CN116533994A - 一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 - Google Patents
一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116533994A CN116533994A CN202310471080.8A CN202310471080A CN116533994A CN 116533994 A CN116533994 A CN 116533994A CN 202310471080 A CN202310471080 A CN 202310471080A CN 116533994 A CN116533994 A CN 116533994A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- braking
- collision
- self
- lane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
- B60W30/0953—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to vehicle dynamic parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
- B60W30/0956—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
- B60W2554/402—Type
- B60W2554/4029—Pedestrians
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
- B60W2554/404—Characteristics
- B60W2554/4045—Intention, e.g. lane change or imminent movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
- B60W2554/801—Lateral distance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
- B60W2554/802—Longitudinal distance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
本发明公开了一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,步骤如下:S1、探测到行人并计算风险等级;如果有风险判断怎么避撞;S2、当自车可以避撞,则以最大减速度制动操作;S3、如果自车无法通过制动避撞,看相邻车道是否适合跨车道行驶,如果不适合仍选择紧急制动;S4、如果相邻车道存在安全跨车道行车区域,计算车辆最大允许偏转航向角α和对应方向盘转角β,完成航向角调整,随后进行制动操作;S5、如果自车低速下系统判断仍可能发生碰撞,激活低速全力转向制动操作。本发明还公开了一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置和计算机系统。本发明在保证安全行驶前提下,降低了与横穿行人的碰撞风险,可以广泛应用于智能驾驶领域。
Description
技术领域
本发明涉及智能驾驶领域,特别是涉及一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置。
背景技术
现有车辆上标配了L2级别ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统)智能驾驶辅助紧急制动系统。当自车前方出现的危险车辆和横穿行人时,可以触发自动紧急制动辅助功能,减少碰撞带来的人身财产安全损失。但在实际道路上经常会出现行人鬼探头的危险场景(如I-VISTA规定的CPNSOC和CPNDOC场景),自车探知到前方突然出现的行人时,两者间的距离已经非常近,紧急制动系统无法及时刹停车辆来确保避免碰撞。
针对这种情况,许多厂商都做出了一些尝试:
1、采用AEB(Autonomous Emergency Braking,自动紧急制动)自动紧急制动辅助功能,当感知传感器探测到有鬼探头行人后,系统立即触发制动功能,以最大减速度进行制动。
然而,该技术由于鬼探头目标突然出现,没有足够的制动距离和制动时间,难以及时刹停避撞。
2、采用ESA(Emergency Steering Assist,紧急转向辅助)紧急转向辅助功能进行避撞,当探测到有鬼探头行人后,控制EPS(Electric Power Steering,电动助力转向系统)执行器进行紧急转向操作,将自车紧急变道到邻车道,实现避撞。但是,该方案仍旧存在一定的安全风险,由于鬼探头目标突然出现,此时距离自车非常近,紧急变道后自车仍有较大车速,存在相邻车道发生碰撞的风险。
3、采用紧急转向制动方法,当探测到有鬼探头目标后,全力转向制动。而该方案的安全风险在于,当车辆全力转向制动时,会出现摆尾侧翻的危险,威胁到驾驶员的生命安全。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置,通过本发明特有的横纵向控制方法,可以增加制动距离和时间,在保证自车安全行驶的前提下,降低了与横穿行人的碰撞风险。
本发明提供的一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,包括如下步骤:S1、探测到有鬼探头的行人,计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险则继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞;S2、计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;S3、如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择步骤S2中的紧急制动方式;S4、如果自车无法通过全力制动刹停避撞,同时相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,控制EPS执行器完成航向角调整,完成调整后,紧急避撞控制模块控制ESC执行器进行制动操作,在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则继续执行制动操作直到刹停并保压;
S5、如果自车车速减速到低速,但系统判断仍有可能发生碰撞,则激活低速全力转向制动操作。
在上述技术方案中,所述步骤S3的具体过程如下:S31、碰撞风险判断:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞;S32、第一跨车道行驶判断:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:S=f(v0,v,L0,h0),为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如有目标物则自车仍选择向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作。
