[发明专利]一种人机协同控制的纵向避撞方法及其系统、智能汽车

说明书

本发明公开了一种人机协同控制的纵向避撞方法及其系统、智能汽车。纵向避撞方法采集自车的速度、采集前车的速度、采集路面附着系数、自车和前车之间的实际距离，通过设计一个纵向避撞模型给出前向预警距离和临界制动距离，再通过与实际距离的比较，在自车的自由驾驶模式、协调制动模式、主动制动模式之间选择与自车的路况相匹配的模式，以避免自车相对于前车纵向避撞，有效解决车辆纵向避撞问题，减少驾驶员与主动制动系统的相互干扰，避免人机冲突，达到平稳制动的目的。同时，通过人机驾驶权的平滑分配，在保证行车安全性的同时，相应地提高了制动舒适性。

技术领域

本发明涉及智能汽车的辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种人机协同控制的纵向避撞方法、人机协同控制的纵向避撞系统、采用所述纵向避撞方法或所述纵向避撞系统的汽车。

背景技术

近年来，智能驾驶逐步成为汽车研究的一个热点方向，主动制动系统作为智能驾驶的核心技术之一，被赋予了更多的使命和要求。主动制动系统通过调节制动压力来帮助驾驶员控制车辆，减少驾驶员因注意力不集中、疲劳驾驶或操作失误等原因引起的纵向碰撞。受现有技术、法规等因素制约，在无人驾驶车辆事故频发的今天，独立的主动制动系统并不是解决汽车安全的最好方案。如何通过人机交互友好的先进辅助系统，解决对纵向跟驰过程的避撞问题，已经成为了主动避撞的研究热点。

发明内容

本发明针对纵向跟驰过程的避撞问题，本发明提出了一种人机协同控制的纵向避撞方法、人机协同控制的纵向避撞系统、采用所述纵向避撞方法或所述纵向避撞系统的智能汽车。

本发明的解决方案是：一种人机协同控制的纵向避撞方法，其应用于自车中，所述自车存在自由驾驶模式、协调制动模式、主动制动模式；所述自由驾驶模式采用驾驶员驾驶的人为驾驶方式，对自车的制动主缸输入的总制动压力P_总为驾驶员制动压力P_d，所述主动制动模式采用非驾驶员驾驶的主动制动驾驶方式，对自车的制动主缸输入的总制动压力P_总为主动制动压力P_m，所述协调制动模式采用驾驶员驾驶和主动制动驾驶组合的组合驾驶方式，对自车的制动主缸输入的总制动压力P_总为驾驶员制动压力P_d和主动制动压力P_m之和；

对于考虑制动舒适性的纵向避撞模型，车间距离的保持是一个动态过程，本发明充分考虑两个要素：1、自车速度的变化。2、两车的相对速度差。特别强调地，自车速度越高，理应保持的车间距离越大；两车的相对速度差越大，理应保持的车间距离越大。

所述纵向避撞方法用于在自车的自由驾驶模式、协调制动模式、主动制动模式之间选择与自车的路况相匹配的模式，以避免自车相对于前车纵向避撞；所述纵向避撞方法包括以下步骤：

步骤一、采集自车的自车速度v₁、采集前车的前车速度v₂、采集路面附着系数μ、自车和前车之间的实际距离D；

步骤二、建立纵向避撞模型，所述纵向避撞模型的建立方法包括以下步骤：

(1)定义前车以最大制动减速度进行刹车，后车经过一个预设反应时间反应后以最大制动减速度刹车，使自车避免碰撞于前车时，为极限工况，计算在极限工况下，自车以速度v₁行驶且以最大减速度a_1max进行制动到停止时，所经过的距离L₁，

(2)计算在极限工况下，前车以速度v₂行驶时且以最大减速度a_2max进行制动到停止时，所经过的距离L₂，

(3)计算在极限工况下，自车和前车制动结束后，两车的极限位移差L₃，