一种车辆主动防碰撞方法技术

一种车辆主动防碰撞方法，当系统监测本车道内有碰撞危险时，系统首先判断是否可以通过自动制动避免本车道内碰撞：若判断本车道内自动制动可以避免碰撞，在本车道内进行制动，并发出警告；若判断自动制动无法避免碰撞，但通过转向逃逸避免碰撞时，确定车辆转向逃逸时方向盘转向角，并基于此进行转向逃逸；若判断自动制动无法避免碰撞，自动转向逃逸也无法避免碰撞时，在本车道内进行制动，并发出警告；若判断危险解除，继续监测自车周围环境。通过在传统防正碰系统的基础之上增加了自动转向功能，并且算法逻辑增加了相应的判断，最大限度内的避免车辆碰撞的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车安全领域，涉及车辆防碰撞技术，具体涉及一种带有转向控制功能的防碰撞方法。
技术介绍
随着汽车的不断普及，汽车安全系统市场需求量越来越大，自电子稳定控制系统问世以来，主动安全技术发展进入了高速时代。车道偏离报警系统、盲点检测系统、车道保持系统、泊车自动转向系统、防正碰系统等系统越来越受到了人们的期待。传统的防正碰系统，当探测到前方碰撞无法避免时，只能通过自动刹车来降低与前车碰撞的强度。这样做确实能够尽量避免车辆事故造成的损失，但是同时存在两个问题:一、如果自车后方紧跟有车辆，自动刹车很有可能造成后方车辆与自车发生二次碰撞，从而造成连环碰撞事故；二、车辆只能判断本车道的情况，但是往往在车流量小的地方，旁边车道没有车如果通过自动转向，完全可以避免事故的发生。因此需要提供一种带有转向控制功能的防碰撞系统，最大限度内的避免车辆碰撞事故的发生。
技术实现思路
本专利技术提供了一种带有转向控制功能的车辆主动防碰撞方法，当系统判断本车道内有碰撞危险且无法避免时，系统进行转向逃逸判断，通过自动转向寻找生存路径。本专利技术的实现方案如下:1、，包括以下步骤:(I)等待模式:实时探测采集自车和周围车辆的速度、加速度以及相对位置信息，判断同一车道内是否与前 车有碰撞危险:若判断无危险，继续步骤(I);若判断有碰撞危险，转入步骤(2)；(2)自动制动模式:(A)判断是否可以通过自动制动避免本车道内碰撞:(a)若判断本车道内自动制动可以避免碰撞，转入步骤(B)；(b)若判断自动制动无法避免碰撞,但通过转向逃逸避免碰撞时,确定车辆转向逃逸时方向盘转向角，转入步骤(3)；(C)若判断自动制动无法避免碰撞，自动转向逃逸也无法避免碰撞时，转入步骤(B)；(B)在本车道内进行制动，并发出警告；(3)自动转向模式:基于步骤(2)中确定车辆转向逃逸时方向盘转向角角度，进行转向逃逸。所述步骤(2)与所述步骤(3)中，若判断危险解除，转入步骤(I)中等待模式。所述步骤(I)之前还包括初始化步骤，检测硬件设备状况是否良好，若硬件设备运行正转，转入步骤(I)。所述初始化步骤、等待步骤、自动制动步骤以及自动转向步骤中还包括中断步骤，当监测所述设备运行出现故障时，中断原工作步骤，转入故障模式。步骤(a)中基于自车与前车的车距S1以及自车第一加速度和前车加速度，判断本车道内自动制动碰撞是否可以避免碰撞发生，包括以下步骤:I)计算自车以第一加速度开始减速制动至自车完全停止所需的时间；2)分别计算制动时间内，自车的制动距离以及前车的制动距离，并计算两车的制动距离之差；3)比较所述车距S1与所述制动距离之差:若两车的制动距离之差小于车距S1，判断本车道内碰撞可以避免，以所述第一加速度进行制动，并发出报警；若两车的制动距离之差大于车距S1，判断本车道内会发生碰撞，转入步骤(b )。所述第一减速加速度为0.7g，g为重力加速度。