CN114701491A - 智能驾驶车辆的纵向控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能驾驶车辆的纵向控制方法及系统，所述纵向控制方法包括如下步骤：S1，判断车辆DDSA系统中纵向控制模块的激活状态，若纵向控制模块被激活，则进入下一步，若没有激活，则按当前行驶速度行驶；S2，根据车辆行驶过程中阻力加速度确定阻力加速度回滞区，由此获取车辆综合阻力加速度，若车辆综合阻力加速度值为正，则确定纵向控制方式为牵引控制，若车辆综合阻力加速度值为负，则确定纵向控制方式为制动控制；S3，根据S2中的判断结果，通过车辆纵向控制模块控制车辆以牵引方式行驶或制动方式行驶。
Description
技术领域
本发明属于智能化辅助驾驶领域，具体涉及一种智能驾驶车辆的纵向控制方法及系统。
背景技术
智能驾驶车辆驾驶场景需要在结构化道路和非结构化道路中切换。结构化道路是指高速公路、城市干道等结构化较好的公路，这类道路具有清晰的道路标志线，道路的背景环境比较单一，道路的几何特征也比较明显，检测识别难度低，因此，针对该类道路的识别方法已趋于完善。非结构化道路则具有边缘线退化、道路表面有其他覆盖物和路与非路界限不明显等特性，加上受到阴影和水迹等的影响，导致道路区域和非道路区域难以区分，对该类道路的检测识别变得更加困难。在结构化道路中正常情况下需要按照国家交通规则来选择牵引或是制动；但在非结构化道路中自动驾驶车辆需要自己决定纵向控制方式。基于此，如何提供一种在复杂环境下合理、安全的纵向控制方式对智能驾驶车辆的运行至关重要。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种优化纵向控制策略，确保智能驾驶汽车在结构化道路和非结构化道路均能合理、安全的控制本车的速度和加速度的纵向控制方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，判断车辆DDSA系统中纵向控制模块的激活状态，若纵向控制模块被激活，则进入下一步，若没有激活，则按当前行驶速度行驶；S2，根据车辆行驶过程中阻力加速度确定阻力加速度回滞区，由此获取车辆综合阻力加速度，若车辆综合阻力加速度值为正，则确定纵向控制方式为牵引控制，若车辆综合阻力加速度值为负，则确定纵向控制方式为制动控制；S3，根据S2中的判断结果，通过车辆纵向控制模块控制车辆以牵引方式行驶或制动方式行驶。
使用本方法用于智能驾驶车辆纵向控制，无论是结构化道路或非结构化道路均能合理平稳的控制车辆加速、减速，提升车辆行驶时的平顺性；遇到坡道时补足当前坡道阻力加速度，有效避免溜坡；行驶过程中遇到障碍物及时选取合理制动方式，安全控制车辆减速避障，确保行车安全。
进一步的，判断车辆纵向控制模块是否被激活时，若纵向激活状态为inactive，停止请求＝0；起步请求＝0；ACC扭矩请求值＝0；ACC扭矩请求激活的标志符＝0；LAEB制动减速度＝0；LAEB使能开关＝0；LAEB保压＝0；LAEB的控制类型CtrlType＝0；ACC目标加速度值＝0；ACC目标加速度有效信号＝0；AEB目标减速度ACC_AEBTargetDecelr＝LAEB制动减速度LAEBTargetDeceleration＝0；AEB减速度激活标志位ACC_AEBDecCtrlAvail＝LAEB使能开关LAEBDecCtrlAvail＝0时，认定纵向控制未激活；纵向规划模块状态＝可用，且纵向激活状态ACCActiveStatus＝active，则认定纵向控制模块被激活。
进一步的，车辆行驶过程中阻力加速度通过如下方式获得：先获取车速信号、车辆实际档位、车辆不同坡道下纵向加速度，然后利用车速_减速度标定MAP获得车辆行驶过程中阻力加速度。
进一步的，当采用制动方式行驶时，先判断紧急碰撞目标类型，再检测制动系统状态是否可用；当制动系统状态减速控制模块CDD为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDD接口制动，并发送ACC减速激活ACC_CDDActive，ACC目标加速度值ACC目标加速度值LNG_ACCTargetAcceleration；若减速控制模块CDD不可用，且液压制动功能为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDP接口制动，并发送纵向控制CDP请求，纵向控制CDP请求有效；若检测到减速控制模块CDD可用，且液压制动功能为不可用状态，卡钳制动可用，则车辆纵向控制模块选择卡钳接口制动，并发送纵向控制RWU请求，纵向控制RWU请求有效。