在上述技术方案中,所述步骤S4的具体过程如下:S41、第二跨车道行驶判断:为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车进行跨车道行驶操作;S42、自车期望航向角计算:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:α=min(α1,α2,α3),S43、方向盘转角控制:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:β(t)=f(α,t),使得自车航向角在设定时间内完成调整;
S44、制动保压控制:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压。
在上述技术方案中,所述步骤S5中,所述低速全力转向制动操作是同时控制转向和制动,转向角度控制到自车安全行驶允许的最大值βmax,制动减速度请求执行最大减速度。
在上述技术方案中,所述步骤S5中,所述最大减速度为-g。
在上述技术方案中,所述步骤S5中,所述低速为20kph以下。
本发明又提供了一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,包括如下部分:感知信息模块:探测到有鬼探头的行人;前向碰撞风险判断模块:计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险则继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞;计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;邻车道环境判断模块:如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择前向碰撞风险判断模块中的紧急制动方式;如果相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则进入紧急避撞控制模块;紧急避撞控制模块:邻车道环境判断模块判断相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则避撞模式规划子模块计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,横纵向联合控制子模块控制EPS执行器完成航向角调整,完成调整后,横纵向联合控制子模块控制ESC执行器进行制动操作,在系统制动的过程中,避撞模式规划子模块时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则横纵向联合控制子模块继续执行制动操作直到刹停并保压;如果自车车速减速到低速,但避撞模式规划子模块判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
在上述技术方案中,所述邻车道环境判断模块包括以下部分:碰撞风险判断单元:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞;第一跨车道行驶判断单元:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:S=f(v0,v,L0,h0),为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如有目标物则自车仍选择向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;第二跨车道行驶判断单元:为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车进行跨车道行驶操作。
在上述技术方案中,所述紧急避撞控制模块包括以下部分:避撞模式规划子模块,包括自车刹停计算单元、自车期望航向角计算单元和方向盘转角控制单元,具体是:自车刹停计算单元:在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停;自车期望航向角计算单元:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:α=min(α1,α2,α3),方向盘转角控制单元:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:β(t)=f(α,t);横纵向联合控制子模块,包括自车航向角执行单元、制动保压控制单元和低速全力转向制动单元,具体是:自车航向角执行单元:使得自车航向角在设定时间内完成调整;制动保压控制单元:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则制动保压控制单元继续执行制动操作直到刹停并保压;低速全力转向制动单元:如果自车车速减速到低速,但自车刹停计算单元判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
本发明还提供了一种计算机系统,该计算机系统包括针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置。
本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置,具有以下有益效果:本发明针对鬼探头场景,通过横向和纵向联合控制实现紧急避撞,减少车辆碰撞和人员伤亡。
附图说明
图1为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法应用场景的现场示意图;
图2为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法的整体路程示意图;
图3为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法中步骤三与步骤四的流程示意图;
图4为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置的结构示意图;
图5为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置中邻车道环境判断模块的结构示意图;
图6为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置中紧急避撞控制模块的结构示意图;
图7为本发明计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图1所示为本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法的实施例所依赖的标准鬼探头场景,道路为三车道,其中自车在车道2上以v0正常行驶,车道3上静止停放两辆车,自车的视线被静止的车辆遮挡,无法较早探测右前方道路情况。此时有行人从右前方突然穿行出来,当自车可以探测到横穿行人时,行人的横向距离为h1,纵向距离为L1,当自车与横穿行人有碰撞风险时,紧急避撞系统开始工作,快速调整自车的航向角α,重新规划自车制动路径,其具体算法逻辑如图2所示,具体步骤如下:
步骤一、感知信息模块探测到有鬼探头的行人,前向碰撞风险判断(FCW,ForwardCollision Warning)模块计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险,感知系统继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞:
步骤二、模式①,计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作。
步骤三、模式②,如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择模式①中的紧急制动方式。
步骤四、模式③,如果自车无法通过全力制动刹停避撞,同时相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,控制EPS执行器完成航向角调整。完成调整后,制动控制模块控制ESC(Electronic StabilityController,车身电子稳定性调节系统)执行器进行制动操作。该场景下自车的可制动距离变为L2,增加了制动距离,推迟了碰撞时间;行人横向安全移动距离增加到h1+h2,为行人反应提供了时间。在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则继续执行制动操作直到刹停并保压。
步骤五、模式④,在场景中,如果自车车速减速到低速(20kph以下),但系统判断仍有可能发生碰撞,则激活低速全力转向制动操作(即同时控制转向和制动,转向角度控制到自车安全行驶允许的最大值βmax,制动减速度请求执行器最大减速度,一般为-g),此时由于车速已降到比较低的水平,自车在全力转向制动下侧翻的危险较小。
如图3的逻辑算法流程对前述步骤三与步骤四作了进一步阐述:
1)碰撞风险判断:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC(Time ToCollision,碰撞时间)、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:
则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞。
2)跨车道行驶判断:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:
S=f(v0,v,L0,h0),
为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车可以进行下一步跨车道行驶操作;
3)自车期望航向角计算:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:
α=min(α1,α2,α3),
4)方向盘转角控制:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:
β(t)=f(α,t),
使得自车航向角在设定时间内完成调整。
5)制动保压控制:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压。
如图4所示,本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,由感知信息模块、整车信息模块、邻车道环境判断模块、前向碰撞风险判断模块、紧急避撞控制模块、EPS执行器和ESC执行器组成。其中感知模块由前向摄像头、前向毫米波雷达和四周角雷达组成,用于探知前方和相邻车道的目标和车道线信息;整车信息模块判断整车当前运动状态;邻车道环境判断模块分析相邻车道是否可以跨道行车;前向碰撞风险判断模块计算自车与前方危险目标的碰撞风险,即碰撞时间TCC和刹停距离;紧急避撞控制模块由避撞模式规划子模块和横纵向联合控制子模块两部分组成;然后发送控制请求信息给EPS执行器和ESC执行器进行动作。
其中避撞模式规划子模块根据前向碰撞风险判断结果和相邻车道行车环境判断结果时刻计算判断当前最有利的避撞模式,横纵向联合控制子模块根据当前的避撞模式计算横纵向控制量和控制时机。
本发明针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,各主要部分功能如下:
感知信息模块:探测到有鬼探头的行人;
前向碰撞风险判断模块:计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险则继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞;计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;
邻车道环境判断模块:如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择前向碰撞风险判断模块中的紧急制动方式;如果相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则进入紧急避撞控制模块;
紧急避撞控制模块:邻车道环境判断模块判断相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则避撞模式规划子模块计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,横纵向联合控制子模块控制EPS执行器完成航向角调整,完成调整后,横纵向联合控制子模块控制ESC执行器进行制动操作,在系统制动的过程中,避撞模式规划子模块时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则横纵向联合控制子模块继续执行制动操作直到刹停并保压;如果自车车速减速到低速,但避撞模式规划子模块判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
参见图5,所述邻车道环境判断模块包括以下部分:
碰撞风险判断单元:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:
则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞;
第一跨车道行驶判断单元:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:
S=f(v0,v,L0,h0),
为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如有目标物则自车仍选择向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;
第二跨车道行驶判断单元:为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车进行跨车道行驶操作。
参见图6,所述紧急避撞控制模块包括以下部分:
避撞模式规划子模块,包括自车刹停计算单元、自车期望航向角计算单元和方向盘转角控制单元,具体是:
自车刹停计算单元:在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停;
自车期望航向角计算单元:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:
α=min(α1,α2,α3),
方向盘转角控制单元:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:
β(t)=f(α,t);
横纵向联合控制子模块,包括自车航向角执行单元、制动保压控制单元和低速全力转向制动单元,具体是:
自车航向角执行单元:使得自车航向角在设定时间内完成调整;
制动保压控制单元:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则制动保压控制单元继续执行制动操作直到刹停并保压;
低速全力转向制动单元:如果自车车速减速到低速,但自车刹停计算单元判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
参见图7,本发明计算机系统,该计算机系统包括针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置。
本发明的技术关键点和发明点在于:
①航向角调整算法逻辑
②横向和纵向联合控制逻辑
本发明针对鬼探头场景,通过横向和纵向联合控制实现紧急避撞,减少车辆碰撞和人员伤亡。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、探测到有鬼探头的行人,计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险则继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞;
S2、计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;
S3、如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择步骤S2中的紧急制动方式;
S4、如果自车无法通过全力制动刹停避撞,同时相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,控制EPS执行器完成航向角调整,完成调整后,紧急避撞控制模块控制ESC执行器进行制动操作,在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则继续执行制动操作直到刹停并保压;
S5、如果自车车速减速到低速,但系统判断仍有可能发生碰撞,则激活低速全力转向制动操作。
2.根据权利要求1所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:所述步骤S3的具体过程如下:
S31、碰撞风险判断:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:
则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞;
S32、第一跨车道行驶判断:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:
S=f(v0,v,L0,h0),
为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如有目标物则自车仍选择向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作。
3.根据权利要求2所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:所述步骤S4的具体过程如下:
S41、第二跨车道行驶判断:为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车进行跨车道行驶操作;
S42、自车期望航向角计算:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:
α=min(α1,α2,α3),
S43、方向盘转角控制:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:
β(t)=f(α,t),
使得自车航向角在设定时间内完成调整;
S44、制动保压控制:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压。
4.根据权利要求3所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:所述步骤S5中,所述低速全力转向制动操作是同时控制转向和制动,转向角度控制到自车安全行驶允许的最大值βmax,制动减速度请求执行最大减速度。
5.根据权利要求4所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:所述步骤S5中,所述最大减速度为-g。
6.根据权利要求5所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法,其特征在于:所述步骤S5中,所述低速为20kph以下。
7.一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,其特征在于:包括如下部分:
感知信息模块:探测到有鬼探头的行人;
前向碰撞风险判断模块:计算其碰撞风险等级,如果没有碰撞危险则继续探测;如果有碰撞风险,则下一步判断适合哪种模式进行紧急避撞;计算自车需要刹停的距离,当自车可以通过全力制动进行刹停或者避免碰撞,则系统决策采用紧急制动方式,向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;
邻车道环境判断模块:如果自车无法通过全力制动进行刹停避撞,下一步判断相邻车道是否存在其他车辆或障碍物,如果相邻车道环境不适合进行跨车道行驶,则系统仍选择前向碰撞风险判断模块中的紧急制动方式;如果相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则进入紧急避撞控制模块;
紧急避撞控制模块:邻车道环境判断模块判断相邻车道存在安全的跨车道行车区域,则避撞模式规划子模块计算车辆最大允许偏转的航向角α,并计算对应方向盘转角β,横纵向联合控制子模块控制EPS执行器完成航向角调整,完成调整后,横纵向联合控制子模块控制ESC执行器进行制动操作,在系统制动的过程中,避撞模式规划子模块时刻计算自车是否可以刹停,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则横纵向联合控制子模块继续执行制动操作直到刹停并保压;如果自车车速减速到低速,但避撞模式规划子模块判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
