CN114103937A - 一种自动驾驶车辆避险控制方法、系统及计算机储存介质 - Google Patents

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CN114103937A CN202111037907.1A CN202111037907A CN114103937A CN 114103937 A CN114103937 A CN 114103937A CN 202111037907 A CN202111037907 A CN 202111037907A CN 114103937 A CN114103937 A CN 114103937A
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Abstract

本发明涉及一种自动驾驶车辆避险控制方法、系统及计算机介质，用于高速公路设置护栏路边设置有路障设施的路段，所述路障设施具有若干个并排设置于路边的柱状防撞桶，所述方法包括：获取防撞桶的参数及所述车辆静态参数，所述防撞桶的参数包括防撞桶的转动惯量jz，所述防撞桶的半径r，防撞桶的质量m2；所述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶发生碰撞时，与所述防撞桶的夹角α满足第一公式：通过控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。

Description

一种自动驾驶车辆避险控制方法、系统及计算机储存介质
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种自动驾驶车辆避险控制方法、系统及计算机储存介质。
背景技术
众所周知，自动驾驶、无人驾驶作为汽车现在以及未来的研究方向，其对于汽车行业甚至是交通运输业有着深远的影响。无人驾驶汽车的来临将能够解放人类的双手，降低发生交通事故发生的频率，保证了人们的安全。但是任何技术的出现都是循序渐进不断革新的过程，无人驾驶从出现到成熟再到能够在世界范围内运用，尚需要解决一系列技术上等各方面所面临的挑战。
目前，国内的百度、长安等企业以及国防科技大学、军事交通学院等军事院校的无人驾驶汽车走在国内研发的前列。例如长安汽车实现了无人驾驶汽车从重庆出发一路北上到达北京的国内无人驾驶汽车长途驾驶记录。百度汽车同样在北京进行了初次无人驾驶汽车在北京道路的实验并且取得了成功。而到2020年，无人驾驶车辆有望在北京到崇礼的延崇高速路上实现道路测试。相关技术的快速发展无疑为无人驾驶的未来提供了强有力的技术支持。
目前国内无人驾驶技术得到了不断的发展并且取得了长足的进步，无人驾驶汽车已经得到了公众的认可，但是要实现无人驾驶汽车的普及化仍然需要很长的路要走。
另一方面，我国车辆因撞击道路护栏而导致车辆翻车，发生调头进而导致重大车辆安全事故的事故屡见不鲜。特别当自动驾驶车辆需要紧急避险时，在受控制条件下撞击道路护栏从而实现避险目的，受控条件下是指当车辆撞击护栏时保证车辆不会发生翻滚，调头更为危险的情况发生，如何控制发生碰撞时发生调头，进而降低车辆因碰撞而发生车辆翻滚是是目前自动驾驶领域的主要的研究方向之一。
发明内容
基于此，有必要针对上述如何防止自动驾驶车辆在发生紧急避险受控碰撞护栏时发生调头，进而降低车辆因碰撞而发生翻滚等问题，提供一种自动驾驶车辆避险控制方法、系统及计算机储存介质。
一种自动驾驶车辆避险控制方法，用于在路边设置有防护设施的路段，所述防护设施具有若干个并排设置于路边防护护栏上的柱状防撞桶一种自动驾驶车辆避险控制方法，所述方法包括：
获取防撞桶的参数及所述车辆静态参数，所述防撞桶的参数包括防撞桶的转动惯量jz，所述防撞桶的半径r，防撞桶的质量m2；所述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；
控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶发生碰撞时，与所述防撞桶的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000021
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000031
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000032
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
上述实施方式中公开的一种自动驾驶车辆避险控制方法，通过控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
