CN114802133B - 考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，包括：S1.构建自适应控制指标K；S2.对自适应控制指标K与车辆纵向间距d进行拟合，得到自适应控制曲线方程K‑d；所述车辆纵向间距为自身车辆与前方车辆之间的纵向距离；S3.采集实际工况下的车辆纵向间距d′，并计算实际工况下的自适应控制指标K′；S4.将所述间距d′代入自适应控制曲线方程K‑d，得到自适应控制指标K0；判断所述K′是否大于所述K0，若是，则对自身车辆进行制动，使得所述K′不大于所述K0，若否，则不作处理。本发明能够提高车辆在紧急制动过程中的安全性和舒适性，为未来自动驾驶车辆的普及提供了技术支持。

Description

考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法
技术领域
本发明涉及车辆驾驶领域，具体涉及一种考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法。
背景技术
车辆在紧急制动过程中，由于事发突然，加上较大的惯性，从而使得车辆出现安全事故，进而严重影响了道路交通的安全性，为了降低安全事故，提高紧急制动过程中制动控制的有效性，车辆紧急制动控制的方法不可或缺。
目前现有的车辆紧急制动控制方法主要包括两类：1)基于安全距离模型的控制方法；2)基于碰撞时间模型的控制方法。虽然这两类方法在一定程度上，减少了安全事故的发生，但这两类控制方法都没有能考虑到车辆在制动过程中乘客的舒适性，严重降低了乘客的乘车体验，甚至影响了乘客的人身安全。
因此，为解决以上问题，需要一种考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，能够提高车辆在紧急制动过程中的安全性和舒适性，为未来自动驾驶车辆的普及提供了技术支持。
本发明的考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，包括如下步骤：
S1.构建自适应控制指标K；
S2.对自适应控制指标K与车辆纵向间距d进行拟合，得到自适应控制曲线方程K-d；所述车辆纵向间距为自身车辆与前方车辆之间的纵向距离；
S3.采集实际工况下的车辆纵向间距d′，并计算实际工况下的自适应控制指标K′；
S4.将所述间距d′代入自适应控制曲线方程K-d，得到自适应控制指标K0；判断所述K′是否大于所述K0，若是，则对自身车辆进行制动，使得所述K′不大于所述K0，若否，则不作处理。
进一步，根据如下公式确定自适应控制指标K：
Figure BDA0003673373630000021
其中，所述
Figure BDA0003673373630000022
所述sv＝-vrel+avf，vrel为自身车辆与前方车辆的相对速度，a为常数，vf为前方车辆车速，d为车辆纵向间距。
进一步，根据如下公式确定自适应控制曲线方程K-d：
K-blog10 d-c＝0；
其中，b与c均为系数。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，通过利用专业驾驶员在紧急制动过程中的制动行为，构建自适应控制曲线方程，依据自适应控制曲线方程，指导实际工况下的自动紧急制动控制，从而可以在保证安全性的前提下，大大提高车辆在紧急制动过程中的舒适性，为后续自动驾驶技术的普及提供支撑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的自适应控制曲线拟合示意图；
图2为本发明的某场景下常见的紧急制动控制方法与本方法的效果比较示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明，如图所示：
本发明的考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，包括如下步骤：
S1.构建自适应控制指标K；其中，所述自适应控制指标可以看做是自适应控制评价指标；
S2.对自适应控制指标K与车辆纵向间距d进行拟合，得到自适应控制曲线方程K-d；所述车辆纵向间距为自身车辆与前方车辆之间的纵向距离；其中，通过筛选出专业的驾驶人员对车辆进行驾驶测试，在驾驶测试过程中，采集自适应控制指标K所需的参数信息以及采集车辆纵向间距d，并在不同车辆纵向间距d下，分别计算自适应控制指标K的值，从而形成若干数值对(K1,d1)、(K2,d2)、…、(Ki,di)；将若干数值对设置到二维坐标系进行拟合，从而得到拟合后的自适应控制曲线方程K-d；如图1所示，图1中三角符号表示实验测试数据，曲线表示拟合后的曲线，坐标系中横坐标表示车辆纵向间距，坐标系中纵坐标表示自适应控制指标；将拟合的曲线作为本方法自适应控制的评价曲线，为实际工况下的自适应控制提供参照；
S3.采集实际工况下的车辆纵向间距d′，并计算实际工况下的自适应控制指标K′；为了对实际工况下的车辆进行紧急制动的自适应控制，需要实时采集实际工况下的车辆纵向间距，并根据自适应控制指标的计算公式，计算得到实际工况下的自适应控制指标K′；
S4.将所述间距d′代入自适应控制曲线方程K-d，得到自适应控制指标K0；判断所述K′是否大于所述K0，若是，则对自身车辆进行制动，使得所述K′不大于所述K0，若否，则不作处理。其中，所述K0为实际工况下间距为d′时，理论上的自适应控制指标，将该指标作为评价参照指标；当实际工况下的K′大于所述K0时，表明实际工况下车辆可能会发生危险，需要进行制动控制，从而保证行车安全。通过对车辆进行制动控制，使得自身车辆与前方车辆的相对速度发生改变和/或使得车辆纵向间距发生变化等，从而改变实际工况下的自适应控制指标，进而使得改变后的自适应控制指标不再大于所述K0，一方面，保证并提高了行车安全，另一方面，也提高了紧急制动过程中的舒适性。
本实施例中，自适应控制指标的计算公式原理均相同，只是在不同的工况场景下，具体的参数值不同，从而得到不同的自适应控制指标值。
根据如下公式确定自适应控制指标K：
Figure BDA0003673373630000041
其中，所述
Figure BDA0003673373630000042
所述sv＝-vrel+avf，vrel为自身车辆与前方车辆的相对速度，a为常数，所述a可取值为0.2，vf为前方车辆车速，d为车辆纵向间距。
本实施例中，根据如下公式确定自适应控制曲线方程K-d：
K-blog10 d-c＝0；
其中，b与c均为系数。通过依据若干数值对(K,d)进行数据拟合，可以得到具体的b与c值；需要说明的是，在不同的专业驾驶员测试下，拟合的曲线会有些许偏差，也就能得到不一样的b与c，但不影响本方法的自适应控制实施。
如图2所示，Berkeley，Honda，Mazda，Seungwuk，TTC均为常见的紧急制动控制方法，Proposed为本发明提出的控制方法。可以看出，运用本发明的控制方法，可使车辆提前进行制动来提高车辆的舒适性，最大制动减速度(加速度为负)大约为3.5m/s2。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种考虑舒适性的自动紧急制动自适应控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.构建自适应控制指标K；
根据如下公式确定自适应控制指标K：
Figure FDA0003997414860000011
其中，所述
Figure FDA0003997414860000012
所述sv＝-vrel+avf，vrel为自身车辆与前方车辆的相对速度，a为常数，a取值为0.2，vf为前方车辆车速，d为车辆纵向间距；sgn()为符号函数；
S2.对自适应控制指标K与车辆纵向间距d进行拟合，得到自适应控制曲线方程K-d；所述车辆纵向间距为自身车辆与前方车辆之间的纵向距离；
根据如下公式确定自适应控制曲线方程K-d：
K-b log10 d-c＝0；
其中，b与c均为系数；
S3.采集实际工况下的车辆纵向间距d′，并计算实际工况下的自适应控制指标K′；
S4.将所述间距d′代入自适应控制曲线方程K-d，得到自适应控制指标K0；判断所述K′是否大于所述K0，若是，则对自身车辆进行制动，使得所述K′不大于所述K0，若否，则不作处理。
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