一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法
2023-06-04 00:23:51 1
一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於汽車自適應巡航控制系統技術領域，具體的說是涉及一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法。
【背景技術】
[0002]自適應巡航控制系統是一種智能化的自動控制系統，它是在早已存在的巡航控制技術的基礎上發展而來的。在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器雷達持續掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器採集車速信號。當與前車之間的距離過小時，ACC控制單元可以通過與制動防抱死系統、發動機控制系統協調動作，使車輪適當制動，並使發動機的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。
[0003]目前現有技術中的自適應巡航控制系統大多只針對主車道內的主目標車輛進行控制，在有旁車道車輛併線的情況下，主車的控制功能往往只有在旁車完全進入主車道後引起主目標車輛變化時才能發揮作用，因此主車不能充分利用旁車尚在併線過程中的行駛數據進行控制。特別是當旁車強行併線且距離主車較近時，自適應巡航控制更新主目標車輛滯後會帶來安全隱患。當主車在主車道內檢測到併線後的旁車時，主車控制器往往會輸出大強度制動以避免碰撞的發生，這不僅會影響到駕乘人員的舒適性，並且會對後續車輛的正常行駛產生影響。
[0004]旁車道車輛向主車所在的車道內併線行駛是實際交通環境中比較常見的一種工況，因此自適應巡航控制需要對旁車道的併線行為具備必要的反應能力，以充分保障主車的行駛安全。如果能夠提供一種自適應巡航控制方法，其在併線車輛尚在旁車道時就對主車進行一定的減速控制，即可解決上述現有技術中的諸多不足。
【發明內容】
[0005]本發明為了克服現有技術存在的不足，提供一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，本發明的自適應巡航控制方法在併線車輛尚在旁車道時就對主車進行一定的減速控制。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其包括如下步驟:1)併線意圖識別:旁車的併線意圖識別是旁車道車輛併線控制的基礎，主車只有在發現旁車確實有向主車道併入行駛的意圖時才需要做出相應的控制，採用基於機器學習的方法對旁車併線意圖識別器進行訓練，併線數據樣本分為訓練樣本與待識別樣本;2)旁車道車輛併線控制:在主車識別到旁車的併線意圖後，旁車道車輛併線控制立即啟動節氣門或主動制動控制以使主車對旁車的併線行為提前做出反應，以確保旁車在完全進入主車道後主車有更充裕時間來適應旁車的行駛狀態。
[0007]訓練樣本和待識別樣本的成分構成:為充分描述主車與芳車道車輛的運動關係，訓練樣本與待識別樣本由7個屬性構成，7個屬性分別為旁車與主車的縱向相對車距、側向相對車距、縱向相對車速、側向相對車速、縱向相對加速度、側向相對加速度和主車車速。
[0008]訓練樣本由實際道路交通環境中獲得，訓練樣本由人工分類明確該訓練樣本屬於併線樣本或非併線樣本，用於對併線意圖識別器的訓練;待識別樣本由自適應巡航控制系統實際測得的主車與旁車運動關係數據。
[0009]旁車道車輛併線控制方法對旁車道車輛併線控制的結構進行了模塊化設計，以相對車速與碰撞時間為輸入、主車期望加速度為輸出的旁車併線主車運動參數控制器;旁車併線主車運動參數控制器的控制方法包括如下步驟:步驟1:根據旁車與主車的縱向相對車距及縱向相對車速，計算主車在旁車道車輛併線控制時的期望加速度;步驟2:由主車加速度控制器求取期望節氣門開度與期望制動壓力;步驟3:節氣門開度控制器與制動壓力控制器，根據主車的期望節氣門開度與期望制動壓力，控制主車實際節氣門開度與實際制動壓力，以使主車產生的實際加速度達到並跟隨期望加速度變化。
[0010]本發明的有益效果是:本發明基於模糊支持向量機構建立了旁車道車輛併線意圖識別器，識別器的訓練樣本於實際交通環境中獲得，並對訓練樣本的各個屬性進行卡爾曼濾波和預估處理，輸出識別結果。本發明對旁車道車輛併線控制的結構進行了模塊化設計，以相對車速與碰撞時間為輸入、主車期望加速度為輸出的旁車併線主車運動參數控制器。
[0011]本發明中的汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法與現有技術相比，本發明能夠對旁車道車輛併線意圖進行識別，使主車根據旁車運動狀態提前做出行駛調整以減小與旁車發生碰撞的風險。本發明已經進行了執行機構在環仿真與實車實驗，仿真與在實際實驗結果表明旁車道併線控制可在旁車併線時有效完成對主車的運動控制。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明併線數據樣本中訓練樣本與待識別樣本之間的關係圖；
在圖1中:虛線箭頭表示訓練過程，「一」實線箭頭表示識別過程；
圖2是本發明旁車道車輛併線控制結構示意圖；
在圖2中:drs為旁車與主車的縱向相對車距;vrs為縱向相對車速;as為期望加速度;pd為期望制動壓力;ad為期望節氣門開度;pa為實際制動壓力;aa為實際加速度。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明作詳細描述。
[0014]如圖1至圖2所示，一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其包括如下步驟:1)併線意圖識別:旁車的併線意圖識別是旁車道車輛併線控制的基礎，主車只有在發現旁車確實有向主車道併入行駛的意圖時才需要做出相應的控制，採用基於機器學習的方法對旁車併線意圖識別器進行訓練，併線數據樣本分為訓練樣本與待識別樣本；
2)旁車道車輛併線控制:在主車識別到旁車的併線意圖後，旁車道車輛併線控制立即啟動節氣門或主動制動控制以使主車對旁車的併線行為提前做出反應，以確保旁車在完全進入主車道後主車有更充裕時間來適應旁車的行駛狀態。
[0015]訓練樣本和待識別樣本的成分構成:為充分描述主車與旁車道車輛的運動關係，訓練樣本與待識別樣本由7個屬性構成，7個屬性分別為旁車與主車的縱向相對車距、側向相對車距、縱向相對車速、側向相對車速、縱向相對加速度、側向相對加速度和主車車速。訓練樣本由實際道路交通環境中獲得，訓練樣本由人工分類明確該訓練樣本屬於併線樣本或非併線樣本，用於對併線意圖識別器的訓練;待識別樣本由自適應巡航控制系統實際測得的主車與旁車運動關係數據。
[0016]旁車道車輛併線控制方法對旁車道車輛併線控制的結構進行了模塊化設計，以相對車速與碰撞時間為輸入、主車期望加速度為輸出的旁車併線主車運動參數控制器;旁車併線主車運動參數控制器的控制方法包括如下步驟:步驟1:根據旁車與主車的縱向相對車距及縱向相對車速，計算主車在旁車道車輛併線控制時的期望加速度;步驟2:由主車加速度控制器求取期望節氣門開度與期望制動壓力;步驟3:根據主車的期望節氣門開度與期望制動壓力，控制主車實際節氣門開度與實際制動壓力，以使主車產生的實際加速度達到並跟隨期望加速度變化。
[0017]最後應當說明的是，以上內容僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，本領域的普通技術人員對本發明的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
【主權項】
1.一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其特徵在於:所述旁車道車輛併線控制方法包括如下步驟: 1)併線意圖識別:旁車的併線意圖識別是旁車道車輛併線控制的基礎，主車只有在發現旁車確實有向主車道併入行駛的意圖時才需要做出相應的控制，採用基於機器學習的方法對旁車併線意圖識別器進行訓練，併線數據樣本分為訓練樣本與待識別樣本； 2)旁車道車輛併線控制:在主車識別到旁車的併線意圖後，旁車道車輛併線控制立即啟動節氣門或主動制動控制以使主車對旁車的併線行為提前做出反應，以確保旁車在完全進入主車道後主車有更充裕時間來適應旁車的行駛狀態。2.根據權利要求1所述的一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其特徵在於:所述訓練樣本與待識別樣本由7個屬性構成，所述7個屬性分別為旁車與主車的縱向相對車距、側向相對車距、縱向相對車速、側向相對車速、縱向相對加速度、側向相對加速度和主車車速。3.根據權利要求1或2所述的一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其特徵在於:所述訓練樣本由實際道路交通環境中獲得，訓練樣本由人工分類明確該訓練樣本屬於併線樣本或非併線樣本，用於對併線意圖識別器的訓練;所述待識別樣本由自適應巡航控制系統實際測得的主車與旁車運動關係數據。4.根據權利要求1所述的一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，其特徵在於:所述控制方法對旁車道車輛併線控制的結構進行了模塊化設計，以相對車速與碰撞時間為輸入、主車期望加速度為輸出的旁車併線主車運動參數控制器;所述旁車併線主車運動參數控制器的控制方法包括如下步驟:步驟1:根據旁車與主車的縱向相對車距及縱向相對車速，計算主車在旁車道車輛併線控制時的期望加速度;步驟2:由主車加速度控制器求取期望節氣門開度與期望制動壓力;步驟3:根據主車的期望節氣門開度與期望制動壓力，控制主車實際節氣門開度與實際制動壓力，以使主車產生的實際加速度達到並跟隨期望加速度變化。
【專利摘要】本發明公開了一種汽車自適應巡航控制系統中旁車道車輛併線控制方法，旁車的併線意圖識別是旁車道車輛併線控制的基礎，主車只有在發現旁車確實有向主車道併入行駛的意圖時才需要做出相應的控制，採用基於機器學習的方法對旁車併線意圖識別器進行訓練；在主車識別到旁車的併線意圖後，旁車道車輛併線控制立即啟動節氣門或主動制動控制以使主車對旁車的併線行為提前做出反應，以確保旁車在完全進入主車道後主車有更充裕時間來適應旁車的行駛狀態。本發明建立了旁車道車輛併線意圖識別器，並對訓練樣本的各個屬性進行卡爾曼濾波和預估處理，輸出識別結果，其能夠對旁車道車輛併線意圖進行識別，使主車提前做出行駛調整以減小與旁車發生碰撞的風險。
【IPC分類】B60W30/09, B60W30/16
【公開號】CN105711589
【申請號】CN201610262993
【發明人】郝眾望
【申請人】安智（上海）汽車零部件有限公司