面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法技术

本发明专利技术公开了一种面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法，该检测方法首先进行参数初始化，进行初始化的参数包括车辆制动参数、运动力学参数和通信参数；然后生成车辆的制动力函数，以最小车辆间距离为目标，基于所提出的评估法求解出车辆间所能允许的最大通信时延；本申请能精确有效地计算出车辆制动所能允许的最大通信时延。动所能允许的最大通信时延。动所能允许的最大通信时延。

【技术实现步骤摘要】
面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，智能交通系统(ITS)使用了车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)通信技术，旨在提高道路交通安全和效率。在紧急制动场景中，通过重传V2V消息的方法提升了包接收概率，有效地避免车辆碰撞，V2V消息的重传次数与车辆间通信所能允许的最大通信时延具有相关性，因此，精确地计算车辆间通信时延尤为重要。
[0003]车辆在制动过程中，一方面车辆受摩擦阻力与空气阻力作用，车辆制动力动态地变化，另一方面，V2V消息也影响车辆的制动策略，V2V消息的时效性越高，计算出来的通信时延越精确。目前，多数研究忽略摩擦阻力和空气阻力，亦或不考虑V2V消息的时效性近似地计算通信时延，当然，采取近似的方法，计算的复杂度会降低，但是，计算出的结果不精确、有误差。在紧急制动场景中，微小的误差可能导致严重的危害，车辆发生追尾碰撞。由此，符合车辆真实场景的最大通信时延检测方法显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本专利技术提出一种面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法。
[0005]为实现本专利技术的目的，提供一种面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法，包括如下步骤：
[0006]S10，初始化车辆初始速度V0、摩擦阻力系数a0、空气阻力系数b0、车辆的质量m、重力加速度g、前车和后车的最大刹车力F
>brake(max)
、初始的车间距离d
ref
、刹车力函数多项式系数：K1、K2、K3，以及V2V消息传输时间间隔σ；K1表示刹车力函数多项式系数的常数项，K2表示刹车力函数多项式系数的一次项系数，K3表示刹车力函数多项式系数的三次项系数；
[0007]S20，在车辆制动过程中，获取前车制动力函数F
A(t)
；
[0008]S30，在车辆多次重传V2V消息时，后车在未接收到有效的V2V消息之前，获取t＝0～n*σ时间内，后车的第一制动力函数F
b(t)
；n表示当前循环序号；t＝0～n*σ时间内表示后车在未接收到有效的V2V消息之前的时间范围内；
[0009]S40，后车在接收到有效的V2V消息后，根据V2V消息中的位置信息判断出两车实时距离d
n*σ
，后车根据两车实时距离d
n*σ
、前车的实时速度V
A(n*σ)
以及前车的刹车力F
brake(max)
，求得在t＝n*σ～T
B
时间内，后车的第二制动力函数F
B(t)
；t
B
表示后车停止运动的时间；
[0010]S50，在t＝0～T
A
时间内，获取前车行驶的距离L
A
，在t＝0～T
B
时间内，获取后车行驶的距离L
B
，获取两车停止时的距离d
final
；其中，d
final
＝L
A
+d
ref-L
B
，d
final
>0表示两车没有碰撞，d
final
<0两车发生碰撞，T
A
表示前车停止运动的时间；
[0011]S60，若d
final
>0，n＝n+1，执行步骤S40和步骤S50，若d
final
<0，退出循环，输出最大
通信时延t
max
＝(n-1)*σ。
[0012]在一个实施例中，前车制动力函数F
A(t)
包括：
[0013]F
A(t)
＝F
brake(max)
+a0*m*g+b0*V
A(t)2
，
[0014]其中，F
brake(max)
表示前车刹车后，前车制动力函数F
A(t)
受最大的刹车力，a0*m*g表示前车所受的摩擦阻力，b0*V