在其中一个优选实施方式中，所述防撞桶的参数及所述车辆静态参数及所述静态参数储存于储存器中。
上述实施方式中将防撞桶的参数及所述车辆静态参数及所述静态参数储存于储存器中，该储存器可以位于上述车辆内，也可以位于控制中心的平台中并通过无线信号传到车辆内的控制器中，便于上述控制器及时获取上述防撞桶的参数及车辆静态参数，进而及时控制车辆。
在其中一个优选实施方式中，所述车辆静态参数还包括所述车辆的车宽以及车重心距离车头的长度，所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度β满足：
Figure RE-GDA0003325131240000041
上述b为车辆的车宽，L为车重心距离车头的长度。
上述实施方式中的通过上述车辆静态参数还包括所述车辆的车宽以及车重心距离车头的长度，得到车辆质心与碰撞点连线和车边的角度β，也可以通过车辆实际测得实际质心的位置获得对应的尺寸。
在其中一个优选实施方式中，获取车辆行驶的当前动态参数，所述动态参数包括车辆当前行驶速度，根据所述车辆当前行驶速度，获取所述碰撞前所述车辆的瞬时速度。
上述实施方式中，通过车辆当前行驶速度，获得所述碰撞前所述车辆的瞬时速度，本方法中可以设定，车辆为匀速运动，这样，车辆当前行驶速度与上述碰撞前车辆的瞬时速度相等。
在其中一个优选实施方式中，所述车辆行驶的当前动态参数还包括当前车辆行驶加速度a0，以及车头离所述防撞桶的距离s，所述车辆的碰撞前瞬时速度v1满足：
Figure RE-GDA0003325131240000042
上述a0为所述车辆当前行驶加速度，s为当前车辆的车头与所述防撞桶的距离。
上述实施方式中，可以假定车辆行驶当前到碰撞时的过程为匀加速或匀减速运动，这样，便可利用当前车辆行驶加速度a0，以及车头离所述防撞桶的距离s获取上述车辆在碰撞前的瞬时速度。
在其中一个优选实施方式中，在所述控制所述车辆行驶方向之前，所述方法还包括：
根据所获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若发生碰撞，触发控制所述车辆行驶方向。
上述实施方式中在上述车辆行驶方向之前，还可以包括触发步骤，通过触发步骤确定上述获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若判定发生碰撞，触发控制所述车辆行驶方向。
一种自动驾驶车辆避险控制系统，用于在路边设置有防护设施的路段，所述防护设施具有若干个并排设置于路边的柱状防撞桶，其特征在于，所述系统包括：
参数获取模块，用以获取防撞桶的参数及所述车辆静态参数，所述防撞桶的参数包括防撞桶的转动惯量jz，所述防撞桶的半径r，防撞桶的质量m2；所述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；
行驶控制模块，用以控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶发生碰撞时，与所述防撞桶的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000051
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000052
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000053
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
本发明上述实施方式中公开的一种自动驾驶车辆避险控制系统，通过行驶控制模块控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
在其中一个优选实施方式中，所述参数获取模块将所述防撞桶的参数及所述车辆静态参数及所述静态参数储存于储存器中。
上述实施方式中参数获取模块将防撞桶的参数及所述车辆静态参数及所述静态参数储存于储存器中，该储存器可以位于上述车辆内，也可以位于控制中心的平台中并通过无线信号传到车辆内的控制器中，便于上述控制器及时获取上述防撞桶的参数及车辆静态参数，进而及时控制车辆。
在其中一个优选实施方式中，所述自动驾驶车辆避险控制系统还包括：
触发模块，用以根据所获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，车辆所处现对位置判断车辆是否需要紧急避险发生碰撞，若发生碰撞，触发所述控制模块工作。
上述实施方式中在上述车辆行驶方向之前，还可以包括触发模块，进而通过触发模块确定上述获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，判断车辆是否需要执行紧急避险程序，若判定将发生碰撞，触发避险程序控制所述车辆行驶方向。