所述步骤(b)中，包括以下步骤:设定车辆前进方向为第一方向，第二方向垂直于所述第一方向设置，1、确定逃逸最大方向盘转角:计算车辆转向逃逸时最大车辆转向角，并基于所述最大车辆转向角确定车辆转向逃逸的最大方向盘转角角度；I1、确定碰撞范围:基于所述最大车辆转向角以及自车与相邻车道目标车辆的位置关系，计算自车逃逸至目标车辆行驶的轨道与目标车辆发生碰撞时，目标车辆从起始位置至碰撞位置的位移S2,同时设定一定裕量Y，以(S2- Y，S2+ Y )作为碰撞范围；II1、基于目标车辆车速，计算自车转向逃逸至设定目标位置的时间段中，目标车辆沿第一方向的位移Iffix ;`IV、比较所述位移1%与所述碰撞范围，若位移Iffix处于所述碰撞范围内，则判断转向逃逸时，碰撞仍不可避免；若位移Iffix不属于所述碰撞范围，判断按照步骤(I )中确定最大方向盘转角度进行转向逃逸。所述步骤(I )包括以下步骤:I)计算车辆最小转弯半径；2)基于几何关系及所述最小转弯半径确定对应的自车最大车辆转向角β度数；3)基于所述最大车辆转角确定所述最大方向盘转角车辆转角确定最大方向盘转角，所述最大车辆转角与所述最大方向盘转角度数成线性关系。所述步骤(II )包括以下步骤:I)读取自车转向逃逸时，与相邻车道目标车辆在第一方向和第二方向上距离自车的距离I1和bi ;2)基于几何关系，计算当车辆以最大车辆转向角转向逃逸，自车行驶至目标车辆的轨道时，沿第一方向的位移I2 ;所述位移S2为所述I1与所述I2之和。所述步骤(III)包括以下步骤:I)基于几何关系，确定自车转向逃逸距离；2)基于逃逸时自车速度、第二加速度以及所述逃逸距离I3确定自车转向逃逸时间t <Les 3)基于所述转向逃逸时间tes以及目标车辆速度，确定第二车辆的位移lQ2x。所述第二减速加速度为0.7g，g为重力加速度。本专利技术的有益效果如下在传统防正碰系统的基础之上增加了自动转向功能，并且算法逻辑增加了相应的判断，当前方碰撞被系统判断为直接自动刹车无法避免时，系统开始探测和计算周围是否存在生存路径，当系统计算出可以逃脱的路径后，系统就开始启动自动转向功能，从而成功的避免事故的发生。附图说明图1为本专利技术的工作流程图；图2为同一轨道内自动制动时时，自车与前车行驶轨迹示意图；图3为转向逃逸时，自车与目标车辆行驶轨迹示意图；图4为车辆转向逃逸时，车辆转向半径示意图；图5为转向逃逸时，自车与目标车辆发生碰撞的行驶路径示意图；图6为本专利技术实施例的结构图；图7为本专利技术实施例的工作状态迁移图。具体实施例方式如图1所示，，包括以下步骤(I)等待模式实时探测采集自车和周围车辆的速度、加速度以及相对位置信息，判断同一车道内是否与前车有碰撞危险若判断无危险，继续步骤(I);若判断有碰撞危险，转入步骤(2)；本实施例中，通过监测前车速度，判断是否有碰撞危险，若监测前车车速突然降低，则系统判断有碰撞危险。(2)自动制动模式(A)判断是否可以通过本车道内自动制动避免碰撞(a)若判断本车道内自动制动可以避免碰撞，转入步骤(B)；(b)若判断自动制动无法避免碰撞,但通过转向逃逸避免碰撞时,确定车辆转向逃逸时方向盘转向角，转入步骤(3)；(C)若判断自动制动无法避免碰撞，自动转向逃逸也无法避免碰撞时，转入步骤(B)；(3)自动转向模式基于步骤(2)中确定车辆转向逃逸时方向盘转向角角度,进行转向逃逸。其中，步骤(a)中基于自车与前车的车距S1以及自车第一加速度和前车加速度，判断本车道内自动制动碰撞是否可以避免碰撞发生，包括以下步骤I)计算自车以第一加速度开始制动，直至自车完全停止所需的时间；2)分别计算制动时间内，自车的制动距离Sex以及前车的制动距离Sm，并计算两车的制动距离之差；3)将两车的制动距离之差与车距S1进行比较若两车的制动距离之差小于车距S1，判断本车道内碰撞可以避免，自动刹车，并发出报警；若两车的制动距离之差大于车距S1，判断本车道内会发生碰撞。