进一步的，所述车辆纵向控制模块通过如下方式计算得到ACC扭矩请求值：计算加速阻力补偿扭矩，所述加速阻力补偿扭矩是根据“纵向规划加速度”和“纵向加速度”使用PID算法获得；计算发动机摩擦阻力补偿扭矩，所述发动机摩擦阻力补偿扭矩＝摩擦扭矩EMS_FrictionalTorq*扭矩基准值EMS_TorqueConstant；计算坡度阻力补偿扭矩，在地图定位信息模块状态为可用，且FUS通信状态＝no error的前提下，获取坡道起始位置的车道纵坡以及坡道中间多个位置的纵坡，计算坡度阻力补偿扭矩，或者通过标定获得坡度阻力补偿扭矩；计算其他阻力补偿扭矩，所述其他阻力补偿扭矩＝滚动阻力补偿扭矩+空气阻力补偿扭矩+动力传动系统摩擦补偿扭矩；
将加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和，得到ACC扭矩请求值，然后，通过ACC扭矩请求值控制车辆制动。
一种智能驾驶车辆的纵向控制系统，其特征在于，包括纵向规划模块和纵向控制模块，所述纵向规划模块用于获取车辆当前运动状态、当前激活状态、目标车辆运动状态，并根据车辆当前运动状态获得车辆行驶过程中综合阻力加速度，从而根据综合阻力加速度确定车辆纵向控制方式为牵引或制动，将所确定的控制方式输入纵向控制模块；所述纵向控制模块用于计算牵引扭矩和ACC扭矩请求值，并根据具体纵向控制方式和牵引扭矩控制汽车牵引方式行驶，或根据纵向控制方式和ACC扭矩请求值，控制汽车制动。
进一步的，ACC扭矩请求值是加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和后获得。
附图说明
图1为实施例中车辆纵向控制系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1所示，本实施例提供的智能驾驶车辆的纵向控制方法及系统，所述方法包括：：S1，判断车辆DDSA系统中纵向控制模块的激活状态，若纵向控制模块被激活，则进入下一步，若没有激活，则按当前行驶速度行驶；S2，根据车辆行驶过程中阻力加速度确定阻力加速度回滞区，由此获取车辆综合阻力加速度，若车辆综合阻力加速度值为正，则确定纵向控制方式为牵引控制，若车辆综合阻力加速度值为负，则确定纵向控制方式为制动控制；S3，根据S2中的判断结果，通过车辆纵向控制模块控制车辆以牵引方式行驶或制动方式行驶。
进一步的，判断车辆纵向控制模块是否被激活时，若纵向激活状态为inactive，停止请求＝0；起步请求＝0；ACC扭矩请求值＝0；ACC扭矩请求激活的标志符＝0；LAEB制动减速度＝0；LAEB使能开关＝0；LAEB保压＝0；LAEB的控制类型CtrlType＝0；ACC目标加速度值＝0；ACC目标加速度有效信号＝0；AEB目标减速度(ACC_AEBTargetDecelr)＝LAEB制动减速度(LAEBTargetDeceleration)＝0；AEB减速度激活标志位ACC_AEBDecCtrlAvail＝LAEB使能开关LAEBDecCtrlAvail＝0时，认定纵向控制未激活；纵向规划模块状态＝可用，且纵向激活状态ACCActiveStatus＝active，则认定纵向控制模块被激活。
进一步的，车辆行驶过程中阻力加速度通过如下方式获得：先获取车速信号、车辆实际档位、车辆不同坡道下纵向加速度，然后利用车速_减速度标定MAP(具体对应关系见表1)，获得车辆行驶过程中阻力加速度。
| 车速 | 阻力加速度/m/s^2 |
| 10 | 0 |
| 20 | -0.25 |
| 30 | -0.33 |
| 50 | -0.33 |
| 60 | -0.38 |
| 70 | -0.43 |
| 80 | -0.45 |
| 90 | -0.48 |
| 100 | -0.5 |
| 110 | -0.53 |
表1
进一步的，当采用制动方式行驶时，先判断紧急碰撞目标类型，再检测制动系统状态是否可用。具体的，紧急碰撞目标类型判定方式如下：若“紧急碰撞目标类型”＝1-car；2-Truck；则“LAEB的控制类型CtrlType”＝AEB C&U(AEB车辆)；若“紧急碰撞目标类型”＝Pedestrian；则“LAEB的控制类型CtrlType”＝AEB VRU(AEB行人)；若“紧急碰撞目标类型”＝motorcycle；则“LAEB的控制类型CtrlType”＝AEB Cyclist(AEB骑行者)；若“紧急碰撞目标类型”＝animal或者其他；则“LAEB的控制类型CtrlType”＝AEB C&U(AEB车辆。所判定的紧急碰撞目标类型若为行人，车辆紧急制动等级为高；所判定的紧急碰撞目标类型若为骑行者，车辆紧急制动等级为中；所判定的紧急碰撞目标类型若为车辆或其他，车辆紧急制动等级为低。