一种计算机储存介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现以上所述的自动驾驶车辆避险控制方法。
本实施方式中的计算机储存介质，通过执行可执行指令在由计算机处理器执行时实现以上所述的自动驾驶车辆避险控制方法，通过控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
附图说明
图1为本发明第一优选实施方式中公开的一种自动驾驶车辆避险控制方法的流程示意图；
图2为本发明第一优选实施方式中公开的路障设施的结构示意图；
图3为本发明第一优选实施方式中公开的汽车碰撞路障设施的受力示意图；
图4为本发明第二优选实施方式中公开的自动驾驶车辆避险控制系统的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明第一优选实施方式公开了一种自动驾驶车辆避险控制方法，用于在路边设置有防护设施的路段，上述防护设施具有若干个并排设置于路边护栏上的柱状防撞桶210，。
如图2所示，本实施方式中，上述防撞桶210汽车以一定速度撞击到带有旋转防护桶的新型护栏上，受到汽车撞击后，防护桶将绕着桶与护栏的接触点发生转动，具体地，上述防撞桶210可以为一种弹性螺旋滚筒，在弹性螺旋滚筒体内加装弹性材料，使车在撞击时弹性螺旋滚筒体内有一定的弹性变形，其作用是在一定程度上吸收车的撞击能量和防止车向相对方向运动。更重要的是将弹性螺旋滚筒设计为柱状结构，当车撞击这个可以作滚动运动的弹性螺旋滚筒时，除了有一定的弹性变形，还可以沿车行进的方向做轴向滚动一定的角度，使滑动摩擦转换成滚动摩擦，可以很大程度上减少滑动摩擦的阻力。这样随着行进中的车辆连续撞击具有连续排布的弹性螺旋滚筒的防护设施，车速逐次下降直至停止。车的行进方向也会随着滚动体的辅助转向作用使其调正为与高速公路的轴向方向一致，从而进而最大程度的减少对车乘人员的伤害和对车辆的损毁，降低二次事故的概率。
具体地，结合图1所示，上述方法包括：
S10：获取防撞桶210的参数及上述车辆静态参数，上述防撞桶 210的参数包括防撞桶210的转动惯量jz，上述防撞桶210的半径r，防撞桶210的质量m2；上述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；
上述S10步骤中，上述防撞桶210的转动惯量jz，上述防撞桶210 的半径r以及防撞桶210的质量m2等防撞桶210的参数，车辆的质量m1为车辆静态参数，本实施方式中，上述防撞桶210的参数及上述车辆静态参数及上述静态参数储存于储存器中。
上述实施方式中将防撞桶210的参数及上述车辆静态参数储存于储存器中，该储存器可以位于上述车辆内，也可以位于控制中心的平台中并通过无线信号传到车辆内的控制器中，便于上述控制器及时获取上述防撞桶210的参数及车辆静态参数，进而及时控制车辆。
S20：控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶210 发生碰撞时，与所述防撞桶210的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000091
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000101
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000102
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
具体地，结合图3所示，根据动量守恒定律得出在垂直相互作用冲量方向的投影为：
m1v1⊥＝m1v10⊥，m2v2⊥＝m2v20⊥
即v1⊥＝v10⊥，v2⊥＝v20⊥ (1)
在平行于相互作用冲量方向，由动能守恒定律得出矢量关系的分量式为
m1v1//+m2v2//＝m1v10//+m2v20// (2)
依据运动叠加原理，可以将牛顿碰撞定律理解为仅仅是在两球互相作用内力的冲量方向上，碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的速度成正比，系数为恢复系数e，即
v2//-v1//＝e(v10//-v20//) (3)
汽车的质量m1，撞击防撞桶210瞬间，桶产生沿冲量方向的速度 v3，车的反弹速度v2。
防撞桶210的质量为m2，Jz为桶的转动惯量，Jc为汽车的转动惯量。
斜碰撞时，ω1和ω2分别表示小车和防撞桶210受到撞击时产生的转动角速度。
采用准刚体模型(局部变形刚体)对结构进行运动学和动力学建模分析。
获取车辆的静态参数的车宽为b，车重心距离车头的长度为L，防撞桶210半径为r，图3中C表示车辆的重心位置，根据图示3中所表示的关系，其中：
