自动跟车方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种自动跟车方法及装置，属于智能车领域，该自动跟车方法包括：获取车载雷达采集的前车的行驶数据，前车与本车位于同一车道，且与本车的相对距离最小；根据前车的行驶数据和本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律；根据跟车控制律控制本车行驶，其中，前车的行驶数据包括前车的行驶速度和本车与前车的实际距离，本车的行驶数据包括本车的行驶速度，解决了自动跟车时本车与前车的安全距离过大，跟车效果较差，交通通行效率较低的问题，避免了自动跟车时本车与前车的安全距离过大，提高了跟车效果，提高了交通通行效率，用于自动跟车。

Method and device of automatic car-following

The invention relates to an automatic car-following method and device, which belongs to the field of intelligent vehicles. The automatic car-following method includes: acquiring the driving data of the front car collected by the vehicle-borne radar, the front car and the car are in the same lane, and the relative distance between the front car and the car is the smallest; adopting the non-strange method according to the driving data of the front car and the driving data of the car. The sliding mode control mode of different fast terminal determines the following control law; according to the following control law, the driving of the car is controlled. The driving data of the front car includes the driving speed of the front car and the actual distance between the car and the front car. The driving data of the car includes the driving speed of the car, which solves the safe distance between the car and the front car when the car is following automatically. It avoids the problem of too large safe distance between the car and the front car when automatic car-following, improves the effect of car-following, improves the efficiency of traffic, and is used for automatic car-following.

【技术实现步骤摘要】
自动跟车方法及装置
本专利技术涉及智能车领域，特别涉及一种自动跟车方法及装置。
技术介绍
随着汽车工业的快速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已快速进入普通家庭。由于道路上行驶的车辆越来越多，交通拥堵现象日益严重。在长时间拥堵的情况下，车辆行驶非常缓慢，车辆在停和走两个状态之间不断切换，这时就需要驾驶员高度注意本车与前车之间的距离，这样一来，驾驶员容易处于疲劳驾驶状态，易发生交通事故。作为汽车安全辅助系统的关键技术之一，自动跟车技术得到了广泛关注。而如何在不影响车辆自动驾驶功能的前提下进一步降低车辆的成本是当前急需解决的问题。相关技术中，常常通过减少自动跟车中所使用的传感器的方式降低车辆的成本，具体是仅使用检测车辆纵向跟车距离和相对速度的雷达传感器，使用观测器替代检测车辆的加速度的传感器，本车基于纵向跟车距离，相对速度和加速度与前车保持一定的行驶距离。这种方式虽然省去了检测加速度的传感器，但采用观测器检测加速度的效率较低，且误差较大，导致自动跟车时本车与前车的安全距离过大，跟车效果较差，交通通行效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种自动跟车方法及装置，可以解决相关技术中自动跟车时本车与前车的安全距离过大，跟车效果较差，交通通行效率较低的问题。