一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法技术

本发明专利技术属于汽车防碰撞控制技术领域，具体涉及一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法，其设置了紧急主动避撞决策方法，根据不同的危险交通场景以及自车所处的状态，分析

【技术实现步骤摘要】
一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法


[0001]本专利技术属于汽车防碰撞控制
，具体涉及一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法
。

技术介绍

[0002]随着汽车保有量逐年增加，道路交通事故也随之增多，人们对于道路交通安全的重视程度不断提高，越来越多的主动避撞技术得到了应用
。
[0003]目前车辆避撞操作以碰撞预警或紧急制动为主，当自车车速较高或处于湿滑路面等特殊工况下，采用紧急制动的避撞方式避撞效果较差，且当遇到前方旁侧对向车道车辆越过中心线驶来场景，通过紧急制动无法避免碰撞，需要一种能够适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法，提升车辆安全性
。

技术实现思路

[0004](
一
)
要解决的技术问题
[0005]本专利技术要解决的技术问题是：将针对结构化道路下车辆高速行驶工况，针对车辆行驶过程中，遇到前方障碍车辆静止
、
紧急制动
、
低速行驶
、
横向穿入以及旁侧对向车道越线驶来等危险交通场景，设置了紧急避撞决策方法，根据不同的危险交通场景以及自车所处的状态，分析
、
计算车辆当前的碰撞风险，使车辆按照决策逻辑执行碰撞预警
、
制动避撞
、
转向避撞或制动预碰撞四类避撞操作进行避撞，保证车辆安全性
。
[0006](
二
)
技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤
S1
：定义车辆紧急避撞所需的环境传感器，获取道路环境信息
、
前方障碍车辆信息以及驾驶员行为信息：
[0009]所述环境传感器包括前视摄像头
、
前置毫米波雷达；
[0010]通过前视摄像头
、
前置毫米波雷达感知车辆行驶过程中的环境信息以及前方障碍车辆位置信息
、
前方障碍车辆运动信息；
[0011]通过置于方向盘中央的语音感知模块，接收驾驶员语音信息；
[0012]通过方向盘力矩传感器获取驾驶员施加给方向盘的力矩信息；
[0013]通过加速踏板角度传感器获取驾驶员施加给加速踏板的角度信息；
[0014]步骤
S2
：当前方障碍车辆处于静止
、
紧急制动
、
低速行驶或横向穿入状态，通过安全距离模型判断碰撞风险，设置预警安全距离
L
w
、
触发制动安全距离
L
b
、
制动最小安全距离
L
s
，根据前方障碍车辆与自车距离
L
确定碰撞风险，控制车辆执行碰撞预警
、
制动避撞
、
转向避撞或制动预碰撞的避撞操作，其中：
[0015]当
L
＞
L
w
时，车辆正常行驶，通过环境传感器实时检测自车周围环境；
[0016]当
L
w
＞
L
＞
L
b
时，车辆进入碰撞预警状态，并自动鸣笛；
[0017]当
L
b
＞
L
＞
L
s
时，车辆进入制动避撞状态，按设定的制动减速度紧急制动；
[0018]当
L
＜
L
s
时，车辆进入转向避撞状态，通过传感器确定车辆可行驶区域，建立考虑多种约束的避撞路径优化函数，计算避撞路径，跟踪路径进行避撞；
[0019]当无法规划出可行避撞路径时，车辆进入制动预碰撞状态，按设定的最大制动减速度紧急制动；
[0020]且当车辆处于制动避撞状态
、
转向避撞状态
、
制动预碰撞状态时，设定驾驶员方向盘输入力矩阈值
、
油门踏板开度阈值，并通过语音感知模块，采集驾驶员语音口令；当驾驶员输入方向盘力矩
、
油门踏板开度大于设定阈值或语音感知模块采集到驾驶员喊出“退出避撞”的关键词时，判定为驾驶员希望退出紧急避撞模式，转为驾驶员驾驶；
[0021]步骤
S3
：当前方障碍车辆从旁侧对向车道越线驶来，设置碰撞预警阈值转向避撞阈值通过碰撞时间倒数
TTC
‑1表征碰撞风险，控制车辆采取碰撞预警
、
转向避撞
、
制动预碰撞的避撞操作；其中：
[0022]当时，车辆正常行驶，通过环境传感器实时检测自车周围环境；
[0023]当时
,
车辆进入碰撞预警状态，并自动鸣笛；
[0024]当时，车辆进入转向避撞状态，通过传感器确定车辆可行驶区域，建立考虑多种约束的避撞路径优化函数，计算避撞路径，跟踪路径进行避撞；
[0025]当无法规划出可行避撞路径时，车辆进入制动预碰撞状态，按设定的最大制动减速度紧急制动；
[0026]且当车辆处于转向避撞
、
制动预碰撞状态时，设定驾驶员方向盘输入力矩阈值
、
油门踏板开度阈值，并在通过语音接收模块，接收驾驶员语音口令；当驾驶员输入方向盘力矩
、
油门踏板开度大于设定阈值或语音感知模块采集到驾驶员喊出“退出避撞”的关键词时，判定为驾驶员希望退出紧急避撞模式，转为驾驶员驾驶；
[0027]步骤
S4
：当避撞操作结束或车辆处于静止，车辆退出紧急避撞状态
。
[0028]其中，所述步骤
S2