Figure RE-GDA0003325131240000111
I12、I21分别为内力的冲量，且|I12|＝|I21|
在车辆没有与上述防撞桶210发生碰撞之前，上述防撞桶210的的初始速度为0，因此，上述
I12＝m2v3 (4)
由冲量距定理有
Jcω1＝I21 d1 (5)
Jzω2＝I12 d2 (6)
因为系统发生完全弹性碰撞，所以恢复系数
Figure RE-GDA0003325131240000112
所以v3n＝v1n+v2n (8)
其中m1的碰撞点处碰前速度的法向分量v1n为：
v1n＝v1 sinθ1 (9)
m1的碰撞点处碰后速度的法向分量v2n为：
v2n＝v1 sinθ1+w1l1 cosθ2 (10)
m2的碰撞点处碰后速度的法向分量v3n为：
v3n＝w2rcos(α-θ1) (11)
本实施方式中，在车辆与防撞设施发生斜碰撞时，冲量方向不过物体质心，由冲量距定理可知，冲量对物体质心的冲量距使物体以角速度ω旋转。由图3可知，θ1＜β时，车辆便会发生逆时针旋转并掉头现象，所以当θ1≥β时，就可以保证车辆在撞击护栏以后，不会发生掉头，继而避免可能发生的侧翻等灾难性事故。由此，可以得到图3中的θ1＝β为临界值，β为小车质心与碰撞点连线和车边的角度。此处，上述车辆静态参数还包括上述车辆的车宽以及车重心距离车头的长度，上述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度β满足：
Figure RE-GDA0003325131240000121
上述b为车辆的车宽，L为车重心距离车头的长度。
通过上述车辆静态参数还包括上述车辆的车宽以及车重心距离车头的长度，得到车辆质心与碰撞点连线和车边的角度β，也可以通过车辆实际测得实际质心的位置获得对应的尺寸。
当θ1＝β时，θ2＝0，代入上述公式(4)至公式(11)的中，得到：
Figure RE-GDA0003325131240000122
由图2可见，已知夹角θ1，车辆的质量m1获得小车撞击前后速度间夹角θ3，小车撞后速度v2和防撞桶210撞后速度v3。因为防撞桶210 的发生碰撞之前的速度为0，根据动能定理公式(4)，及公式(1) 中的v2⊥＝v20⊥恒为0，此时可根据v1⊥＝v10⊥以及上述公式(2)及上述公式(3)可得：
v2 sin[180°-(θ1+θ3)]＝v1 sinθ1 (13)
m2v3-m1v2 cos[180°-(θ1+θ3)]＝m1v1 cosθ1 (14)
v3+v2 cos[180°-(θ1+θ3)]＝ev1 cosθ1 (15)
联立上述公式(13)至公式(15)可得：
A tan2θ1-B tanθ1+C＝0 (16)
其中A＝m1+m2，B＝(1+e)m2/tanθ3，C＝m1-em2。
当θ1＝β,e＝1时，代入上述公式(16)，可得：
Figure RE-GDA0003325131240000131
由上述公式(13)，可得
Figure RE-GDA0003325131240000132
将上述公式(17)及公式(18)代入公式(15)，可得：
v3＝v1 cosθ1+v2 cos(β+θ3) (19)
上述公式(19)中的θ3为小车撞前速度和撞后速度方向的夹角由上述公式(17)表示。
综合上述公式(12)(17)(18)(19)可得出临界状态下冲量与防撞桶210撞击点外法线方向得夹角θ，并可得知汽车撞击护栏的角α：
α＝90°-θ1
换算得到：
Figure RE-GDA0003325131240000133
当上述车辆控制在上述夹角α的范围内，便可以保证车辆在碰撞时不发生侧翻等翻滚现象。
本实施方式中，本方法还可以通过获取车辆行驶的当前行驶速度，根据当前行驶速度，得到上述碰撞前上述的车辆的瞬时速度。
具体地，通过车辆当前行驶速度，获得上述碰撞前上述车辆的瞬时速度v1，本方法中可以设定，车辆为匀速运动，这样，车辆当前行驶速度与上述碰撞前车辆的瞬时速度相等。
还可以获取的上述车辆行驶的当前动态参数还可以包括当前车辆行驶加速度a0，以及车头离上述防撞桶210的距离s，上述车辆的碰撞前瞬时速度v1满足：
Figure RE-GDA0003325131240000141
上述a0为上述车辆当前行驶加速度，s为当前车辆的车头与上述防撞桶210的距离。
上述实施方式中，可以假定车辆行驶当前到碰撞时的过程为匀加速或匀减速运动，这样，便可利用当前车辆行驶加速度α，以及车头离上述防撞桶210的距离s获取上述车辆在碰撞前的瞬时速度。也可以通过其他方式获得行驶的车辆在碰撞前的瞬时速度v1，只要是通过常规推导获得的，均在本发明保护的范围之内。
在上述控制上述车辆行驶方向之前，上述方法还包括：
根据所获取碰撞前上述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若发生碰撞，触发控制上述车辆行驶方向。若不发生碰撞，则无需触发控制上述车辆行驶方向的上述控制方法。
