一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法技术

本发明专利技术属于车辆主动安全控制技术领域，具体涉及一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法。本发明专利技术设计两次筛选逻辑，将目标物进行横纵向解耦，首先依据自车与目标物的横向距离从自车前方目标物中筛选出自车航向障碍物，并采用横向碰撞时间算法，从自车前方目标物中筛选出自车潜在航向障碍物为障碍物，从而实现准确的障碍物筛选；然后依据纵向碰撞时间算法，从中找到危险障碍物，并依据危险障碍物的纵向碰撞时间所处的危险区间，自适应选择制动的介入时机和控制策略，从而在面对复杂场景工况的情况下，使得自车具有较好的自适应性。使得自车具有较好的自适应性。使得自车具有较好的自适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法


[0001]本专利技术属于车辆主动安全控制
，具体涉及一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的发展，无人驾驶车辆已经成为了汽车研究领域的热点。无人驾驶车辆的安全性问题是无人驾驶车辆研究中考虑的首要问题。
[0003]自动紧急制动(AEB)作为无人驾驶车辆主动安全
中的一项重要的避障手段，是主动安全中的一项重要功能。AEB系统包括环境感知模块、控制单元以及执行机构，环境感知模块一般可为视觉传感器、激光雷达、毫米波雷达等传感器，执行机构一般为整车制动系统，当然也可还包括报警装置，其基本原理为利用环境感知模块采集自动驾驶车辆周围的环境信息，包括周围的车辆、行人或者其他障碍物信息，并将采集的信息发送给控制单元，控制单元依据环境感知模块发送的信息，判断自动驾驶车辆是否会与周围的障碍物发生碰撞，在判断会发生碰撞的情况下发送相应的制动目标请求给整车制动系统，使整车制动系统完成制动，或者控制报警装置进行报警工作。
[0004]对于AEB系统的研究受到了大量研究者的关注。起初，最常见的是基于规则设计的控制策略，该种控制策略主要取决于各种工况下的人为穷举以及设计经验，并基于技术水平的进步来不断完善知识库，并需要对工况参数进行多次标定来保证精度。近年来，常用的算法包括安全距离算法、安全时间TTC算法以及两者融合算法，其研究在纵向障碍物的特定场景都有着较好的制动效果。但大多研究都只考虑到部分场景的情况，并不能自适应复杂多变场景的一些突发情况。
[0005]例如，申请公布号为CN111332264A的中国专利技术专利申请公开了一种自动紧急制动控制方法，该方法通过两种方式分别获取的第一特定信息和第二特定信息，结合已知的整车数据进行分析，判断是否应进行紧急制动，能够避免仅基于单一方式获取信息而导致误识别或漏识别目标物，进而导致误操作或漏操作的情况发生，有效提高了识别目标物的准确性和可靠性，从而提升了驾驶的安全性和舒适度，改善了用户体验。该方法只能满足特定工况，面对多变复杂场景将出现制动时机不准确的现象，缺乏较好的自适应性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，用以解决面对多变复杂场景现有技术方法由于制动时机不准造成的自适应性较差的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，包括如下步骤：
[0008]1)获取自车和自车前方目标物信息；
[0009]2)根据自车和目标物信息，计算自车与目标物的横向距离，若自车与目标物的横向距离小于等于自车安全距离，判定目标物为自车航向障碍物；根据自车和目标物信息，计
算自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
，若自车与目标物的横向距离大于设置的自车安全距离、且自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
小于等于横向碰撞时间阈值TTC
yth
，判定目标物为自车潜在航向障碍物；统称自车航向障碍物和自车潜在航向障碍物为障碍物；
[0010]3)根据自车和障碍物信息，计算自车与各个障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
，从中挑选出纵向碰撞时间TTC
x
最短的障碍物作为危险障碍物；若自车与危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
小于等于第一纵向碰撞时间阈值TTC
xth1
，确定危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
所处的危险区间，其中，一个纵向碰撞时间范围构成一级危险区间，一级危险区间对应一种制动策略；根据所处危险区间对应的制动策略对自车进行制动；
[0011]其中，纵向为与自车所处车道的车道线平行的方向，横向为与车道线方向垂直的方向。
[0012]其有益效果为：本专利技术设计两次筛选逻辑，将目标物进行横纵向解耦，首先依据自车与目标物的横向距离从自车前方目标物中筛选出自车航向障碍物，并采用横向碰撞时间算法，从自车前方目标物中筛选出自车潜在航向障碍物为障碍物，从而实现准确的障碍物筛选；然后依据纵向碰撞时间算法，从中找到危险障碍物，并依据危险障碍物的纵向碰撞时间所处的危险区间，自适应选择制动的介入时机和控制策略，从而在面对复杂场景工况的情况下使得自车具有较好的自适应性。而且，通过横纵向碰撞时间阈值自适应计算，能实现对多个目标物的横纵向解耦，具有较高的自适应性，并且在满足安全性的同时通过多级制动使得驾驶员可以享有较好的舒适性。
[0013]进一步地，步骤2)中，若自车与目标物的横向距离大于自车安全距离、且自车与目标物的横向碰撞时间大于横向碰撞时间阈值时，判定目标物为安全目标物；步骤3)中，若自车与危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
大于第一纵向碰撞时间阈值TTC
xth1
，判定危险障碍物为安全目标物。
[0014]进一步地，自车和目标物信息包括自车横向速度v
1y
、目标物横向速度v
2y
、自车和目标物的相对距离D
rel
以及目标物方位角θ；步骤2)中采用如下方法确定自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
：若目标物与自车横向相对速度v
yrel
＝v
2y
‑
v
1y
≥0，则将横向碰撞时间TTC
y
设置为一个大于设定大值的数值；否则横向碰撞时间TTC
y
为：B为自车横向宽度，d
s
为设置的横向冗余安全通过宽度。
[0015]其有益效果为：在v
yrel
≥0时，说明目标物作远离自车运动或与自车航向方向作平行运动，此时自车为安全状态，将横向碰撞时间TTC
y
设置为一个相对较大的数值，以保证TTC
y
≥TTC
yth
，避免横向发生误触发制动的情况发生。在v
yrel
＜0时，将设置的横向冗余安全通过宽度d
s
考虑在内来计算横向碰撞时间TTC
y
，避免了紧急情况下自车来不及反应的情况出现。
[0016]进一步地，采用如下方法确定横向碰撞时间阈值TTC
yth
：
[0017]若且则
[0018]若且则将横向碰撞时间TTC
yth
设置为一个小于设定小值的数值；
[0019]其中，D
rel
为自车和目标物的相对距离；θ为目标物方位角；v
1x
为自车纵向速度；v
2x
为目标物纵向速度；a
xmax
为自车的最大减速度；d
end
为设置的纵向冗余安全距离；为设置的纵向冗余安全距离；v
yrel
＝v
2y
‑
v
1y
为目标物与自车横向相对速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)获取自车和自车前方目标物信息；2)根据自车和目标物信息，计算自车与目标物的横向距离，若自车与目标物的横向距离小于等于自车安全距离，判定目标物为自车航向障碍物；根据自车和目标物信息，计算自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
，若自车与目标物的横向距离大于设置的自车安全距离、且自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
小于等于横向碰撞时间阈值TTC
yth
，判定目标物为自车潜在航向障碍物；统称自车航向障碍物和自车潜在航向障碍物为障碍物；3)根据自车和障碍物信息，计算自车与各个障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
，从中挑选出纵向碰撞时间TTC
x
最短的障碍物作为危险障碍物；若自车与危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
小于等于第一纵向碰撞时间阈值TTC
xth1
，确定危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
所处的危险区间，其中，一个纵向碰撞时间范围构成一级危险区间，一级危险区间对应一种制动策略；根据所处危险区间对应的制动策略对自车进行制动；其中，纵向为与自车所处车道的车道线平行的方向，横向为与车道线方向垂直的方向。2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，步骤2)中，若自车与目标物的横向距离大于自车安全距离、且自车与目标物的横向碰撞时间大于横向碰撞时间阈值时，判定目标物为安全目标物；步骤3)中，若自车与危险障碍物的纵向碰撞时间TTC
x
大于第一纵向碰撞时间阈值TTC
xth1
，判定危险障碍物为安全目标物。3.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，自车和目标物信息包括自车横向速度v
1y
、目标物横向速度v
2y
、自车和目标物的相对距离D
rel
以及目标物方位角θ；步骤2)中采用如下方法确定自车与目标物的横向碰撞时间TTC
y
：若目标物与自车横向相对速度v
yrel
＝v
2y
‑
v
1y
≥0，则将横向碰撞时间TTC
y
设置为一个大于设定大值的数值；否则横向碰撞时间TTC
y
为：B为自车横向宽度，d
s
为设置的横向冗余安全通过宽度。4.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，采用如下方法确定横向碰撞时间阈值TTC
yth
：若且.则若且则将横向碰撞时间TTC
yth
设置为一个小于设定小值的数值；其中，D
rel
为自车和目标物的相对距离；θ为目标物方位角；v
1x
为自车纵向速度；v
2x
为目标物纵向速度；a
xmax
为自车的最大减速度；d
end
为设置的纵向冗余安全距离；为设置的纵向冗余安全距离；v
yrel
＝v
2y
‑
v
1y
为目标物与自车横向相对速度。5.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，采用如下方
法确定横向碰撞时间阈值TTC
yth
：若且.则将TTC
yth
设置为一个小于设定小值的数值；若且则TTC
yth
＝TTC
y
；其中，D
rel
为自车和障碍物的相对距离；θ为目标物方位角；v1为自车纵向速度；v2为目标物纵向速度；a
max
为自车的最大减速度；d
end
为设置的纵向冗余安全距离；v
yrel
＝v
2y
‑
v
1y
为目标物与自车横向相对速度；L1、L2分别为自车与目标物的长度。6.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆自适应AEB控制方法，其特征在于，车和障碍物信息包括自车纵向速度v
1x
、障碍物纵向速度v
2x
、自车和障碍物的相对距离D
rel
、障碍物方位角θ、自车纵向加速度a
1x
和障碍物纵向加速度a
2x
；步骤3)中采用如下方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建平，靳祥冬，吴延峰，郗建国，李欣峰，柴文件，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：