一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其信号采集单元包括TBOX、温度传感器和图像采集装置，TBOX获取车辆当前地点与实时天气，温度传感器获取实时温度，图像采集装置采集车身所述环境的图像；信号处理单元整合TBOX、温度传感器信号，并与图像采集装置采集的信息比对，得到当前路面情况；安全评估单元从车辆CAN总线获取车身参数，根据当前路面情况评估车辆刹车及转向安全性；自适应执行单元根据安全评估单元的反馈结果自动调整在当前状态下的安全跟车距离、刹车时机以及转向角加速度值，以使车辆适应当前天气和路面情况。本发明专利技术准确获取当前路面信息并自适应调整ASAD系统性能，提高了驾驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统及方法
本专利技术属于物联网
，具体涉及一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统及方法。
技术介绍
汽车经过百年的发展，我们已经可以借助车上的各种传感器了解到汽车的车辆悬架类型、车重、车辆轮胎信息及外界实时温度；TBOX的应用，使车辆与外界相连，从而获取车辆位置、实时天气信息；ADAS的发展也使得我们可以通过摄像头得到道路信息。但是，以上通过各类传感器和ECU获取的信息各自独立，并没有整合到一起相互配合，发挥更大的作用。当前的ADAS技术，借助摄像头实现例如ACC、AEB、LKA等功能，但受限于摄像头，ADAS功能往往会出现遗漏、错误等情况，而且也不会根据车辆、天气、路面等实际情况对ADAS性能做出调整。专利申请号CN201710813806.6的专利文献公开了一种基于道路环境的安全车距报警系统，包括天气状况检测模块、图像采集模块、环境分析模块、车速检测模块、车距检测模块、控制模块和报警模块；环境分析模块分别与天气状况检测模块、图像采集模块连接，判断车辆行驶的路面；控制模块分别与车速检测模块、环境分析模块和车距检测模块连接，根据接收的车速、车距和路面状况计算理论安全车距与实际车距间的关系，若理论安全车距大于实际车距，则控制模块发送报警信号至报警模块。该专利技术申请通过对车辆行驶的路面进行检测，并结合车辆理论安全车距与实际车距的关系，进行报警提醒，充分考虑车辆实际行驶的路面环境，具有检测速度快和报警灵敏的特点，减少交通事故，提高了车辆驾驶的安全性。该系统的环境分析模块仅与天气状况检测模块和图像采集模块连接，接收降雨量、车外温度和能见度信息，判断车辆行驶的路面为一般路面、积水路面、结冰路面或积雪路面，但是系统根据采集到的降雨量和车外温度判断时，由于冬季低温环境下，南北湿度条件下的差异会对雨水天气的路面环境产生不同的影响，仅凭降雨量和温度，无法准确地判断当前是处于积水路面、结冰路面还是积雪路面，而若过分依赖于摄像头，ADAS功能往往会出现遗漏、错误等情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，以更准确地获取当前路面信息并自适应调整ASAD系统性能。本专利技术提供了如下的技术方案：一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，包括：信号采集单元，包括安装于车身上的TBOX、温度传感器和图像采集装置，TBOX用于获取车辆当前地点与实时天气，温度传感器用于获取实时温度，图像采集装置用于采集车身所述环境的图像；信号处理单元，用于整合TBOX、温度传感器信号，并与图像采集装置采集的信息做比对，得到当前路面情况，所述信号处理单元与所述信号采集单元通讯连接；安全评估单元，用于从车辆CAN总线获取车身参数，根据当前路面情况评估车辆刹车及转向安全性；所述安全评估单元与车辆CAN总线和信号处理单元通讯连接；自适应执行单元，用于根据安全评估单元的反馈结果自动调整在当前状态下辅助驾驶系统的安全跟车距离、刹车时机以及转向角加速度值，以使ASAD系统自动适应当前天气和路面情况，所述自适应执行单元连接安全评估单元、以及车内的车速传感器、雷达测距传感器。优选的，所述信号处理单元内含运算模块，所述运算模块将TBOX获取的当前地点划分为北方地区和南方地区，将获取的实时天气划分为晴、雨和雪；所述运算模块将温度传感器获取的实时温度划分为0°以上、0°及以下两个区域。优选的，所述运算模块将获得的当前地点、实时天气、实时温度信息代入表1，获得初步路面情况：表1表1存储于存储模块中，运算模块与存储模块互相连接。优选的，所述运算模块将初步路面情况与图像采集模块采集的当前路面环境信息结合，查表2获得最终路面情况：表2表2也存储于存储模块中。优选的，所述自适应执行单元包括ACC单元，ACC单元用于计算出当前车辆与目标距离和期望距离之差、当前车速与期望车速之差，从而计算出混合加速度，发送给执行器；不同的路面情况对应不同的安全跟车距离，通过查表得到车辆当前状态下的安全跟车距离，以该当前状态下的安全跟车距离作为阈值，限制Dd的设定值；所述混合加速度的计算方法为：deltaDistance＝Dx-Dd(1)deltaVelocity＝Vreal+2*deltaDistance(2)a混＝(deltaVelocity)2/(2(deltaDistance))(3)其中：Dx为当前车辆与目标距离；Dd为期望距离，由驾驶员设置；Vreal为当前车速；a混为混合加速度。优选的，所述自适应执行单元包括AEB单元，其可在距离达到刹车距离时，发出刹车请求给执行器；刹车距离计算方法为：查表得出车辆在当前状态下的刹车距离Disx(0)，根据公式(4)计算出碰撞时间t，当Dist(t)达到刹车距离时，碰撞时间t＝0，立即向执行器发出刹车请求；Dist(t)＝Vreal*t+Disx(0)(4)其中，Dist(t)：当前车辆与目标的距离；Vreal：当前车速；t：碰撞时间；Disx(0)：车辆在当前状态下的刹车距离。优选的，所述自适应执行单元包括LKA单元，用于使用车速和路面曲率计算出期望的横向加速度，结合路面信息和车辆信息，计算得到车辆在当前情况下的扭矩，并发送扭矩请求给执行器；当前情况下的扭矩的计算公式为：alateral＝v2*curvature(5)Torque＝alateral*k(6)其中，alateral为期望的横向加速度；v为车辆当前速度；curvature为路面曲率；Torque为扭矩；k为常数，不同车辆的k值不同，k值受路面信息影响，可通过查表获得。优选的，所述安全评估单元从车辆CAN总线获取车身参数包括车辆悬架、车重、车辆轮胎信息。上述自适应辅助驾驶系统的工作方法包括以下步骤：S1、自适应辅助驾驶系统响应外部触发而被激活；S2、信号采集单元获取车辆当前地点与实时天气、实时温度以及车身所述环境的图像，发送给信号处理单元；S3、信号处理单元整合TBOX、温度传感器信号，并与图像采集装置采集的信息做比对，得到当前路面情况，将当前路面情况发送给安全评估单元；S4、安全评估单元从车辆CAN总线获取车身参数，根据当前路面情况评估车辆刹车及转向安全性，将评估结果发送给车载显示终端和自适应执行单元；S5、自适应执行单元根据安全评估单元的反馈结果自动调整内部参数，改变当前状态下辅助驾驶系统的安全跟车距离、刹车时机以及转向角加速度值，以使车辆适应当前天气和路面情况；S6、在车辆未熄火的条件下，循环执行S2-S5，直至车辆熄火，系统自动退出。优选的，S3步骤具体包括：S31、所述信号处理单元内含运算模块，所述运算模块将TBOX获取的当前地点划分为北方地区和南方地区，将获取的实时天气划分为晴、雨和雪；所述运算模块将温度传感器获取的实时温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，包括：/n信号采集单元，包括安装于车身上的TBOX、温度传感器和图像采集装置，TBOX用于获取车辆当前地点与实时天气，温度传感器用于获取实时温度，图像采集装置用于采集车身所述环境的图像；/n信号处理单元，用于整合TBOX、温度传感器信号，并与图像采集装置采集的信息做比对，得到当前路面情况，所述信号处理单元与所述信号采集单元通讯连接；/n安全评估单元，用于从车辆CAN总线获取车身参数，根据当前路面情况评估车辆刹车及转向安全性；所述安全评估单元与车辆CAN总线和信号处理单元通讯连接；/n自适应执行单元，用于根据安全评估单元的反馈结果自动调整在当前状态下辅助驾驶系统的安全跟车距离、刹车时机以及转向角加速度值，以使车辆适应当前天气和路面情况，所述自适应执行单元连接安全评估单元、以及车内的车速传感器、雷达测距传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，包括：
信号采集单元，包括安装于车身上的TBOX、温度传感器和图像采集装置，TBOX用于获取车辆当前地点与实时天气，温度传感器用于获取实时温度，图像采集装置用于采集车身所述环境的图像；
信号处理单元，用于整合TBOX、温度传感器信号，并与图像采集装置采集的信息做比对，得到当前路面情况，所述信号处理单元与所述信号采集单元通讯连接；
安全评估单元，用于从车辆CAN总线获取车身参数，根据当前路面情况评估车辆刹车及转向安全性；所述安全评估单元与车辆CAN总线和信号处理单元通讯连接；
自适应执行单元，用于根据安全评估单元的反馈结果自动调整在当前状态下辅助驾驶系统的安全跟车距离、刹车时机以及转向角加速度值，以使车辆适应当前天气和路面情况，所述自适应执行单元连接安全评估单元、以及车内的车速传感器、雷达测距传感器。


