[发明专利]一种车辆柔性避撞系统及其控制方法有效
申请号: | 201810841833.9 | 申请日: | 2018-07-26 |
公开(公告)号: | CN109177972B | 公开(公告)日: | 2020-06-30 |
发明(设计)人: | 周健豪;曹瀚璋;章波 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | B60W30/09 | 分类号: | B60W30/09 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 刘珊珊 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 车辆 柔性 系统 及其 控制 方法 | ||
1.一种车辆柔性避撞控制方法,其特征在于,该方法基于车辆柔性避撞系统实现,所述车辆柔性避撞系统包括感应模块、主控制器与车速控制模块;所述控制方法包括步骤:
(1)在车辆行驶过程中,通过感应模块采集本车车速、与本车行驶在同一车道上的前车车速以及本车与前车之间的距离;
(2)主控制器根据采集数据执行柔性避撞算法,包括步骤:
(2-1)构建阻抗模型:
F=k(x-xH)+bv
其中,F为弹簧阻尼模型虚拟力,k为弹簧的弹性系数,x为本车与前车之间的车距,xH为预设的期望车距,b为阻尼系数,v为本车与前车的车速差;
(2-2)绘制速度差-车距图;计算F=0,得到速度差-车距图中主动施力区域与不施力区域的分界线方程为:
其中,TH为预设的车头时距,xH=TH×v2,v2为前车车速;速度差-车距图中,分界线左侧为主动施力区域,右侧为不施力区域;
(2-3)以在线性力与非线性力边界车辆以恒定减速度a1减速到最小安全车距xs为目标问题,确定主动施力区域内线性力区域与非线性力区域的边界方程为:
其中,xs=Ts×v2,Ts为最小车头时距;在速度差-车距图的主动施力区域中,分界线左侧区域为非线性力区,主动施力区域中的其余区域均为线性力区域;
(2-4)在车辆行驶过程中,根据采集的数据确定本车在速度差-车距图中所处的区域,并计算在车辆处于不同区域时的控制信号:
在不施力区域,不施加控制;
在线性力区域,控制信号为:其中,p1为阻抗模型的主极点;
在非线性力区域,控制信号为:其中,fn为当前时刻施加给本车的制动力,M为本车质量,v1_in本车进入非线性区域时与前车的速度差,x1_in为本车进入非线性区域时与前车的车距,x′H为xH的所缩放值,an-1为上一时刻的车辆减速度。
2.根据权利要求1所述的一种车辆柔性避撞控制方法,其特征在于,所述阻抗模型的主极点的计算方法为:
将所述阻抗模型表示为二阶复域方程:
Ms2+bs+k=0
式中,ζ表示阻尼比,ωn表示自然频率,
设二阶复域方程的两个负实数极点为p1、p2,且设p1为主极点,计算:
(s+p1)(s+p2)=0
得到:
3.根据权利要求2所述的一种车辆柔性避撞控制方法,其特征在于,所述ξ的取值范围为ξ≥1。
4.根据权利要求3所述的一种车辆柔性避撞控制方法,其特征在于,所述感应模块包括:激光雷达传感器、毫米波雷达传感器、车速传感器;其中,激光雷达传感器采集前车车速以及本车与前车的车距,毫米波雷达传感器采集本车与前车的车距,车速传感器采集本车车速。
5.根据权利要求3所述的一种车辆柔性避撞控制方法,其特征在于,所述车速控制模块中的制动系统为线控液压制动系统,线控液压制动系统具有用于与主控制器通信的接口,通过该接口接收主控制器计算出的控制信号,线控液压制动系统中的ECU根据控制信号自动调节制动器电磁阀通电电流的大小与通电时间,以控制制动液压缸中的液压压力,实现车速调整与制动减速度调整。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京航空航天大学,未经南京航空航天大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810841833.9/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。