[发明专利]基于跟随工况适应策略的ACC控制方法

说明书

技术领域

本发明属于半自动驾驶技术领域，涉及一种ACC控制方法，具体是一种基于跟随工况适应策略的ACC控制方法。

背景技术

随着现代社会科技的发展，人们对于车辆的使用需求越来越大，这就使得车辆的各方面技术得到了广泛的发展。ACC(Adapt ive Cru i se Contro l，自适应巡航控制)是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离，达到半自动化驾驶的效果。

现有技术中，作为一种先进的ADAS(Advanced Driver Assistant System，高级驾驶辅助系统)，ACC自适应巡航控制旨在缓解驾驶疲劳，提升驾乘舒适性与安全性。然而对于ACC自适应巡航控制中ACC决策过程中的人性化设计问题，现有技术中往往ACC系统往往只是通过ACC控制器的一个较大的工作域进行控制，也就是ACC系统只存在一种ACC工作模式，不能根据不同的工况状况选择对应的ACC工作模式进行控制，不能满足熟练驾驶群体的跟车习惯。因此，如何通过每种工况下代价函数中诸如追踪性、燃油性、舒适性、安全性等各性能指标的约束空间的差异性，并结合熟练驾驶群体的日常驾乘习惯，设计出不同ACC工作模式下的工作域不同的ACC控制器，使得在不同的工况下选择相应的ACC工作模式，使用更加适合该工况的ACC控制器的工作域进行控制，提高用户的体验度，是现今急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于跟随工况适应策略的ACC控制方法，设计出三种工作模式的ACC，以适应熟练驾驶群体的跟驰习惯，避免了单一工作模式导致的加速无力抑或制动不足现象。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于跟随工况适应策略的ACC控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1，采用安装在车辆前部的雷达持续扫描车辆前方道路，定义车辆纵向相对运动状态，若车辆前方预设距离内没有前车，则采用定速巡航模式，若车辆前方预设距离内有前车，锁定目标前车，执行步骤S2；

步骤S2，采集目标前车的加速度a_p，并根据目标前车加速度a_p的大小，将跟随工况划分为若干种工况；

步骤S3，根据各工况下所强化的性能指标与约束空间不同，即系统工作可行域的可扩展程度不一，亦即对松弛因子松弛能力的惩罚程度不一，采用性能指标权重微校与约束空间边界松弛的策略，将ACC划分为与跟随工况对应的若干种工作模式；

步骤S4，根据驾驶群体跟驰行为习惯，采用模糊推理，建立模糊隶属度函数，确定模糊规则，实现ACC各工作模式间的切换；

步骤S5，采取加权处理方法，解决模式切换过渡区域加速度突变问题，以提升行驶舒适性，同时，引入新模式连续判定次数N，避免模式间频繁切换，使期望控制输入满足：

式中，分别为当前模式与新模式的控制输入，a_f,des为加权处理后的控制输入，ω_i、ω_j为相应模式的权重系数。

进一步地，所述步骤S2中采用雷达技术对目标前车进行状态估计，估算目标前车的加速度a_p，目标前车加速度a_p的估算方法为：

其中，a_f为自车加速度，Δv为自车与目标前车的相对车速。

进一步地，所述步骤S2中采用V2V技术直接获取目标前车的加速度a_p。

进一步地，所述步骤S2中的跟随工况包括稳态跟随工况、瞬态急加速工况和瞬态急减速工况。

进一步地，所述步骤S2中的跟随工况具体划分方法为：

当a_p＞1.0m/s²时，跟随工况为瞬态急加速工况；

当-0.6m/s²＜a_p＜0.6m/s²时，跟随工况为稳态跟随工况；

当a_p＜-2.0m/s²时，跟随工况为瞬态急减速工况。

进一步地，所述步骤S3中的工作模式包括稳态跟随模式、瞬态急加速模式以及瞬态急减速模式。