所述技术方案如下：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种自动跟车方法，所述方法包括：获取车载雷达采集的前车的行驶数据，所述前车与本车位于同一车道，且与所述本车的相对距离最小；根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，所述跟车控制量用于指示所述本车的行驶速度，所述本车与所述前车的相对速度，以及距离偏差之间的关系，所述距离偏差为所述本车与所述前车的实际距离和所述本车与所述前车的安全距离的差值；根据所述跟车控制律控制所述本车行驶；其中，所述前车的行驶数据包括所述前车的行驶速度和所述本车与所述前车的实际距离，所述本车的行驶数据包括所述本车的行驶速度。可选的，所述根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，包括：根据所述前车的行驶速度，采用安全距离计算公式确定所述安全距离；确定将所述前车的行驶速度与所述本车的行驶速度的差值，得到所述相对速度；确定所述实际距离与所述安全距离的差值，得到所述距离偏差；根据所述相对速度、所述距离偏差和所述本车的行驶速度，采用跟车控制律计算公式确定所述跟车控制律；其中，所述安全距离公式为：ddes＝τhυp+d0，，所述ddes为所述安全距离，所述τh为车辆制动迟滞时间，所述υp为所述前车的行驶速度，所述d0为所述前车和所述本车停止时两车之间的距离，所述跟车控制律计算公式为：所述u为所述跟车控制律，所述Δd为所述距离偏差，Δυ为所述相对速度，所述υ为所述本车的行驶速度，所述Ca为空气阻力系数，所述M为所述本车的质量，所述Ff为轮胎滚动阻力，设计参数满足：1＜b＜2，a>b，c1>1，0＜c2＜1，α,β,ρ1,ρ2∈R+。可选的，所述根据所述跟车控制律控制所述本车行驶，包括：当所述跟车控制律小于0时，确定所述本车的行驶模式为加速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的油门踏板的位移量；当所述跟车控制律不小于0时，确定所述本车的行驶模式为减速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的制动器踏板的位移量。可选的，所述根据所述跟车控制律控制所述本车的油门踏板的位移量，包括：根据所述跟车控制律，采用发动机力矩计算公式确定所述本车的目标发动机力矩；从第一对应关系中查找所述目标发动机力矩对应的目标油门开度值，所述第一对应关系用于记录发动机力矩和油门开度值的对应关系；从所述第二对应关系中查找所述目标油门开度值对应的油门踏板的目标位移量，所述第二对应关系用于记录油门开度值和油门踏板的位移量的对应关系；将所述油门踏板的位移量调整为所述油门踏板的目标位移量；所述发动机力矩计算公式为其中，所述Te为所述目标发动机力矩，所述u为所述跟车控制律，所述ig为变速器速比，所述i0为差速器速比，所述ηT为传动系机械效率，所述M为所述本车的质量，所述Kt为液力变矩器的变矩比，所述rw为驱动轮滚动半径；所述根据所述跟车控制律控制所述本车的制动器踏板的位移量，包括：从第三对应关系中查找所述跟车控制律对应的制动器踏板的目标位移量，所述第三对应关系用于记录跟车控制律和制动器踏板的位移量的对应关系；将所述制动器踏板的位移量调整为所述制动器踏板的目标位移量。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种自动跟车装置，包括：获取模块，用于获取车载雷达采集的前车的行驶数据，所述前车与本车位于同一车道，且与所述本车的相对距离最小；确定模块，用于根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，所述跟车控制量用于指示所述本车的行驶速度，所述本车与所述前车的相对速度，以及距离偏差之间的关系，所述距离偏差为所述本车与所述前车的实际距离和所述本车与所述前车的安全距离的差值；控制模块，用于根据所述跟车控制律控制所述本车行驶；其中，所述前车的行驶数据包括所述前车的行驶速度和所述本车与所述前车的实际距离，所述本车的行驶数据包括所述本车的行驶速度。可选的，所述确定模块，用于：根据所述前车的行驶速度，采用安全距离计算公式确定所述安全距离；确定将所述前车的行驶速度与所述本车的行驶速度的差值，得到所述相对速度；确定所述实际距离与所述安全距离的差值，得到所述距离偏差；根据所述相对速度、所述距离偏差和所述本车的行驶速度，采用跟车控制律计算公式确定所述跟车控制律；其中，所述安全距离公式为：ddes＝τhυp+d0，，所述ddes为所述安全距离，所述τh为车辆制动迟滞时间，所述υp为所述前车的行驶速度，所述d0为所述前车和所述本车停止时两车之间的距离，所述跟车控制律计算公式为：所述u为所述跟车控制律，所述Δd为所述距离偏差，Δυ为所述相对速度，所述υ为所述本车的行驶速度，所述Ca为空气阻力系数，所述M为所述本车的质量，所述Ff为轮胎滚动阻力，设计参数满足：1＜b＜2，a>b，c1>1，0＜c2＜1，α,β,ρ1,ρ2∈R+。可选的，所述控制模块，包括：第一确定子模块，用于在所述跟车控制律小于0时，确定所述本车的行驶模式为加速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的油门踏板的位移量；第二确定子模块，用于在所述跟车控制律不小于0时，确定所述本车的行驶模式为减速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的制动器踏板的位移量。