CN115140036A

CN115140036A - 紧急转向控制方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN115140036A
Application number: CN202210912848.6A
Authority: CN
Inventors: 裴双红; 李嘉成; 李祥一; 夏钰璋; 周新峰
Original assignee: Dongfeng Motor Group Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Motor Group Co Ltd
Priority date: 2022-07-31
Filing date: 2022-07-31
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2042-07-31
Also published as: CN115140036B

Abstract

本发明提供一种紧急转向控制方法、装置、设备及可读存储介质，紧急转向控制方法包括：当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间；根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统；根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩；根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统。通过本发明，能够更好的保障紧急转向的安全实施，避免实施紧急转向后发生碰撞，充分考虑驾驶员的介入情况，提供更好的驾驶体验，提升紧急转向的安全性。

Description

紧急转向控制方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及驾驶辅助技术领域，尤其涉及一种紧急转向控制方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

为降低交通碰撞事故，AEB(自动紧急制动系统)的搭载和普及率越来越高，AEB主要考虑的为纵向避撞问题，但是道路场景复杂多变，例如障碍物的突然出现(如鬼探头、临时出现的障碍物等)，以及驾驶员的不当操作等，AEB明显无法覆盖这些场景以保障安全，基于此，行业中提出紧急转向辅助功能，即通过控制车辆的横向移动来避免碰撞，但是现有的紧急转向辅助功能却不够完善和安全。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种紧急转向控制方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有的紧急转向辅助功能不够完善和安全的技术问题。

第一方面，本发明提供一种紧急转向控制方法，所述紧急转向控制方法包括：

当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间；

若侧方有避撞空间，则根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统；

在紧急转向辅助系统启用时，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩；

监测车辆的实时横摆角速度，根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统；

调整车辆转向的横向安全距离的大小，以供不触发车身电子稳定控制系统。

可选的，所述判断侧方是否有避撞空间包括：

若道路上无车道线，若车辆实施转向后的转向轨迹不会与前方及其他障碍物的轨迹发生重合，则判断侧方有避撞空间；

若道路上有车道线，当车道线为虚线时，若车辆实施转向后的转向轨迹不会与前方及其他障碍物的轨迹发生重合，则判断侧方有避撞空间。

可选的，所述根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统包括：

当车辆和前方障碍物的碰撞时间大于紧急转向辅助系统的最早介入时间时，不启用紧急转向辅助系统；

当车辆和前方障碍物的碰撞时间大于紧急转向辅助系统的最晚介入时间和λ的乘积，且小于紧急转向辅助系统的最早介入时间时，若检测到方向盘的扭矩大于预设扭矩，或方向盘的转角大于预设转角，或方向盘的转速大于预设转速，则启用紧急转向辅助系统；

当车辆和前方障碍物的碰撞时间小于等于紧急转向辅助系统的最晚介入时间和λ的乘积，且大于0时，根据车辆的最大制动减速度，计算得到紧急制动距离，若紧急制动距离大于车辆与前方障碍物之间的距离，则启用紧急转向辅助系统，其中λ为时间修正系数，λ大于1。

可选的，所述根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩包括：

获取车辆的转向轨迹、目标控制扭矩和目标转向角度；

若未检测到驾驶员输入扭矩，则采用目标控制扭矩作为紧急转向辅助系统的输出扭矩，以供使车辆按照转向轨迹行驶；

若检测到驾驶员输入扭矩，且驾驶员的输入扭矩与目标控制扭矩的方向相同，则根据目标控制扭矩和驾驶员的输入扭矩，调节紧急转向辅助系统的输出扭矩的大小，以供使车辆按照转向轨迹行驶；

若检测到驾驶员输入扭矩，且驾驶员的输入扭矩与目标控制扭矩的方向相反，且方向相反的时长超过预设时长，则控制紧急转向辅助系统退出。

可选的，所述紧急转向控制方法还包括：

采用闭环控制方法，根据方向盘的目标转向角度调整方向盘的实际转向角度，以供在紧急转向辅助系统完成紧急转向后使方向盘回正。

可选的，所述紧急转向控制方法还包括：

根据车辆的车速和车辆与障碍物的碰撞时间，调节车身电子稳定控制系统、紧急转向辅助系统及电子助力转向系统之间控制信号的传输周期。

可选的，所述紧急转向控制方法还包括：

若通过紧急转向辅助系统检测到车身电子稳定控制系统的启用时间大于第一预设时间，则控制紧急转向辅助系统退出；

若通过电子助力转向系统检测到车身电子稳定控制系统的启用时间大于第二预设时间，则控制紧急转向辅助系统退出，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。