上述实施方式中在上述车辆行驶方向之前，还可以包括触发步骤，通过触发步骤确定上述获取碰撞前上述车辆的瞬时速度，判断车辆是否需要执行紧急避险程序发生碰撞，若判定将发生碰撞，触发控制上述车辆行驶方向。
具体地，本发明可以通过m当前的车辆的速度以及车辆转向的转角，判断车辆是否发生碰撞，若获取在碰撞时车辆的瞬时速度为0或者小于预设的阈值，则可以控制不触发上述车辆的方向的控制。
上述实施方式中公开的一种自动驾驶车辆避险控制方法，通过控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶210的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
如图4所示，本发明第二优选实施方式中公开了一种自动驾驶车辆避险控制系统100，用于高速公路设置护栏路边设置有路障设施的路段，上述路障设施具有若干个并排设置的防撞桶210，上述系统100 包括参数获取模块110及行驶控制模块120。
具体地，上述参数获取模块110用以获取防撞桶210的参数及上述车辆静态参数，上述防撞桶210的参数包括防撞桶210的转动惯量 jz，上述防撞桶210的半径r，防撞桶210的质量m2；上述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1。
上述参数获取模块110将上述防撞桶210的参数及上述车辆静态参数及上述静态参数储存于储存器中。
上述实施方式中参数获取模块将防撞桶210的参数及上述车辆静态参数及上述静态参数储存于储存器中，该储存器可以位于上述车辆内，也可以位于控制中心的平台中并通过无线信号传到车辆内的控制器中，便于上述控制器及时获取上述防撞桶210的参数及车辆静态参数，进而及时控制车辆。
上述行驶控制模块120控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶210发生碰撞时，与所述防撞桶210的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000161
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000162
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure RE-GDA0003325131240000163
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
上述公式的推导过程在本发明的第一实施方式中已作了详细论述，在此不再赘述。
本发明上述实施方式中公开的一种自动驾驶车辆避险控制系统，通过行驶控制模块控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶210的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
上述自动驾驶车辆避险控制系统还包括：
触发模块，用以根据所获取碰撞前上述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若发生碰撞，触发上述控制模块工作。
上述实施方式中在上述车辆行驶方向之前，还可以包括触发步骤，通过触发步骤确定上述获取碰撞前上述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若判定发生碰撞，触发控制上述车辆行驶方向。
具体地，本发明可以通过当前的车辆的速度以及车辆转向的转角，判断车辆是否发生碰撞，若获取在碰撞时车辆的瞬时速度为0或者小于预设的阈值，则可以控制不触发上述车辆的方向的控制。
本发明另一优选实施方式公开了一种计算机储存介质，上述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现以上上述的自动驾驶车辆避险控制方法。
本实施方式中的计算机储存介质，通过执行可执行指令在由计算机处理器执行时实现以上上述的自动驾驶车辆避险控制方法，通过控制汽车的行驶方向，使车辆的行驶方向与上述防撞桶210的夹角θ1满足上述条件，进而可以防止车辆在发生碰撞时发生调头，降低车辆因碰撞而发生翻滚，保证了车辆内部的人员安全。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP (HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
以上上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准