8.根据权利要求7所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,其特征在于:所述邻车道环境判断模块包括以下部分:
碰撞风险判断单元:通过牛顿运动学公式计算自车碰撞时间TTC、计算在最大减速制动作用下自车的刹停所需制动距离d0,与设定TTC阈值和d阈值比较,如果满足条件:
则自车与横穿行人存在碰撞风险,且距离较小无法通过刹停车辆来避撞;
第一跨车道行驶判断单元:本车道制动无法避撞,则采用跨车道行驶来避撞,根据自车的车速v0、行人横穿速度v、自车纵向距离L0和行人横向距离h0,计算出自车可以跨车道行驶的安全区域:
S=f(v0,v,L0,h0),
为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如有目标物则自车仍选择向ESC执行器请求最大减速度进行制动操作;
第二跨车道行驶判断单元:为确保自车在跨车道区域能够安全行驶,判断在该驾驶区域内没有感知目标物,如没有目标物则自车进行跨车道行驶操作。
9.根据权利要求8所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置,其特征在于:所述紧急避撞控制模块包括以下部分:
避撞模式规划子模块,包括自车刹停计算单元、自车期望航向角计算单元和方向盘转角控制单元,具体是:
自车刹停计算单元:在系统制动的过程中,时刻计算自车是否可以刹停;
自车期望航向角计算单元:期望航向角由多个因素决定,其一是根据自车车速和侧翻加速度,计算出最大允许航向角α1;其二是根据探测的车道信息计算出最大允许航向角α2,其三是根据碰撞TTC和执行器响应延时计算最大允许航向角α3,取其中最小值得到自车得最终航向角:
α=min(α1,α2,α3),
方向盘转角控制单元:根据期望航向角α和转向调整时间t,设置对应的方向盘转角β的响应策略:
β(t)=f(α,t);
横纵向联合控制子模块,包括自车航向角执行单元、制动保压控制单元和低速全力转向制动单元,具体是:
自车航向角执行单元:使得自车航向角在设定时间内完成调整;
制动保压控制单元:自车完成航向角调整后,请求全力制动,ESC执行器以最大减速度进行制动,直到刹停车辆并保压,如果能够刹停而不与危险目标发生碰撞,则制动保压控制单元继续执行制动操作直到刹停并保压;
低速全力转向制动单元:如果自车车速减速到低速,但自车刹停计算单元判断仍有可能发生碰撞,则横纵向联合控制子模块激活低速全力转向制动操作。
10.一种计算机系统,其特征在于:该计算机系统包括如权利要求7~9所述的针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310471080.8A CN116533994A (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310471080.8A CN116533994A (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116533994A true CN116533994A (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=87455406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310471080.8A Pending CN116533994A (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116533994A (zh) |
-
2023
- 2023-04-27 CN CN202310471080.8A patent/CN116533994A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11235765B2 (en) | Driving control apparatus for vehicle | |
US10996672B2 (en) | Driving control apparatus for vehicle | |
US11396294B2 (en) | Driving control apparatus for vehicle | |
CN112061121B (zh) | 车辆的行驶控制装置 | |
US20200269839A1 (en) | Driving Control Apparatus for Vehicle | |
KR101864938B1 (ko) | 충돌 회피 지원 장치 | |
CN107145147B (zh) | 一种车辆低速自动驾驶避碰方法及系统 | |
US9205816B2 (en) | Vehicle emergency evacuation device | |
JP5831530B2 (ja) | 車両制御装置 | |
JP5300357B2 (ja) | 衝突防止支援装置 | |
US20180188735A1 (en) | Lane change system | |
US11370430B2 (en) | Driving control apparatus for vehicle | |
US20110196592A1 (en) | Method and device for assisting a lane change of a vehicle | |
US9796422B2 (en) | Vehicle control system configured to recognize travel environment in which vehicle travels, and to provide drive assist | |
JP2009078733A (ja) | 走行支援装置 | |
JP2010163164A (ja) | 走行支援装置 | |
US20200255012A1 (en) | Driving Control Apparatus for Vehicle | |
CN110758392A (zh) | 一种客车用自主变道控制方法 | |
GB2496753A (en) | Vehicle parking assist that detects the size of manoeuvring space on a side of the vehicle opposite a newly appeared obstacle | |
CN113085904A (zh) | 一种可配合手动操作的汽车驾驶控制方法及系统 | |
JP2020201734A (ja) | 車両制御装置 | |
CN116533994A (zh) | 一种针对鬼探头场景的联合控制紧急避撞方法及装置 | |
JP7248871B2 (ja) | アシストシステムの操作方法 | |
KR20220040491A (ko) | 자율 비상 제동 관리 방법 | |
RU2814654C2 (ru) | Способ управления экстренным автономным торможением |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |