruiseControl，ACC)、自动紧急制动系统(AutonomousEmergencyBraking，AEB)、前车避撞预警系统(ForwardCollisionWarning，FCW)等系统，各个系统可以单独使用也可以配合使用。ACC系统仍然存在一些不足：比如对环境的适应性较差，一般在直线道路上行驶时系统可以实时根据路况进行正确的判断分析，但在多数弯道路况下经常会做出错误的决策和判断，如雷达传感器在进入弯道后会将相邻车道的车辆误判为本车道目标物、在即将出弯道前丢失跟踪的目标物等，给驾驶员带来危险，影响驾驶安全；比如对于突然插入的车辆(与本车的距离接近安全制动距离临界点时)自适应巡航、前车避撞预警与自动紧急制动工况切换不灵敏，在危险时刻不能迅速的使车辆进行紧急制动以避免追尾事故；比如ACC系统的工况切换模式较为单一，一般只有定速巡航、定距巡航、Stop&Go功能，不能满足驾驶员对ACC系统较多的需求以及不能很好的适应现有复杂的交通路况。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了用于提高自适应巡航系统适应性的基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统。为了达到上述技术目的，本专利技术提供了基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，所述集成式系统包括，环境感知融合装置，与所述环境融合装置连接的运算决策控制装置，以及与所述运算决策控制装置连接的执行装置；所述环境融合感知装置包括信息融合控制器，以及与所述信息融合控制器连接的视觉传感器、安装在车辆保险杠上的雷达和本车状态信息获取传感器，所述视觉传感器包括安装在车辆前挡风玻璃上的摄像头，以及与所述摄像头连接的视觉处理器；所述本车状态信息获取传感器包括轮速传感器、方向盘转角传感器以及陀螺仪，所述信息融合控制器将所述视觉传感器、所述雷达以及所述本车状态信息获取传感器采集到的数据进行融合处理，获取到处理后的决策参数，将所述决策参数发送至所述运算决策控制装置；所述运算决策控制装置包括工况切换预测模块以及控制决策模块，所述工况切换预测模块根据所述决策参数，结合预设在所述运算决策控制装置内的安全制动距离预测模型对安全制动距离进行实时预测，确定边界条件，所述控制决策模块根据所述边界条件确定紧急制动的控制过程以及控制变量，将所述控制过程和所述控制变量发送至所述执行装置；所述执行装置包括预警显示模块、集成制动系统模块、电子稳定系统模块以及动力控制模块，所述执行装置获取所述控制过程和所述控制变量，根据所述控制过程和所述控制变量对所述预警显示模块、所述集成制动系统模块、所述电子稳定系统模块以及所述动力控制模块进行控制。可选的，在所述运算决策控制装置中：所述工况切换预测模块根据所述决策参数中车辆的相对速度、相对距离计算防撞预警时间，将所述防撞预警时间的倒数值作为自适应巡航控制工况切换的边界条件；所述控制决策模块根据所述边界条件对自适应巡航控制工况切换的过程进行控制，同时对切换过程中的速度变化量进行计算，根据所述防撞预警时间判定防撞预警时机以及自动紧急制动的控制过程和控制变量。可选的，所述摄像头包括激光红外摄像头、红外夜视摄像头、LED摄像头、微光摄像头中的至少一种。可选的，所述雷达包括毫米波雷达、微波雷达、光学雷达以及超视距雷达中的至少一种。可选的，所述安全制动距离预测模型包括安全制动距离预测模块及制动力度预估模块，安全制动距离预测模块根据本车状态参数及路况相关参数信息实时预测车辆的安全制动距离，制动力度预估模块根据车辆动力学模型和预测出的安全制动距离预估出相应的制动力度。可选的，所述集成制动系统模块和所述电子稳定系统模块根据所述控制变量产生制动力，所述动力控制模块根据所述控制变量产生牵引力。可选的，所述集成式系统的实现过程基于前向防撞预警系统/自适应巡航系统/自动紧急制动系统、电子稳定控制模块、动力控制模块；或基于前向防撞预警系统/自适应巡航系统/自动紧急制动系统、集成制动系统模块、电子稳定控制模块、动力控制模块。可选的，所述运算决策控制装置基于通信总线进行通信，所述通信总线至少包括CAN、FlexRay、most、J1939以及以太网中的一种。可选的，所述视觉传感器对所述摄像头获取到的视频图像数据进行坐标转换、滤波以及图像校正和模式识别处理后，获取车辆路况信息和车况信息。可选的，所述视觉处理器对视觉道路附着信息以及轮速信号对地面附着系数进行融合，根据融合后的结果对道路附着系数进行估计，结合估计后的结果获取制动力数值以及与所述制动力数值对应的制动距离。本专利技术还提供了车辆，所述车辆安装有基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过把视觉传感器获取的数据与雷达传感器获取的数据进行融合，提高了整个系统对环境的感知能力，使获取的车况及路况信息更为完整和准确；多种工况模式的切换，提高了系统对复杂交通路况的适应性以及满足了驾驶员多元的驾驶需求；不但提高了自适应巡航系统对道路的适应能力，减轻了驾驶员的驾驶劳动强度，还提高了车辆行驶的安全性，保障了驾驶员的人身安全避，避免或减轻了交通事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的预测模型的集成式系统组成框图；图2是本专利技术提供的预测模型的集成式系统结构图；图3是本专利技术提供的预测模型的集成式系统工作流程图。