可选的，所述第一确定子模块，用于：根据所述跟车控制律，采用发动机力矩计算公式确定所述本车的目标发动机力矩；从第一对应关系中查找所述目标发动机力矩对应的目标油门开度值，所述第一对应关系用于记录发动机力矩和油门开度值的对应关系；从所述第二对应关系中查找所述目标油门开度值对应的油门踏板的目标位移量，所述第二对应关系用于记录油门开度值和油门踏板的位移量的对应关系；将所述油门踏板的位移量调整为所述油门踏板的目标位移量；所述发动机力矩计算公式为其中，所述Te为所述目标发动机力矩，所述u为所述跟车控制律，所述ig为变速器速比，所述i0为差速器速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动跟车方法，其特征在于，所述方法包括：获取车载雷达采集的前车的行驶数据，所述前车与本车位于同一车道，且与所述本车的相对距离最小；根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，所述跟车控制量用于指示所述本车的行驶速度，所述本车与所述前车的相对速度，以及距离偏差之间的关系，所述距离偏差为所述本车与所述前车的实际距离和所述本车与所述前车的安全距离的差值；根据所述跟车控制律控制所述本车行驶；其中，所述前车的行驶数据包括所述前车的行驶速度和所述本车与所述前车的实际距离，所述本车的行驶数据包括所述本车的行驶速度。

【技术特征摘要】
1.一种自动跟车方法，其特征在于，所述方法包括：获取车载雷达采集的前车的行驶数据，所述前车与本车位于同一车道，且与所述本车的相对距离最小；根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，所述跟车控制量用于指示所述本车的行驶速度，所述本车与所述前车的相对速度，以及距离偏差之间的关系，所述距离偏差为所述本车与所述前车的实际距离和所述本车与所述前车的安全距离的差值；根据所述跟车控制律控制所述本车行驶；其中，所述前车的行驶数据包括所述前车的行驶速度和所述本车与所述前车的实际距离，所述本车的行驶数据包括所述本车的行驶速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前车的行驶数据和所述本车的行驶数据，采用非奇异快速终端滑模控制方式确定跟车控制律，包括：根据所述前车的行驶速度，采用安全距离计算公式确定所述安全距离；确定将所述前车的行驶速度与所述本车的行驶速度的差值，得到所述相对速度；确定所述实际距离与所述安全距离的差值，得到所述距离偏差；根据所述相对速度、所述距离偏差和所述本车的行驶速度，采用跟车控制律计算公式确定所述跟车控制律；其中，所述安全距离公式为：ddes＝τhυp+d0，，所述ddes为所述安全距离，所述τh为车辆制动迟滞时间，所述υp为所述前车的行驶速度，所述d0为所述前车和所述本车停止时两车之间的距离，所述跟车控制律计算公式为：所述u为所述跟车控制律，所述Δd为所述距离偏差，Δυ为所述相对速度，所述υ为所述本车的行驶速度，所述Ca为空气阻力系数，所述M为所述本车的质量，所述Ff为轮胎滚动阻力，设计参数满足：1＜b＜2，a>b，c1>1，0＜c2＜1，α,β,ρ1,ρ2∈R+。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述跟车控制律控制所述本车行驶，包括：当所述跟车控制律小于0时，确定所述本车的行驶模式为加速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的油门踏板的位移量；当所述跟车控制律不小于0时，确定所述本车的行驶模式为减速模式，并根据所述跟车控制律控制所述本车的制动器踏板的位移量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述跟车控制律控制所述本车的油门踏板的位移量，包括：根据所述跟车控制律，采用发动机力矩计算公式确定所述本车的目标发动机力矩；从第一对应关系中查找所述目标发动机力矩对应的目标油门开度值，所述第一对应关系用于记录发动机力矩和油门开度值的对应关系；从所述第二对应关系中查找所述目标油门开度值对应的油门踏板的目标位移量，所述第二对应关系用于记录油门开度值和油门踏板的位移量的对应关系；将所述油门踏板的位移量调整为所述油门踏板的目标位移量；所述发动机力矩计算公式为其中，所述Te为所述目标发动机力矩，所述u为所述跟车控制律，所述ig为变速器速比，所述i0为差速器速比，所述ηT为传动系机械效率，所述M为所述本车的质量，所述Kt为液力变矩器的变矩比，所述rw为驱动轮滚动半径；所述根据所述跟车控制律控制所述本车的制动器踏板的位移量，包括：从第三对应关系中查找所述跟车控制律对应的制动器踏板的目标位移量，所述第三对应关系用于记录跟车控制律和制动器踏板的位移量的对应关系；将所述制动器踏板的位移量调整为所述制动器踏板的目标位移量。5.一种自动跟车装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取车载雷达采集的前车的行驶数据，所述前车与本车位于同一车...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺容波，周俊杰，杜金枝，刘浩铭，刘妹，许其运，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34