当制动系统状态减速控制模块CDD为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDD接口制动，并发送ACC减速激活ACC_CDDActive，ACC目标加速度值ACC目标加速度值LNG_ACCTargetAcceleration；若减速控制模块CDD不可用，且液压制动功能为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDP接口制动，并发送纵向控制CDP请求，纵向控制CDP请求有效；若检测到减速控制模块CDD可用，且液压制动功能为不可用状态，卡钳制动可用，则车辆纵向控制模块选择卡钳接口制动，并发送纵向控制RWU请求，纵向控制RWU请求有效。
进一步的，所述车辆纵向控制模块通过如下方式计算得到ACC扭矩请求值：计算加速阻力补偿扭矩，所述加速阻力补偿扭矩是根据“纵向规划加速度”和“纵向加速度”使用PID算法获得；计算发动机摩擦阻力补偿扭矩，所述发动机摩擦阻力补偿扭矩＝摩擦扭矩EMS_FrictionalTorq*扭矩基准值EMS_TorqueConstant，其中，EMS_FrictionalTorq为和EMS_TorqueConstant为均为发动机输入信号，具体值取决于发动机输入；计算坡度阻力补偿扭矩，地图定位信息模块状态＝可用，且FUS通信状态＝no error的前提下，应根据坡度信号:当前位置车道纵坡Lane_Long_slope_0m，前方10m车道纵坡Lane_Long_slope_10m、前方20m车道纵坡Lane_Long_slope_20m、前方30m车道纵坡Lane_Long_slope_30m、前方40m车道纵坡Lane_Long_slope_40m、前方50m车道纵坡Lane_Long_slope_50m计算坡度阻力补偿扭矩a＝gsinx，其中g为重力加速度，x为坡度，或者通过标定获得坡度阻力补偿扭矩(具体的坡度阻力计算逻辑见表2)；
| 坡度 | 坡道纵向加速度/m/s^2 |
| -0.7 | -0.23 |
| -0.5 | -0.15 |
| -0.1 | -0.05 |
| 0 | 0 |
| 0.2 | 0.1 |
| 0.5 | 0.3 |
| 0.7 | 0.5 |
表2
计算其他阻力补偿扭矩；计算其他阻力补偿扭矩，所述其他阻力补偿扭矩＝滚动阻力补偿扭矩+空气阻力补偿扭矩+动力传动系统摩擦补偿扭矩；
将加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和，得到ACC扭矩请求值，然后，通过ACC扭矩请求值控制车辆制动。
如图1所示，本实施例中纵向控制系统包括纵向规划模块和纵向控制模块，所述纵向规划模块用于获取车辆当前运动状态、当前激活状态、目标车辆运动状态，并根据车辆当前运动状态获得车辆行驶过程中综合阻力加速度，从而根据综合阻力加速度确定车辆纵向控制方式为牵引或制动，将所确定的控制方式输入纵向控制模块；所述纵向控制模块用于计算牵引扭矩和ACC扭矩请求值，并根据具体纵向控制方式和牵引扭矩控制汽车牵引方式行驶，或根据纵向控制方式和ACC扭矩请求值，控制汽车制动。
进一步的，ACC扭矩请求值是加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和后获得。
本实施例通过对发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩进行更为全面的计算，得到更为精确的补偿值，使得纵向控制更为精准。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，判断车辆DDSA系统中纵向控制模块的激活状态，若纵向控制模块被激活，则进入下一步，若没有激活，则按当前行驶速度行驶；S2，根据车辆行驶过程中阻力加速度确定阻力加速度回滞区，由此获取车辆综合阻力加速度，若车辆综合阻力加速度值为正，则确定纵向控制方式为牵引控制，若车辆综合阻力加速度值为负，则确定纵向控制方式为制动控制；S3，根据S2中的判断结果，通过车辆纵向控制模块控制车辆以牵引方式行驶或制动方式行驶。
