车辆自动紧急制动危险目标筛选方法及模块技术

本发明专利技术公开了一种车辆自动紧急制动危险目标筛选方法及模块，包括：根据指定筛选规则筛选出传感器感知有效目标；计算自车避撞有效目标所需的近似纵向加速度和TTC时刻；预测自车和有效目标的横向位置关系，根据自车和有效目标宽度判断TTC时刻有效目标是否在自车路径范围内；根据是否在自车路径中及近似纵向加速度由小向大选择n2个有效目标，n2为指定数量；根据自车和有效目标当前运动状态、运动模式和车辆运动学模型，计算n2个有效目标当前时刻和TTC时刻是否在自车行进路径中，并计算TTC时刻在自车行进路径中有效目标和自车的相对位置关系；计算TTC时刻自车避撞所需的横向加速度和纵向加速度；根据避撞所需的横向加速度、纵向加速度和纵向相对车距与其各自指定阈值的关系选择主目标。关系选择主目标。关系选择主目标。

【技术实现步骤摘要】
车辆自动紧急制动危险目标筛选方法及模块


[0001]本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆自动紧急制动危险目标筛选方法及模块。

技术介绍

[0002]随着汽车的普及，汽车碰撞作为常见的交通事故也日益增多，造成大量的经济损失和人员伤亡。同时智能驾驶汽车的不断发展，使得自动紧急制动功能和危险目标筛选愈发受到研发工程师和专家学者的关注。
[0003]现有的危险目标筛选方法，主要是通过V2X设备或者综合使用多种传感器，获取车辆之间的实时相对位置，在车辆前方预先规划出一个感兴趣区域(和车速强相关)，然后按照公式(1)计算该区域内所有目标物的纵向距离碰撞时间(TTC)或者自车与目标车之间的相对位移率(两车车距随时间变化速率)，最后筛选出TTC最小的或者相对位移率最大的目标物作为最为紧急目标输出给AEB控制模块。现有的筛选方法中普遍存在以下两个问题：
[0004]1)在预测目标车和自车的相对运动时，未考虑实际车辆的运动信息，一律基于匀速或者匀加速的线性运动方式，降低了预测的准确性，造成误判；
[0005]2)仅使用纵向TTC或者相对位移率作为评估参数，且忽略了驾驶员意识到碰撞风险后的主动避撞操作，会增加AEB的漏触发和误触发概率。
[0006]TTC计算方法包括：
[0007][0008][0009]X
rel
＝X
obj
‑
X
ego
；
[0010]V
rel
＝V
obj
‑
>V
ego
；
[0011]A
rel
＝A
obj
‑
A
ego
；
[0012]X
rel
是相对距离，V
rel
是相对车速，A
rel
是相对加速度。