第二方面，本发明还提供一种紧急转向控制装置，所述紧急转向控制装置包括：

判断模块，用于当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间；

控制模块，用于若侧方有避撞空间，则根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统；

调节模块，用于在紧急转向辅助系统启用时，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩；

第一调整模块，用于监测车辆的实时横摆角速度，根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统；

第二调整模块，用于调整车辆转向的横向安全距离的大小，以供不触发车身电子稳定控制系统。

第三方面，本发明还提供一种紧急转向控制设备，所述紧急转向控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的紧急转向控制程序，其中所述紧急转向控制程序被所述处理器执行时，实现如上述所述的紧急转向控制方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有紧急转向控制程序，其中所述紧急转向控制程序被处理器执行时，实现如上述所述的紧急转向控制方法的步骤。

本发明中，当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间；若侧方有避撞空间，则根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统；在紧急转向辅助系统启用时，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩；监测车辆的实时横摆角速度，根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统；调整车辆转向的横向安全距离的大小，以供不触发车身电子稳定控制系统。本发明通过，当检测到车辆和前方障碍物将会发生碰撞时，检测侧方是否有可以实施紧急转向的安全避撞空间，避免若实施紧急转向后发生碰撞的情况，综合考虑紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间，驾驶员是否介入，及紧急制动距离，以确定是否启用紧急转向辅助系统，在紧急转向辅助系统启用时，考虑驾驶员的介入情况，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩的大小，以保障车辆按照预定规划的转向轨迹行驶，为避免触发车身电子稳定控制系统导致紧急转向辅助系统退出，调节车辆的横摆角速度及车辆转向的横向安全距离，更好的保障紧急转向的完成，通过本发明，能够更好的保障紧急转向的安全实施，避免实施紧急转向后发生碰撞，充分考虑驾驶员的介入情况，提供更好的驾驶体验，提升紧急转向的安全性。

附图说明

图1为本发明紧急转向控制设备一实施例的硬件结构示意图；

图2为本发明紧急转向控制方法一实施例的流程示意图；

图3为为本发明紧急转向控制方法一实施例的紧急转向示意图；

图4为图2中步骤S10的细化流程示意图；

图5为本发明紧急转向控制装置一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

第一方面，本发明实施例提供一种紧急转向控制设备。

参照图1，图1为本发明紧急转向控制设备一实施例的硬件结构示意图。本发明实施例中，紧急转向控制设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central ProcessingUnit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及紧急转向控制程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的紧急转向控制程序，并执行本发明实施例提供的紧急转向控制方法。

第二方面，本发明实施例提供了一种紧急转向控制方法。

为了更清楚地展示本申请实施例提供的紧急转向控制方法，首先介绍一下本申请实施例提供的紧急转向控制方法的应用场景。

本申请实施例提供的紧急转向控制方法应用在AEB自动紧急制动系统用于为一些场景下提供纵向避撞解决方案，AEB无法应对各种场景，因此紧急转向辅助系统通过控制车辆的横向移动来避免碰撞的发生。

一实施例中，参照图2，图2为本发明紧急转向控制方法一实施例的流程示意图，如图2所示，所述紧急转向控制方法包括：

步骤S10，当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间。

本实施例中，当检测到车辆和前方障碍物将会发生碰撞时，检测侧方是否有可以实施紧急转向的安全避撞空间，避免若实施紧急转向后发生碰撞的情况。

步骤S20，若侧方有避撞空间，则根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统。

本实施例中，在侧方有安全的避撞空间的前提下，综合的考虑紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间，驾驶员是否介入，及紧急制动距离，以确定是否启用紧急转向辅助系统，紧急转向辅助系统的最早介入时间是指较为安全较早的实施紧急转向的时间，可设置一个较为安全的最早介入时间，最晚介入时间是指现在如不实施紧急转向车辆将会和前方障碍物发生碰撞的一个时间，由此可知，最晚介入时间是一个临界值，可根据车辆的最小转弯半径，计算出车辆与前方障碍物的安全距离，然后再根据车辆和前方障碍物的相对车速计算得到最晚介入时间，驾驶员的转向意图主要是指在紧急转向时驾驶员对方向盘等的操作，紧急制动距离指车辆以最大制动减速度进行制动的距离，充分的考虑驾驶员的介入来确定紧急转向辅助系统的启用时机，以更好的保障紧急转向辅助系统的使用实施安全。