2.根据权利要求1所述的基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，所述信号处理单元内含运算模块，所述运算模块将TBOX获取的当前地点划分为北方地区和南方地区，将获取的实时天气划分为晴、雨和雪；所述运算模块将温度传感器获取的实时温度划分为0°以上、0°及以下两个区域。


3.根据权利要求2所述的基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，所述运算模块将获得的当前地点、实时天气、实时温度信息代入表1，获得初步路面情况：



表1
表1存储于存储模块中，运算模块与存储模块互相连接。


4.根据权利要求3所述的基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，所述运算模块将初步路面情况与图像采集模块采集的当前路面环境信息结合，查表2获得最终路面情况：



表2
表2也存储于存储模块中。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，所述自适应执行单元包括ACC单元，ACC单元用于计算出当前车辆与目标距离和期望距离之差、当前车速与期望车速之差，从而计算出混合加速度，发送给执行器；不同的路面情况对应不同的安全跟车距离，通过查表得到车辆当前状态下的安全跟车距离，以该当前状态下的安全跟车距离作为阈值，限制Dd的设定值；
所述混合加速度的计算方法为：
deltaDistance＝Dx-Dd(1)
deltaVelocity＝Vreal+2*deltaDistance(2)
a混＝(deltaVelocity)2/(2(deltaDistance))(3)
其中：Dx为当前车辆与目标距离；Dd为期望距离，由驾驶员设置；Vreal为当前车速；a混为混合加速度。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的基于路面环境的自适应辅助驾驶系统，其特征在于，所述自适应执行单元包括AEB单元，其可在距离达到刹车距离时，发出刹车请求给执行器；刹车距离计算方法为：
查表得出车辆在当前状态下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昭，
申请(专利权)人：知行汽车科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32