中，将车辆前方障碍车辆处于静止
、
紧急制动
、
低速行驶
、
横向穿入工况的障碍车辆运动状态分为静止
、
匀速
、
加速
、
紧急制动四类，其中障碍车车速为沿自车行驶方向车速，障碍车辆横向穿入对于自车行驶方向速度为0，安全距离设置等同于障碍物静止状态；
[0029]则障碍车辆与自车同向运动的预警安全距离
L
w
、
触发制动安全距离
L
b
、
制动最小安全距离
L
s
为：
[0030]当前方障碍车辆静止时：
[0031][0032][0033][0034]当前方障碍车辆匀速或加速时：
[0035][0036][0037][0038]当前方障碍车辆紧急制动时：
[0039][0040][0041][0042]式中，
v
ego
为自车车速，
v
obj
为前方障碍车辆速度，<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤
S1
：定义车辆紧急避撞所需的环境传感器，获取道路环境信息
、
前方障碍车辆信息以及驾驶员行为信息：所述环境传感器包括前视摄像头
、
前置毫米波雷达；通过前视摄像头
、
前置毫米波雷达感知车辆行驶过程中的环境信息以及前方障碍车辆位置信息
、
前方障碍车辆运动信息；通过置于方向盘中央的语音感知模块，接收驾驶员语音信息；通过方向盘力矩传感器获取驾驶员施加给方向盘的力矩信息；通过加速踏板角度传感器获取驾驶员施加给加速踏板的角度信息；步骤
S2
：当前方障碍车辆处于静止
、
紧急制动
、
低速行驶或横向穿入状态，通过安全距离模型判断碰撞风险，设置预警安全距离
L
w
、
触发制动安全距离
L
b
、
制动最小安全距离
L
s
，根据前方障碍车辆与自车距离
L
确定碰撞风险，控制车辆执行碰撞预警
、
制动避撞
、
转向避撞或制动预碰撞的避撞操作，其中：当
L
＞
L
w
时，车辆正常行驶，通过环境传感器实时检测自车周围环境；当
L
w
＞
L
＞
L
b
时，车辆进入碰撞预警状态，并自动鸣笛；当
L
b
＞
L
＞
L
s
时，车辆进入制动避撞状态，按设定的制动减速度紧急制动；当
L
＜
L
s
时，车辆进入转向避撞状态，通过传感器确定车辆可行驶区域，建立考虑多种约束的避撞路径优化函数，计算避撞路径，跟踪路径进行避撞；当无法规划出可行避撞路径时，车辆进入制动预碰撞状态，按设定的最大制动减速度紧急制动；且当车辆处于制动避撞状态
、
转向避撞状态
、
制动预碰撞状态时，设定驾驶员方向盘输入力矩阈值
、
油门踏板开度阈值，并通过语音感知模块，采集驾驶员语音口令；当驾驶员输入方向盘力矩
、
油门踏板开度大于设定阈值或语音感知模块采集到驾驶员喊出“退出避撞”的关键词时，判定为驾驶员希望退出紧急避撞模式，转为驾驶员驾驶；步骤
S3
：当前方障碍车辆从旁侧对向车道越线驶来，设置碰撞预警阈值转向避撞阈值通过碰撞时间倒数
TTC
‑1表征碰撞风险，控制车辆采取碰撞预警
、
转向避撞
、
制动预碰撞的避撞操作；其中：当时，车辆正常行驶，通过环境传感器实时检测自车周围环境；当时
,
车辆进入碰撞预警状态，并自动鸣笛；当时，车辆进入转向避撞状态，通过传感器确定车辆可行驶区域，建立考虑多种约束的避撞路径优化函数，计算避撞路径，跟踪路径进行避撞；当无法规划出可行避撞路径时，车辆进入制动预碰撞状态，按设定的最大制动减速度紧急制动；且当车辆处于转向避撞
、
制动预碰撞状态时，设定驾驶员方向盘输入力矩阈值
、
油门踏板开度阈值，并在通过语音接收模块，接收驾驶员语音口令；当驾驶员输入方向盘力矩
、
油
门踏板开度大于设定阈值或语音感知模块采集到驾驶员喊出“退出避撞”的关键词时，判定为驾驶员希望退出紧急避撞模式，转为驾驶员驾驶；步骤
S4
：当避撞操作结束或车辆处于静止，车辆退出紧急避撞状态
。2.
如权利要求1所述的适应多种危险工况的车辆紧急避撞决策规划方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，将车辆前方障碍车辆处于静止
、
紧急制动
、
低速行驶
、
横向穿入工况的障碍车辆运动状态分为静止
、
匀速
、
加速
、
紧急制动四类，其中障碍车车速为沿自车行驶方向车速，障碍车辆横向穿入对于自车行驶方向速度为0，安全距离设置等同于障碍物静止状态；则障碍车辆与自车同向运动的预警安全距离
L
w
、
触发制动安全距离
L
b
、
制动最小安全距离
L
s
为：当前方障碍车辆静止时：当前方障碍车辆静止时：当前方障碍车辆静止时：当前方障碍车辆匀速或加速时：当前方障碍车辆匀速或加速时：当前方障碍车辆匀速或加速时：当前方障碍车辆紧急制动时：当前方障碍车辆紧急制动时：当前方障碍车辆紧急制动时：式中，
v
ego
为自车车速，
v
obj
为前方障碍车辆速度，
τ1为自车制动系统协调时间，
τ2为自车制动减速度增长时间，
a
ego_min
为车辆触发制动减速度
,a
ego_max
为车辆最大制动减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑修磊，汪洋，潘博，谭森起，李胜飞，张乃斯，罗天，杨舒迪，冯宇，黄一唯，宋卓，崔星，
申请(专利权)人：中兵智能创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：