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一本专利技术提供了基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，所述集成式系统包括，环境感知融合装置，与所述环境融合装置连接的运算决策控制装置，以及与所述运算决策控制装置连接的执行装置；所述环境融合感知装置包括信息融合控制器，以及与所述信息融合控制器连接的视觉传感器、安装在车辆保险杠上的雷达和本车状态信息获取传感器，所述视觉传感器包括安装在车辆前挡风玻璃上的摄像头，以及与所述摄像头连接的视觉处理器；所述本车状态信息获取传感器包括轮速传感器、方向盘转角传感器以及陀螺仪，所述信息融合控制器将所述视觉传感器、所述雷达以及所述本车状态信息获取传感器采集到的数据进行融合处理，获取到处理后的决策参数，将所述决策参数发送至所述运算决策控制装置；所述运算决策控制装置包括工况切换预测模块以及控制决策模块，所述工况切换预测模块根据所述决策参数，结合预设在所述运算决策控制装置内的安全制动本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，其特征在于，所述集成式系统包括，环境感知融合装置，与所述环境融合装置连接的运算决策控制装置，以及与所述运算决策控制装置连接的执行装置；所述环境融合感知装置包括信息融合控制器，以及与所述信息融合控制器连接的视觉传感器、安装在车辆保险杠上的雷达和本车状态信息获取传感器，所述视觉传感器包括安装在车辆前挡风玻璃上的摄像头，以及与所述摄像头连接的视觉处理器；所述本车状态信息获取传感器包括轮速传感器、方向盘转角传感器以及陀螺仪，所述信息融合控制器将所述视觉传感器、所述雷达以及所述本车状态信息获取传感器采集到的数据进行融合处理，获取到处理后的决策参数，将所述决策参数发送至所述运算决策控制装置；所述运算决策控制装置包括工况切换预测模块以及控制决策模块，所述工况切换预测模块根据所述决策参数，结合预设在所述运算决策控制装置内的安全制动距离预测模型对安全制动距离进行实时预测，确定边界条件，所述控制决策模块根据所述边界条件确定紧急制动的控制过程以及控制变量，将所述控制过程和所述控制变量发送至所述执行装置；所述执行装置包括预警显示模块、集成制动系统模块、电子稳定系统模块以及动力控制模块，所述执行装置获取所述控制过程和所述控制变量，根据所述控制过程和所述控制变量对所述预警显示模块、所述集成制动系统模块、所述电子稳定系统模块以及所述动力控制模块进行控制。...

【技术特征摘要】
1.基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，其特征在于，所述集成式系统包括，环境感知融合装置，与所述环境融合装置连接的运算决策控制装置，以及与所述运算决策控制装置连接的执行装置；所述环境融合感知装置包括信息融合控制器，以及与所述信息融合控制器连接的视觉传感器、安装在车辆保险杠上的雷达和本车状态信息获取传感器，所述视觉传感器包括安装在车辆前挡风玻璃上的摄像头，以及与所述摄像头连接的视觉处理器；所述本车状态信息获取传感器包括轮速传感器、方向盘转角传感器以及陀螺仪，所述信息融合控制器将所述视觉传感器、所述雷达以及所述本车状态信息获取传感器采集到的数据进行融合处理，获取到处理后的决策参数，将所述决策参数发送至所述运算决策控制装置；所述运算决策控制装置包括工况切换预测模块以及控制决策模块，所述工况切换预测模块根据所述决策参数，结合预设在所述运算决策控制装置内的安全制动距离预测模型对安全制动距离进行实时预测，确定边界条件，所述控制决策模块根据所述边界条件确定紧急制动的控制过程以及控制变量，将所述控制过程和所述控制变量发送至所述执行装置；所述执行装置包括预警显示模块、集成制动系统模块、电子稳定系统模块以及动力控制模块，所述执行装置获取所述控制过程和所述控制变量，根据所述控制过程和所述控制变量对所述预警显示模块、所述集成制动系统模块、所述电子稳定系统模块以及所述动力控制模块进行控制。2.根据权利要求1所述的基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，其特征在于，在所述运算决策控制装置中：所述工况切换预测模块根据所述决策参数中车辆的相对速度、相对距离计算防撞预警时间，将所述防撞预警时间的倒数值作为自适应巡航控制工况切换的边界条件；所述控制决策模块根据所述边界条件对自适应巡航控制工况切换的过程进行控制，同时对切换过程中的速度变化量进行计算，根据所述防撞预警时间判定防撞预警时机以及自动紧急制动的控制过程和控制变量。3.根据权利要求1所述的基于预测模型的集成式FCW/ACC/AEB系统，其特征在于，所述摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞燕，郑文荣，施正堂，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：浙江亚太机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33