以上上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆避险控制方法，用于在路边设置有防护设施的路段，所述防护设施具有若干个并排设置于路边的柱状防撞桶，其特征在于，所述方法包括：
获取防撞桶的参数及所述车辆静态参数，所述防撞桶的参数包括防撞桶的转动惯量jz，所述防撞桶的半径r，防撞桶的质量m2；所述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；
控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶发生碰撞时，与所述防撞桶的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure FDA0003247968290000011
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure FDA0003247968290000012
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure FDA0003247968290000013
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆避险控制方法，其特征在于，所述防撞桶的参数及所述车辆静态参数储存于储存器中。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆避险控制方法，其特征在于，所述车辆静态参数还包括所述车辆的车宽以及车重心距离车头的长度，所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度β满足：
Figure FDA0003247968290000021
上述b为车辆的车宽，L为车重心距离车头的长度。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆避险控制方法，其特征在于，获取车辆行驶的当前动态参数，所述动态参数包括车辆当前行驶速度，根据所述车辆当前行驶速度，得到所述碰撞前所述车辆的瞬时速度。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆避险控制方法，其特征在于，所述车辆行驶的当前动态参数还包括当前车辆行驶加速度a0，以及车头离所述防撞桶的距离s，所述车辆的瞬时速度v1满足：
Figure FDA0003247968290000022
上述a0为所述车辆当前行驶加速度，s为当前车辆的车头与所述防撞桶的距离。
6.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆避险控制方法，其特征在于，在所述控制所述车辆行驶方向之前，所述方法还包括：
根据所获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若发生碰撞，触发所述控制所述车辆行驶方向。
7.一种自动驾驶车辆避险控制系统，用于在路边设置有防护设施的路段，所述防护设施具有若干个并排设置于路边的柱状防撞桶，其特征在于，所述系统包括：
参数获取模块，用以获取防撞桶的参数及所述车辆静态参数，所述防撞桶的参数包括防撞桶的转动惯量jz，所述防撞桶的半径r，防撞桶的质量m2；所述车辆静态参数包括车辆的车辆质量m1；
行驶控制模块，用以控制所述车辆行驶方向，以使所述车辆与所述防撞桶发生碰撞时，与所述防撞桶的夹角α满足第一公式：
所述第一公式为：
Figure FDA0003247968290000031
上述β为所述车辆质心与碰撞点连线和车边的角度，v3为碰撞后所述车辆的瞬时速度；且
上述碰撞后所述车辆的瞬时速度v3满足第二公式：
所述第二公式为：
Figure FDA0003247968290000032
上述θ3为所述车辆撞击前后速度间夹角，且所述车辆撞击前后速度间夹角θ3满足第三公式：
所述第三公式为：
Figure FDA0003247968290000033
上述v1为碰撞前所述车辆的瞬时速度。
8.根据权利要求7所述的自动驾驶车辆避险控制系统，其特征在于，所述参数获取模块将所述防撞桶的参数及所述车辆静态参数及所述静态参数储存于储存器中。
9.根据权利要求7所述的自动驾驶车辆避险控制系统，其特征在于，所述自动驾驶车辆避险控制系统还包括：
触发模块，用以根据所获取碰撞前所述车辆的瞬时速度，判断车辆是否发生碰撞，若发生碰撞，触发所述控制模块工作。
10.一种计算机储存介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的自动驾驶车辆避险控制方法。
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