技术实现思路

[0013]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0014]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷提供一种考虑目标和自车向相对运动影响和驾驶员主动操作影响，能避免产生AEB漏报和误报的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法。
[0015]以及，一种考虑目标和自车向相对运动影响和驾驶员主动操作影响，能避免产生 AEB漏报和误报的车辆自动紧急制动危险目标筛选系统。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术提供的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于，包括以下步骤；
[0017]S1，根据指定筛选规则滤除传感器感知目标中的无效目标，筛选出有效目标；
[0018]S2，计算自车避撞有效目标所需的近似纵向加速度和TTC时刻，TTC时刻是纵向距离碰撞时刻；
[0019]S3，预测自车和有效目标的横向位置关系，根据自车和有效目标宽度判断TTC时刻有效目标是否在自车路径范围内；
[0020]S4，将所有TTC时刻在自车路径范围内的有效目标的近似纵向加速度升序排序，根据近似纵向加速度由小向大选择n2个有效目标，n2为指定数量；
[0021]S5，根据自车和有效目标当前运动状态、运动模式和车辆运动学模型，计算n2个有效目标当前时刻和TTC时刻是否在自车行进路径中，并计算TTC时刻在自车行进路径中有效目标和自车的相对位置关系；
[0022]S6，根据所述相对位置关系，计算TTC时刻自车避撞所需的横向加速度和纵向加速度；
[0023]S7，根据横向加速度和纵向加速度与其各自指定阈值的关系选择主目标。
[0024]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，近似纵向加速度ALgt
Rough
采用公式(2)计算；
[0025][0026]ALgt
rel
是自车和目标车的相对纵向加速度，VLgt
rel
是自车和目标车的相对纵向速度，XLgt
rel
自车和目标车的纵向车距。
[0027]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，步骤S3，采用以下公式(4)
‑
公式(6)预测自车和有效目标的横向位置关系；
[0028]A
Predict
＝A
now
ꢀꢀꢀ
公式(4)；
[0029]V
Predict
＝A
now
×
T
ꢀꢀꢀ
公式(5)；
[0030]Posn
Predict
＝V
now
×
T+0.5
×
A
now
×
T2ꢀꢀꢀ
公式(6)；
[0031]A
now
为当前时刻横向加速度，V
now
为当前时刻横向速度，A
Predict
预测T时刻的横向加速度，V
Predict
预测T时刻的横向速度，T预测时间，Posn
Predict
预测T时刻的横向位置。
[0032]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，步骤S3，采用以下公式(7)，根据自车和有效目标宽度判断TTC时刻有效目标是否在自车路径范围内；
[0033]|EgoPosn
Predict
‑
ObjPosn
Predict
|＜0.5
×
(EgoWidth+EgoWidth)
ꢀꢀꢀ
公式(7)；
[0034]EgoPosn
Predict
为自车TTC时刻的横向位置，ObjPosn
Predict
为目标车TTC时刻的横向位置，EgoWidth为自车车辆宽度，ObjWidth为目标车宽度。
[0035]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，步骤S4，如果路径内的目标个数少于n2/2个，则选择不在路径中较近的目标补齐至n2个有效目标。
[0036]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，根据自车和
有效目标当前运动状态，计算TTC采用以下公式：
[0037][0038]A
rel
为自车和有效目标的相对纵向加速度，V
rel
为自车和有效目标的相对纵向速度，X
rel
为两车车距，即自车车头距有效目标车车尾的距离，t为纵向距离碰撞时间，若公式(8)无解则无碰撞风险。
[0039]可选择的，进一步改进所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，A
r本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于，包括以下步骤；S1，根据指定筛选规则滤除传感器感知目标中的无效目标，筛选出有效目标；S2，计算自车避撞有效目标所需的近似纵向加速度和TTC时刻，TTC时刻是纵向距离碰撞时刻；S3，预测自车和有效目标的横向位置关系，根据自车和有效目标宽度判断TTC时刻有效目标是否在自车路径范围内；S4，将所有TTC时刻在自车路径范围内的有效目标的近似纵向加速度升序排序，根据近似纵向加速度由小向大选择n2个有效目标，n2为指定数量；S5，根据自车和有效目标当前运动状态、运动模式和车辆运动学模型，计算n2个有效目标当前时刻和TTC时刻是否在自车行进路径中，并计算TTC时刻在自车行进路径中有效目标和自车的相对位置关系；S6，根据所述相对位置关系，计算TTC时刻自车避撞所需的横向加速度和纵向加速度；S7，根据横向加速度和纵向加速度与其各自指定阈值的关系选择主目标。2.如权利要求1所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：自车避撞所需的近似纵向加速度ALgt
Rough
采用公式(2)计算；ALgt
rel
是自车和目标车的相对纵向加速度，VLgt
rel
是自车和目标车的相对纵向速度，XLgt
rel
自车和目标车的纵向车距。3.如权利要求1所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：步骤S3，采用以下公式(4)
‑
公式(6)预测自车和有效目标的横向位置关系；A
Predict
＝A
now
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(4)；V
Predict
＝A
now
×
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(5)；Posn
Predict
＝V
now
×
T+0.5
×
A
now
×
T2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(6)；A
now
为当前时刻横向加速度，V
now
为当前时刻横向速度，A
Predict
预测T时刻的横向加速度，V
Predict
预测T时刻的横向速度，T预测时间，Posn
Predict