判断过程如下:如图2所示，当汽车判断有碰撞危险后，启动自动紧急制动系统，此时系统测得自车车速为Vrai,设定第一减速加速度为aex，前方车辆的车速和减速度分别为Voix、aolx°I)系统计算自前车开始刹车时，自车同时开始制动，直至自车完全停止所需的时间。系统经由车速传感器以及雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆主动防碰撞方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）等待模式：实时探测采集自车和周围车辆的速度、加速度以及相对位置信息，判断同一车道内是否与前车有碰撞危险：若判断无危险，继续步骤（1）；若判断有碰撞危险，转入步骤（2）；（2）自动制动模式：（A）判断是否可以通过自动制动避免本车道内碰撞：（a）若判断本车道内自动制动可以避免碰撞，转入步骤（B）；（b）若判断自动制动无法避免碰撞，但通过转向逃逸避免碰撞时，确定车辆转向逃逸时方向盘转向角，转入步骤（3）；（c）若判断自动制动无法避免碰撞，自动转向逃逸也无法避免碰撞时，转入步骤（B）；（B）在本车道内进行制动，并发出警告；（3）自动转向模式：基于步骤（2）中确定车辆转向逃逸时方向盘转向角角度，进行转向逃逸。

【技术特征摘要】
1.一种车辆主动防碰撞方法，其特征在于:包括以下步骤， (1)等待模式:实时探测采集自车和周围车辆的速度、加速度以及相对位置信息，判断同一车道内是否与前车有碰撞危险:若判断无危险，继续步骤(I);若判断有碰撞危险，转入步骤(2)； (2)自动制动模式: (A)判断是否可以通过自动制动避免本车道内碰撞: Ca)若判断本车道内自动制动可以避免碰撞，转入步骤(B)； (b)若判断自动制动无法避免碰撞,但通过转向逃逸避免碰撞时,确定车辆转向逃逸时方向盘转向角，转入步骤(3)； (c)若判断自动制动无法避免碰撞，自动转向逃逸也无法避免碰撞时，转入步骤(B)； (B)在本车道内进行制动，并发出警告； (3)自动转向模式:基于步骤(2)中确定车辆转向逃逸时方向盘转向角角度,进行转向逃逸。2.根据权利要求1所述的车辆主动防碰撞方法，其特征在于:所述步骤(2)与所述步骤(3)中，若判断危险解除，转入步骤(I)中等待模式。3.根据权利要求1所述的车辆主动防碰撞方法，其特征在于:所述步骤(I)之前还包括初始化步骤，检测硬件设备状况是否良好，若硬件设备运行正转，转入步骤(I )。4.根据权利要求1所述的车辆主动防碰撞方法，其特征在于:所述初始化步骤、等待步骤、自动制动步骤以及自动转向步骤中还包括中断步骤，当监测所述设备运行出现故障时，中断原工作步骤，转入故障模式。5.根据权利要求1所述的车辆主动防碰撞方法，其特征在于:步骤(a)中基于自车与前车的车距S1以及自车第一加速度和前车加速度，判断本车道内自动制动碰撞是否可以避免碰撞发生，包括以下步骤， O计算自车以第一加速度开始减速制动至自车完全停止所需的时间； 2)分别计算制动时间内，自车的制动距离以及前车的制动距离，并计算两车的制动距离之差； 3)比较所述车距S1与所述制动距离之差:若两车的制动距离之差小于车距S1，判断本车道内碰撞可以避免，以所述第一加速度进行制动，并发出报警；若两车的制动距离之差大于车距S1，判断本车道内会发生碰撞，转入步骤(b )。6.根据权利要求1所述的车辆主动防碰撞方法，其特征在于:所述步骤(b)中，包括以下步骤，设定车...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋超，张晖，江振伟，祝贺，周大永，刘卫国，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：