[发明专利]一种基于PET的车辆换道控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于PET的车辆换道控制系统及方法，包括车速监测单元、加速度监测单元、车距监测单元、数据处理单元和主控制单元；数据处理单元包括PET计算模块、换道时间计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和信息处理模块；所述的控制方法，包括速度及加速度数据采集、车距数据采集、第一判断模块进行速度判定、换道时间计算、后侵入时间计算、第二判断模块进行前车的后侵入时间判定、第三判断模块进行后车的后侵入时间判定、强制直行、执行换道共九个步骤。有益效果：本发明通过计算本车与目标车道前后车的后侵入时间，避免由于换道引发交通事故，有效提高道路的安全性。

技术领域

本发明涉及车辆控制系统及方法，特别涉及一种基于PET的车辆换道控制系统及方法，属于汽车控制领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，车辆保有量不断增加，导致公路交通量迅速增长。伴随着汽车拥有率和使用率的提高，交通事故发生率也越来越高。在交通事故中，换道行为造成的交通事故占总交通事故数的28％，对道路交通事故造成了较大的负面影响。在车辆换道时造成的交通事故中，据统计表明，主要是因为驾驶人员对于车辆换道时机判断错误造成的。因此，在车辆换道时给驾驶人员提供安全的换道决策意义非常重要，对减少交通事故的发生，保障人们的财产和生命安全有着十分重要的作用。

中国专利CN 110834634公开了一种车辆换道预警系统及控制方法，系统将车距监测单元和车速监测单元的监测数据输送到数据处理单元，从而得出数据处理结果，再输送到主控制执行单元，该发明仅限于车辆匀速行驶的情况使用，且未考虑目标车道前后车加速或减速时与换道车辆是否会发生碰撞，以及未考虑换道车辆变道时，换道安全性的大小如何体现等情况，致使该系统本身存在一定的局限性。

PET(Post Encroachment Time)表示两辆车到达某一指定断面的时间差，又称后侵入时间，PET的值越大，则两车发生碰撞的可能性越小，两车行驶的安全性越高；以车辆换道为例，指的是以换道目标车道前车所经过的某一位置为指定断面，换道车辆经过指定断面的时间差。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种基于PET的车辆换道控制系统及方法，强制车辆在未发生碰撞的情况下，完成换道，避免由于在可能发生碰撞的条件下进行换道。

技术方案：一种基于PET的车辆换道控制系统，包括车速监测单元、加速度监测单元、车距监测单元、数据处理单元和主控制单元；所述车速监测单元、加速度监测单元和车距监测单元将测得数据传输给数据处理单元，数据处理单元发出指令给主控制单元，主控制单元控制车辆的转向并提醒车辆驾驶员；车距监测单元包括前测距仪和后测距仪；加速度监测单元包括横向加速度传感器、纵向加速度传感器以及后车纵向加速度传感器；车速监测单元包括横向车速传感器、纵向车速传感器、前测速仪、后测速仪、前车纵向车速传感器和后车纵向车速传感器；数据处理单元包括PET计算模块、换道时间计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和信息处理模块；所述主控制单元包括语音提示装置和控制执行装置；

所述横向车速传感器和横向加速度传感器测得本车横向车速和横向加速度传输给换道计算模块；换道时间计算模块计算本车换道时间传输给第二判断模块和第三判断模块；

纵向车速传感器测得本车纵向车速、前测速仪和后测速仪分别测得目标车道前车车速和目标车道后车车速值传输给第一判断模块；第一判断模块的判断值传输给PET计算模块；

前测距仪测得本车与目标车道前车的距离传输给PET计算模块，前车纵向车速传感器测得目标车道前车的纵向车速、纵向加速度传感器和纵向车速传感器分别测得本车的纵向加速度和纵向车速传输给PET计算模块；PET计算模块计算本车与前车的后侵入时间传输给第二判断模块，第二判断模块的判断值传输给第三判断模块；