预测T时刻的横向位置。4.如权利要求3所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：步骤S3，采用以下公式(7)，根据自车和有效目标宽度判断TTC时刻有效目标是否在自车路径范围内；|EgoPosn
Predict
‑
ObjPosn
Predict
|＜0.5
×
(EgoWidth+ObjWidth)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(7)；EgoPosn
Predict
为自车TTC时刻的横向位置，ObjPosn
Predict
为目标车TTC时刻的横向位置，EgoWidth为自车车辆宽度，ObjWidth为目标车宽度。5.如权利要求3所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：步骤S4，如果路径内的目标个数少于n2/2个，则选择不在路径中较近的目标补齐至n2个有效目标。6.如权利要求1所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：根据自车和有效目标当前运动状态，计算TTC采用以下公式：A
rel
为自车和有效目标的相对纵向加速度，V
rel
为自车和有效目标的相对纵向速度，X
rel
为两车车距，即自车车头距有效目标车车尾的距离，t为纵向距离碰撞时间，若公式(8)无解则无碰撞风险。7.如权利要求5所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：A
rel
、V
rel
和X
rel
在不同工况计算公式如下：1)假设在碰撞时刻两车均处于运动状态；A
rel
＝A
obj
‑
A
ego
；V
rel
＝V
obj
‑
V
ego
；X
rel
＝EdgeDiatance；A
obj
为目标的加速度、A
ego
为自车的加速度、V
obj
为目标车的速度、V
ego
为自车的速度、EdgeDiatance为两车车距，即自车车头距目标车车尾的距离。2)假设在碰撞时刻有效目标静止，自车运动；A
rel
＝
‑
A
ego
；V
rel
＝
‑
V
ego
；3)假设在碰撞时刻有效目标运动，自车静止；A
rel
＝A
obj
；V
rel
＝V
obj
；4)假设在碰撞时刻有效目标和自车均静止；4)假设在碰撞时刻有效目标和自车均静止；t
egostop
＜t
objstop
，则自车先停，根据上述运动状态3)计算TTC时刻，否则选择运动状态2)。8.如权利要求7所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：根据当前车辆的运动状态，判断当前车辆所处的运动模式，利用车辆运动学模型对车辆将来时刻的运动状态进行预测。9.如权利要求8所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：运动模式包括静止、线性运动和圆周运动。10.如权利要求9所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：A、运动模式为车辆静止，TTC时刻的位置和速度分别等于当前时刻的位置和车速；PosnLgt
ttc
＝PosnLgt
now
；PosnLat
ttc
＝PosnLat
now
；VLgt
ttc
＝VLgt
now
；
VLat
ttc
＝VLat
now
；Heading
ttc
＝Heading
now
；PosnLgt
ttc
为TTC时刻纵向位置，PosnLgt
now
为当前时刻纵向位置，PosnLat
ttc
为TTC时刻横向位置，PosnLat
now
为当前时刻横向位置，VLgt
ttc
为TTC时刻纵向速度、VLgt
now
为当前时刻纵向速度，VLat
ttc
为TTC时刻横向速度，VLat
now
为当前时刻横向速度，Heading
ttc
为TTC时刻航向角，Heading
now
为当前时刻航向角；B、运动模式为线性运动，自车横向和纵向上均为匀加速直线运动，TTC时刻的位置和速度分别为：度分别为：VLgt
ttc
＝VLgt
now
+ALgt
now
·
TTC；VLat
ttc
＝VLat
now
+ALat
now
·
TTC；Heading
ttc
＝arctan(VLat
ttc
/VLgt
ttc
)；C、运动模式为圆周运动，自车围绕圆心做匀速圆周运动，TTC时刻的位置和速度分别为：PosnLgt
ttc
＝PosnLgt
now
+sign(V
now
)
·
Length
·
cos(Heading
ttc
)；PosnLat
ttc
＝PosnLat
now
+sign(V
now
)
·
Length
·
sin(Heading
ttc
)；VLgt
ttc
＝(V
now
+A
now
·
TTC)
·
cos(Heading
ttc
)；VLat
ttc
＝(V
now
+A
now
·
TTC)
·
sin(Heading
ttc
)；Heading
ttc
＝Heading
now
+MoveDiatance
·
Curvature；MoveDiatance为圆周运动的圆弧，Curvature为圆周曲率，V
now
为当前时刻圆周线速度，A
now
为当前时刻线加速度，Length为安全边界的纵向长度。11.如权利要求10所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：步骤S5中，计算n2个有效目标当前时刻和TTC时刻是否在自车行进路径中包括：基于车辆运动学模型，计算当前时刻有效目标和自车的相对位置关系，计算出当前时刻两车之间的横向最短距离，判断有效目标和自车当前时刻是否重叠，判断当前时刻有效目标是否在自车前进路径中；基于车辆运动学模型，预测TTC时刻有效目标和自车的相对位置关系，计算自车右侧到目标车最左侧的距离X1，自车左侧到目标车最右侧的距离X2，获得自车和有效目标的横向最远距离和最近距离；如果自车和有效目标的横向最远距离和最近距离在指定坐标系下异号，则确定TTC时刻有效目标在自车前进路径中；其中，指定坐标系为自车后轴中心点为原点，行驶方向为X轴；垂直行驶方向左侧为Y轴；垂直行驶方向上方为Z轴。12.如权利要求11所述的车辆自动紧急制动危险目标筛选方法，其特征在于：如果ALat
req
大于等于第一设定阈值，则选择ALat
req
最大的目标为主目标；如果所有有效目标的ALat
req
均小于第一设定阈值，ALgt
req
小于等于第二设定阈值，则
选择ALgt
req
最小的目标为主目标；如果所有有效目标的ALat
req
均小于第一设定阈值，且所有有效目标的ALgt
req
均大于第二设定阈值，则选择纵向距离最近有效目标作为主目标；ALat
req
是自车避撞所需的横向加速度，ALgt
req
是自车避撞所需的纵向加速度。13.一种车辆自动紧急制动危险目标筛选模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐闯，马晓炜，张舒琦，常敬虎，田贺，芦畅，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：