[发明专利]自动驾驶纵向运动控制的方法及系统

说明书

本发明公开了一种自动驾驶纵向运动控制的方法及系统，包括：纵向决策模块利用前车目标信息、驾驶员期望状态、上层控制单元目标状态、受控车辆的运动状态、期望时距以及目标加速度信息，完成当前激活状态判定、当前运动状态判定以及期望控制状态判定，并将各个判定状态输出；纵向规划模块利用前车目标信息、受控车辆的运动状态、当前激活状态、当前运动状态以及期望控制状态完成目标时距规划、目标车速规划、目标加速度规划；纵向控制模块利用受控车辆的运动状态、当前激活状态、当前运动状态、目标车速以及目标加速度完成目标控制指令的功能逻辑计算，最终将控制指令发到受控车辆执行机构。本发明能够完成车辆自动驾驶纵向控制。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种自动驾驶纵向运动控制的方法及系统

背景技术

非自动驾驶车辆通过驾驶员人工控制方向盘、油门、刹车以及档位等执行机构，操纵车辆前进、后退和转向等功能。车辆运动控制分为横向运动控制和纵向运动控制。其中纵向运动控制指沿着车头方向车辆的加减速控制、前进后退运动控制，分别对应控制车辆的发动机/电机、制动系统和档位系统。

自动驾驶车辆利用车身周围安装的各类传感器，感知车身周围环境和各类目标信息，通过自动驾驶控制器接收传感器信息后，通过各个子系统功能算法，完成车辆横纵向运动控制。其中，纵向控制利用接收到的目标距离、车速和加速度信息、驾驶员车速设置信息以及本车运动状态，进行综合决策和计算，完成控制本车行驶所需的扭矩、减速度以及档位实时控制。

目前已量产的纵向控制功能主要应用于驾驶辅助功能，如定速巡航、自适应巡航以及集成式自适应巡航过程，由于自动驾驶与普通的驾驶辅助功能有本质的区别，因此在纵向控制过程中，需要根据自动驾驶的需求进行控制策略的针对性开发，才能满足L3级以上的自动驾驶功能要求。

因此，有必要开发一种自动驾驶纵向运动控制的方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驾驶纵向运动控制的方法及系统，能完成车辆自动驾驶纵向控制。

本发明所述的自动驾驶纵向运动控制的方法，包括以下步骤：

利用前车目标信息、驾驶员期望状态、上层控制单元目标状态、受控车辆的运动状态、期望时距以及目标加速度信息，完成当前激活状态判定、当前运动状态判定以及期望控制状态判定，并将各个判定状态输出，包含纵向控制是否激活、车辆处于跟车状态或巡航状态、当前控制目标状态是稳定状态或过渡状态等信息；用于纵向规划和控制的功能逻辑开发；

利用前车目标信息、受控车辆的运动状态、当前激活状态、当前运动状态以及期望控制状态完成目标时距规划、目标车速规划、目标加速度规划，用于纵向决策和纵向控制功能逻辑设计；

利用受控车辆的运动状态、当前激活状态、当前运动状态、目标车速以及目标加速度完成目标控制指令的功能逻辑计算，包括目标扭矩、目标减速度以及执行器的使能状态切换，最终将控制指令发到受控车辆执行机构，完成受控车辆的运动控制。

进一步，所述当前激活状态判定具体为：根据TJP状态机信息、环境认知目标信息以及本车运行状态，进行综合判断，输出当前纵向控制系统的目标控制状态，包含系统当前接管状态和目标设置车速；

系统当前接管状态的判定逻辑：

a1为当前车辆不处于前进档或空档状态；

b1为驾驶员踩油门踏板，且该油门扭矩大于系统输出的目标扭矩；

c1为驾驶员踩制动踏板进行制动；

d1为纵向激活状态和TJP激活状态都处于关闭退出状态；

e1为电子手刹处于拉起状态；