步骤S30，在紧急转向辅助系统启用时，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩。

本实施例中，在紧急转向辅助系统启用时，充分考虑到驾驶员介入的情况，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩的大小，以保障车辆能够按照预定规划的转向轨迹行驶，成功的实施紧急转向。

步骤S40，监测车辆的实时横摆角速度，根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统。

本实施例中，为避免触发车身电子稳定控制系统会导致紧急转向辅助系统退出，根据车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，使车辆的实时横摆角速度在车身电子稳定控制系统的边界范围值之外，以更好的保障紧急转向的完成。

步骤S50，调整车辆转向的横向安全距离的大小，以供不触发车身电子稳定控制系统。

本实施例中，参照图3，图3为为本发明紧急转向控制方法一实施例的紧急转向示意图，如图3所示，如果横向安全距离越小，对应的车辆实施转向的曲率就越大，车辆的扭矩越大，车辆的横摆角速度越大，因此通过调整车辆转向的横向安全距离的大小，使车身电子稳定控制系统不触发。

本实施例中，充分的考虑侧方安全的避撞空间，避免发生转向后的碰撞，基于驾驶员的介入调节扭矩，提供更好的驾驶体验，调节车辆的横摆角速度和车辆转向的横向安全距离，不触发车身电子稳定控制系统，更好的保障紧急转向的安全完成，提升紧急转向的安全性。

进一步地，一实施例中，参照图4，图4为图2中步骤S10的细化流程示意图，如图4所示，步骤S10包括：

步骤S101，若道路上无车道线，若车辆实施转向后的转向轨迹不会与前方及其他障碍物的轨迹发生重合，则判断侧方有避撞空间；

步骤S102，若道路上有车道线，当车道线为虚线时，若车辆实施转向后的转向轨迹不会与前方及其他障碍物的轨迹发生重合，则判断侧方有避撞空间。

本实施例中，如果道路上标有车道线，当车道线为虚线时，判断为侧方有避撞空间，避免车辆发生违章。

进一步地，一实施例中，步骤S20包括：

本实施例中，当碰撞时间处于最早介入时间和最晚介入时间乘以λ的两者之间时，根据驾驶员的介入情况，来确定是否启用紧急转向辅助系统，如果检测到方向盘的扭矩大于预设扭矩，或方向盘的转角大于预设转角，或方向盘的转速大于预设转速代表驾驶员介入，启用紧急转向辅助系统提供紧急转向辅助，由于最晚介入时间是一个临界值，相当于是最晚最危险的一个实施紧急转向的时刻，因此使用时间修正系数λ进行修正，λ大于1，提升安全性，在碰撞时间小于等于紧急转向辅助系统的最晚介入时间和λ的乘积，且大于0时，且紧急制动距离大于车辆与前方障碍物之间的距离，自动触发启用紧急转向辅助系统，以提供安全保障。

进一步地，一实施例中，步骤S30包括：

获取车辆的转向轨迹、目标控制扭矩和目标转向角度；

本实施例中，如果驾驶员没有参与紧急转向，那么紧急转向辅助系统按照目标控制扭矩输出扭矩，即可以保障车辆按照预定规划的转向轨迹行驶，如果驾驶员参与了紧急转向，由于车辆最终总的输出扭矩即目标控制扭矩，等于驾驶员的输入扭矩和紧急转向辅助系统的输出扭矩之和，为了保障车辆按照预定规划的转向轨迹行驶，那么需要根据驾驶员的输入扭矩以及目标控制扭矩来调节紧急转向辅助系统的输出扭矩的大小，即如果驾驶员的输入扭矩越大，则将紧急转向辅助系统的输出扭矩调节的越小，如果驾驶员的输入扭矩与目标控制扭矩的方向相反，且方向相反的时长超过预设时长，则说明驾驶员接管了紧急转向，那么退出紧急转向辅助系统。