2.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，判断车辆纵向控制模块是否被激活时，若纵向激活状态为inactive，停止请求=0；起步请求=0；ACC扭矩请求值=0；ACC扭矩请求激活的标志符=0；LAEB制动减速度=0；LAEB使能开关=0；LAEB保压=0；LAEB的控制类型CtrlType=0；ACC目标加速度值=0；ACC目标加速度有效信号=0；AEB目标减速度ACC_AEBTargetDecelr=LAEB制动减速度LAEBTargetDeceleration=0；AEB减速度激活标志位ACC_AEBDecCtrlAvail=LAEB使能开关LAEBDecCtrlAvail=0时，认定纵向控制未激活；纵向规划模块状态=可用，且纵向激活状态ACCActiveStatus=active，则认定纵向控制模块被激活。
3.根据权利要求1或2所述的智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，车辆行驶过程中阻力加速度通过如下方式获得：先获取车速信号、车辆实际档位、车辆不同坡道下纵向加速度，然后利用车速_减速度标定MAP（具体对应关系见表1），获得车辆行驶过程中阻力加速度。
4.根据权利要求1或2所述的智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，当采用制动方式行驶时，先判断紧急碰撞目标类型，再检测制动系统状态是否可用；当制动系统状态减速控制模块CDD为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDD接口制动，并发送ACC减速激活ACC_CDDActive，ACC目标加速度值ACC目标加速度值LNG_ACCTargetAcceleration；若减速控制模块CDD不可用，且液压制动功能为可用状态，则车辆纵向控制模块选择CDP接口制动，并发送纵向控制CDP请求，纵向控制CDP请求有效；若检测到减速控制模块CDD可用，且液压制动功能为不可用状态，卡钳制动可用，则车辆纵向控制模块选择卡钳接口制动，并发送纵向控制RWU请求，纵向控制RWU请求有效。
5.根据权利要求4所述的智能驾驶车辆的纵向控制方法，其特征在于，所述车辆纵向控制模块通过如下方式计算得到ACC扭矩请求值：
计算加速阻力补偿扭矩，所述加速阻力补偿扭矩是根据“纵向规划加速度”和“纵向加速度”使用PID算法获得；
计算发动机摩擦阻力补偿扭矩，所述发动机摩擦阻力补偿扭矩=摩擦扭矩EMS_FrictionalTorq*扭矩基准值EMS_TorqueConstant；
计算坡度阻力补偿扭矩，在地图定位信息模块状态为可用，且FUS通信状态=no error的前提下，获取坡道起始位置的车道纵坡以及坡道中间多个位置的纵坡（具体的坡度阻力计算逻辑见表2），计算坡度阻力补偿扭矩，或者通过标定获得坡度阻力补偿扭矩；
计算其他阻力补偿扭矩，所述其他阻力补偿扭矩=滚动阻力补偿扭矩+空气阻力补偿扭矩+动力传动系统摩擦补偿扭矩；
将加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和，得到ACC扭矩请求值，然后，通过ACC扭矩请求值控制车辆制动。
6.一种智能驾驶车辆的纵向控制系统，其特征在于，包括纵向规划模块和纵向控制模块，所述纵向规划模块用于获取车辆当前运动状态、当前激活状态、目标车辆运动状态，并根据车辆当前运动状态获得车辆行驶过程中综合阻力加速度，从而根据综合阻力加速度确定车辆纵向控制方式为牵引或制动，将所确定的控制方式输入纵向控制模块；所述纵向控制模块用于计算牵引扭矩和ACC扭矩请求值，并根据具体纵向控制方式和牵引扭矩控制汽车牵引方式行驶，或根据纵向控制方式和ACC扭矩请求值，控制汽车制动。
7.根据权利要求6所述的智能驾驶车辆的纵向控制系统，其特征在于，ACC扭矩请求值是加速阻力补偿扭矩、发动机摩擦阻力补偿扭矩、坡度阻力补偿扭矩、其他阻力补偿扭矩求和后获得。
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|---|---|---|---|---|
| CN117533319A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-02-09 | 小米汽车科技有限公司 | 车辆纵向控制方法、装置、车辆及存储介质 |
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2022
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117533319A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-02-09 | 小米汽车科技有限公司 | 车辆纵向控制方法、装置、车辆及存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |