利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2015104394098
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种纵向避撞提醒和自动跟随集成系统的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述系统包括避撞模式选择单元(1)、感知单元(2)、中控ECU单元(3)、提醒单元(4)和执行单元(5);

所述避撞模式选择单元(1)与所述中控ECU单元(3)连接,所述避撞模式选择单元(1)用于选择不同的避撞模式,所述避撞模式包括纵向避撞提醒模式(101)和自动跟随模式(102),所述中控ECU单元(3)根据所述避撞模式选择单元(1)的选择进入不同的避撞模式;

所述纵向避撞提醒模式(101)用于监测纵向行驶的路况和安全距离,并在碰撞危险发生之前提醒驾驶员注意车速;所述自动跟随模式(102)用于监测行驶的路况和安全距离,并在自车速度低于目标车辆时自动进行加速,在自车速度高于目标车辆时自动减速,在碰撞危险发生之前自动采取制动措施;

所述感知单元(2)与所述中控ECU单元(3)连接;所述感知单元(2)包括车载雷达(201)和车载相机(202);所述车载雷达(201)用于监测前方障碍物的类型、自车与前车的相对速度vrel和相对距离srel;所述车载相机(202)用于获得前方障碍物的数量、目标车辆在车道线中的位置;

所述中控ECU单元(3)与所述提醒单元(4)和所述执行单元(5)连接;所述中控ECU单元(3)用于接收所述感知单元(2)所获得的信息,根据所获得的信息结合自车ESP传感器接收的行驶信息进行安全状态的综合判断,生成纵向避撞提醒指令和自动跟随指令;

所述提醒单元(4)用于根据所述中控ECU单元(3)发出的纵向避撞提醒指令,执行提醒功能;

所述执行单元(5)包括电子油门控制系统(501)和制动力控制系统(502),所述电子油门控制系统(501)用于对电子节气门开度的自动控制;所述制动力控制系统(502)用于对制动压力的大小进行自动控制;

所述纵向避撞提醒模式(101)的控制步骤:

S1:通过所述避撞模式选择单元(1)选择进入所述纵向避撞提醒模式(101);

S2:通过所述车载相机(202)获得前方障碍物的数量以及目标车辆在车道线中的位置;

通过所述车载雷达(201)监测前方障碍物的类型、自车与前方障碍物的相对速度vrel和相对距离srel,所述车载相机(202)和所述车载雷达(201)将所获得的信息通过CAN总线传送给所述中控ECU单元(3);

S3:所述中控ECU单元(3)分析所述CAN的信息,通过D-S证据理论将所述CAN的信息结合自车ESP传感器接收的行驶信息进行安全状态的综合判断,最后确定前方障碍物的个数,自车与前方目标车辆的相对距离vrel、相对速度srel和加速度a,生成使发光二极管闪烁或者使安全带振动的纵向避撞提醒指令,并发送给所述提醒单元(4);

S4:所述提醒单元(4)根据所述纵向避撞提醒指令使所述发光二极管闪烁或者使所述安全带振动,来提醒驾驶员注意自车车速;

所述自动跟随模式(102)的控制步骤:

S5:通过所述避撞模式选择单元(1)选择进入所述自动跟随模式(102);

S6:通过所述车载相机(202)获得前方障碍物的数量以及目标车辆在车道线中的位置;

通过所述车载雷达(201)监测自车与前方障碍物的相对速度vrel和相对距离srel,所述车载相机(202)和所述车载雷达(201)将所获得的信息通过CAN总线传送给所述中控ECU单元(3);

S7:所述中控ECU单元(3)分析所述CAN的信息,通过D-S证据理论将所述CAN的信息结合自车ESP传感器接收的行驶信息进行安全状态的综合判断,最后确定前方障碍物的个数,自车与前方目标车辆的相对距离vrel、相对速度srel和加速度a,生成自动控制油门或刹车的自动跟随指令,并发送给所述执行单元(5);

S8:所述执行单元(5)根据所述自动跟随指令自动控制油门或刹车。

2.根据权利要求1所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述步骤S4具体为:若vrel>3m/s,则安全等级为3级,此时不具有安全危险,所述提醒单元(4)不采取任何措施,所述感知模块(2)继续实时检测两车的相对速度vrel;

若0<vrel<3m/s,则安全等级为2级,此时所述提醒单元(4)的发光二极管闪烁,提醒驾驶员注意自车车速;

若vrel<0m/s,即自车速度大于前车速度,此时根据以下公式计算理论安全距离s1:其中:v0:自车速度;

tr:驾驶员反应时间;

ta:制动力协调时间;

ts:制动力增长时间;

a1:汽车在路面上最大加速度;

d1:两车停止时的相对距离;

若两车的实际相对距离srel>s1,则安全等级为2级,此时所述提醒单元(4)的发光二极管闪烁,提醒驾驶员注意自车车速;

若两车的实际相对距离srel<s1,则安全等级为1级,此时有碰撞的危险,所述提醒单元(4)的发光二极管闪烁,而且安全带振动,提醒驾驶员减速。

3.根据权利要求1所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述电子油门控制系统(501)包括油门驱动切换模块,所述电子油门控制系统(501)通过所述油门驱动切换模块实现自动控制油门和人工控制油门之间的快速切换。

4.根据权利要求3所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述步骤S8具体为:当vrel>3m/s,所述电子油门控制系统(501)通过所述油门驱动切换模块使节气门开度增加15%,自车加速前进;

当0m/s<vrel<3m/s,所述电子油门控制系统(501)通过所述油门驱动切换模块使节气门开度增加5%,降低自车加速度,同时所述感知单元(2)实时检测两车的相对距离srel;

当vrel<0,根据以下公式计算两车的理论安全距离s2和最小安全距离s1:s2=[v0×vrel/arel+1/2×a0×vrel2/arel2-(v0+vrel)×vrel/arel-1/2×vrel2/arel2其中,v0:自车速度;

vrel:相对速度;

a0:自车加速度:

arel:相对加速度;

若srel>s2,两车没有碰撞危险,所述感知单元(2)继续监测实时的两车安全距离、相对速度和加速度;

若s1<srel<s2,所述制动力控制系统(502)自动采取制动措施,使得自车的减速度为-

1m/s2,保证乘客的安全性和舒适性;

若srel<s1,所述制动力控制系统(502)自动采取最大制动减速度,使得自车紧急刹车,保证乘客的安全。

5.根据权利要求1所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述提醒单元(4)包括灯光提醒系统(401),所述灯光提醒系统(401)与发光二极管连接,通过所述发光二极管的闪烁实现灯光提醒功能。

6.根据权利要求1或5所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述提醒单元(4)还包括振动系统(402),所述振动系统(402)与座椅安全带连接,通过座椅安全带的振动来实现振动提醒功能。

7.根据权利要求1所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述车载雷达(201)为毫米波雷达。

8.根据权利要求1所述的纵向避撞提醒和自动跟随的控制方法,其特征在于,所述车载相机(202)为工业相机。