[发明专利]一种车辆避碰控制方法

权利要求书

1.一种车辆避碰控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取车辆自身移动速度、车辆自身加速度、车辆自身气门开度和车辆自身制动压力的信息，获取前车速度和前车加速度，获取车辆自身与前车纵向间距D_adj；

步骤2，根据车辆自身与前车的运动状态信息，建立转向/制动避碰动作决策机制，以碰撞时间的倒数TTC^-1表征车辆自身与前车的碰撞风险程度，如公式1所示，

其中：v_x为自车纵向速度、v_f为前车纵向速度、d_rel为两车实际纵向间距；

步骤3，当前车辆的碰撞风险程度且满足车辆自身与前车纵向间距D_adj不小于车辆自身与前车纵向的最小间距D_M-Fd，则进行转向避碰，若或当前道路状况不满足转向避碰条件时，即当前道路为单向车道或者当前车辆两侧均有车辆或者障碍物时，则进行纵向制动避碰控制，其中为车辆临界制动，为车辆转向临界。

2.根据权利要求1所述的一种车辆避碰控制方法，其特征在于，步骤1中，通过激光雷达和摄像头获取车辆自身与前车纵向间距、前车速度和前车加速度，通过车辆自身CAN总线获取车辆自身移动速度、车辆自身加速度、车辆自身气门开度和车辆自身制动压力的信息。

3.根据权利要求1所述的一种车辆避碰控制方法，其特征在于，步骤2中，转向/制动避碰动作决策机制分为三种工况决策机制，包括前车静止、前车匀速和前车减速；

前车静止工况下的临界制动由公式(2)和公式(3)计算：

转向临界

式中，D_mss为临界制动距离，a_des为期望制动减速度，d₀为两车静止相对距离，T_h、T_s分别为避碰控制系统识别反应时间和汽车制动系统协调增长时间；

前车匀速运动工况下的临界制动计算如公式(5)和公式(6)：

转向临界计算如公式(7)：

式中：T为转向避碰动作时间；转向避碰的时间设为T＝2s；

前车减速运动条件下的临界制动计算如公式(8)和公式(9)：

转向临界计算如公式(10)：

式中：a_f为前车平均制动减速度。

4.根据权利要求1所述的一种车辆避碰控制方法，其特征在于，车辆自身与前车纵向的最小间距D_M-Fd计算如公式(11)：

式中：v_Fd为相邻车道后车纵向速度，a_Fd为相邻车道后车平均制动减速度，L为车身长度。

5.根据权利要求1所述的一种车辆避碰控制方法，其特征在于，若车辆满足转向避碰要求，即当前车辆的碰撞风险程度且满足车辆自身与前车纵向间距D_adj不小于车辆自身与前车纵向的最小间距D_M-Fd，则进行多项式避碰路径规划，以车辆根据多项式参考路径移动时车辆质心横向位置误差e_cg和车辆与避碰参考路径航向角误差θ_e之和作为模糊推理输入，离散PID调节参数Δk_p、Δk_i、Δk_d作为模糊推理输出，最终得到的前轮转角δ：

式中，k∈(0,1)为调整参数、Δk_p为比例调整系数、Δk_i为积分调整系数、Δk_d为微分调整系数。

6.根据权利要求1所述的一种车辆避碰控制方法，其特征在于，若车辆满足制动避碰要求，纵向制动避碰采用分层控制，建立LQR期望加速度控制器，依据离散形式的车辆纵向制动状态空间模型和最优控制理论得到期望加速度，再根据逆纵向动力学传动模型计算期望节气门开度或者制动压力。