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制方法还包括：

本实施例中，采用PID或其者他的闭环控制方法，其中，PID即比例-积分-微分(Proportion-integral-derivative)，在工业自动化控制系统中具有广泛的应用，具有结构简单、容易实现、鲁棒性好等诸多优点，由于车辆进行转向后所固有的左右不对此性，为了保证在紧急转向辅助系统完成紧急转向后使方向盘处于回正的状态，采用PID或者其他的闭环控制方法，将目标转向角度作为控制参数，来调整实际的转向角度，以达到更好的完成目标转向角度。

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制方法还包括：

本实施例中，通常车身电子稳定控制系统、紧急转向辅助系统及电子助力转向系统之间控制信号的传输采用固定的传输周期，而在紧急转向这种高紧急程度的使用场景下，难以足够的保障安全，因此，当车辆的车速越高和车辆与障碍物的碰撞时间越短的时候，将车身电子稳定控制系统、紧急转向辅助系统及电子助力转向系统之间控制信号的传输周期调节的更小，能够更好的保障安全，车辆的车速和车辆与障碍物的碰撞时间，以及车身电子稳定控制系统、紧急转向辅助系统及电子助力转向系统之间控制信号的传输周期，可以通过试验或测试进行对应关系的标定。

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制方法还包括：

本实施例中，由于车身电子稳定控制系统为车辆安全中非常重要的一道防线，如果车身电子稳定控制系统介入启用的话，需要退出紧急转向辅助系统，以保障车辆的安全，由于可能会存在系统问题或信号传输等问题，分别通过紧急转向辅助系统和电子助力转向系统来检测车身电子稳定控制系统的启用时间是否达到预设时间，来控制紧急转向辅助系统的退出，为车辆安全提供双重保障。

第三方面，本发明实施例还提供一种紧急转向控制装置。

参照图5，图5为本发明紧急转向控制装置一实施例的功能模块示意图。

本实施例中，所述紧急转向控制装置包括：

判断模块10，用于当检测到车辆的轨迹和前方障碍物的轨迹发生重合时，判断侧方是否有避撞空间；

控制模块20，用于若侧方有避撞空间，则根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统；

调节模块30，用于在紧急转向辅助系统启用时，根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩；

第一调整模块40，用于监测车辆的实时横摆角速度，根据监测到的车辆的实时横摆角速度调整目标横摆角速度，以供使车辆的实时横摆角速度不触发车身电子稳定控制系统；

第二调整模块50，用于调整车辆转向的横向安全距离的大小，以供不触发车身电子稳定控制系统。

进一步地，一实施例中，判断模块10，用于：

进一步地，一实施例中，控制模块20，用于：

进一步地，一实施例中，调节模块30，用于：

获取车辆的转向轨迹、目标控制扭矩和目标转向角度；

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制装置还包括第三调整模块，用于：

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制装置还包括传输周期调节模块，用于：

进一步地，一实施例中，所述紧急转向控制装置还包括退出控制模块，用于：

其中，上述紧急转向控制装置中各个模块的功能实现与上述紧急转向控制方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

本发明可读存储介质上存储有紧急转向控制程序，其中所述紧急转向控制程序被处理器执行时，实现如上述的紧急转向控制方法的步骤。

其中，紧急转向控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明紧急转向控制方法的各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种紧急转向控制方法，其特征在于，所述紧急转向控制方法包括：

2.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述判断侧方是否有避撞空间包括：

3.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述根据车辆和前方障碍物的碰撞时间、紧急转向辅助系统的最早介入时间和最晚介入时间、驾驶员的转向意图及紧急制动距离，控制是否启用紧急转向辅助系统包括：

4.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述根据驾驶员的输入扭矩调节紧急转向辅助系统的输出扭矩包括：

获取车辆的转向轨迹、目标控制扭矩和目标转向角度；

5.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述紧急转向控制方法还包括：

6.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述紧急转向控制方法还包括：

7.如权利要求1所述的紧急转向控制方法，其特征在于，所述紧急转向控制方法还包括：

8.一种紧急转向控制装置，其特征在于，所述紧急转向控制装置包括：

9.一种紧急转向控制设备，其特征在于，所述紧急转向控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的紧急转向控制程序，其中所述紧急转向控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的紧急转向控制方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有紧急转向控制程序，其中所述紧急转向控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的紧急转向控制方法的步骤。