A(t)2
表示前车所受的空气，V
A(t)
表示前车在时刻t的实时速度。
[0015]在一个实施例中，第二制动力函数F
B(t)
包括：
[0016][0017]式中，d
n*σ
表示t＝n*σ时刻两车的距离，表示后车根据d
n*σ
产生的刹车力函数，V
A(n*σ)
表示前车在时刻n*σ的实时速度，表示后车根据V
A(n*σ)
生成的刹车力函数，F
brake(max)
表示前车采取的最大刹车力，V
B(t)
表示后车在时刻t的实时速度。
[0018]具体地，后车根据d
n*σ
产生的刹车力函数包括：
[0019][0020]t＝n*σ时刻两车的距离包括：
[0021][0022]后车根据V
A(n*σ)
生成的刹车力函数包括：
[0023][0024]其中，min()表示求最小值，d
ref
表示初始时刻后车至前车的距离。
[0025]在一个实施例中，
[0026][0027]其中，前车和后车的初始速度相同，均为V
(0)
。
[0028]在一个实施例中，最大通信时延t
max
的确定过程包括：
[0029]S61，赋初值n＝1，
[0030]S62，执行步骤S40和S50；
[0031]S63，判断是否d
final
>0，若判断结果为真，令n＝n+1，重新执行步骤S62和步骤S63，若判断结果为假，输出最大通信时延t
max
＝(n-1)*σ。
[0032]上述面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法，通过初始化各个参数，在车辆制动过程中，获取前车制动力函数F
A(t)
，在车辆多次重传V2V消息时，后车在未接收到有效的V2V消息之前，获取t＝0～n*σ时间内，后车的第一制动力函数F
b(t)
，后车在接收到有效的V2V消息后，根据V2V消息中的位置信息判断出两车实时距离d
n*σ
，后车根据两车实时距离d
n*σ
、前车的实时速度V
A(n*σ)
以及前车的刹车力F
brake(max)
，求得在t＝n*σ～T
B
时间内，后车的第二制动力函数F
B(t)
，在t＝0～T
A
时间内，获取前车行驶的距离L
A
，在t＝0～T
B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向智能网联汽车安全制动的最大通信时延检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S10，初始化车辆初始速度V0、摩擦阻力系数a0、空气阻力系数b0、车辆的质量m、重力加速度g、前车和后车的最大刹车力F
brake(max)
、初始的车间距离d
ref
、刹车力函数多项式系数：K1、K2、K3，以及V2V消息传输时间间隔σ；K1表示刹车力函数多项式系数的常数项，K2表示刹车力函数多项式系数的一次项系数，K3表示刹车力函数多项式系数的三次项系数；S20，在车辆制动过程中，获取前车制动力函数F
A(t)
；S30，在车辆多次重传V2V消息时，后车在未接收到有效的V2V消息之前，获取t＝0～n*σ时间内，后车的第一制动力函数F
b(t)
；n表示当前循环序号；t＝0～n*σ时间内表示后车在未接收到有效的V2V消息之前的时间范围内；S40，后车在接收到有效的V2V消息后，根据V2V消息中的位置信息判断出两车实时距离d
n*σ
，后车根据两车实时距离d
n*σ
、前车的实时速度V
A(n*σ)
以及前车的刹车力F
brake(max)
，求得在t＝n*σ～T
B
时间内，后车的第二制动力函数F
B(t)
；T
B
表示后车停止运动的时间；S50，在t＝0～T
A
时间内，获取前车行驶的距离L
A
，在t＝0～T
B
时间内，获取后车行驶的距离L
B
，获取两车停止时的距离d
final
；其中，d
final
＝L
A
+d
ref-L
B
，d
final
>0表示两车没有碰撞，d
final
<0两车发生碰撞，T
A
表示前车停止运动的时间；S60，若d
final
>0，n＝n+1，执行步骤S40和步骤S50，若d
final
<0，退出循环，输出最大通信时延t
max
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周思源，赵福欢，居美艳，谭国平，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：