[发明专利]一种自动驾驶车辆及其碰撞事故检测方法和系统

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆的碰撞事故检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)自动驾驶车辆运行过程中，实时获取车辆速度、车辆的自动驾驶控制信号和车身纵向加速度的实际值，所述自动驾驶控制信号包括油门开度和制动减速度；

(2)根据当前时刻的车辆车速、油门开度和制动减速度确定当前车辆的运行状态，车辆的运行状态包括加速状态、减速状态和急刹停车状态中的至少一种；

(3)利用预先建立好的当前车辆运行状态对应的车身纵向加速度计算模型以及该模型所需的数据，计算得到当前时刻车身纵向加速度的预期值；其中，加速状态、减速状态和急刹停车状态对应的车身纵向加速度计算模型分别为加速模型、减速模型和急刹停车模型，加速模型所需的数据包括当前时刻的车辆车速和前t1时刻的油门开度，减速模型所需的数据包括前t2时刻的制动减速度，急刹停车模型所需的数据包括加速度开始回弹时的车身纵向加速度的实际值；其中，t1为车辆的加速响应延时，t2为车辆的减速响应延时；

(4)将当前时刻车身纵向加速度的预期值和当前时刻车身纵向加速度的实际值进行比较，根据两者之间的差异，判断车辆是否发生碰撞事故。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的碰撞事故检测方法，其特征在于，加速模型为：Ay_expt＝k1*A(t-t1)+k2*V+b1；减速模型为：Ay_expt＝k3*B(t-t2)+b2；急刹停车模型为：式中，Ay_expt为车身纵向加速度的预期值，A(t-t1)为t-t1时刻的油门开度，V为t时刻的车辆车速，k1、k2、b1为加速状态下的拟合参数，B(t-t2)为t-t2时刻的制动减速度，k3、b2为减速状态下的拟合参数，A₀为加速度开始回弹时的车身纵向加速度的实际值，a₀为典型加速度回弹模型中加速度开始回弹时的加速度值，a(t)为t时刻典型加速度回弹模型中的加速度值。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的碰撞事故检测方法，其特征在于，车辆的运行状态还包括静止状态，所述当前车辆的运行状态通过以下方法确定：若当前时刻的车辆车速和制动减速度满足Vk4*B+b，则当前车辆的运行状态为急刹停车状态；若当前车辆不处于急刹停车状态且车辆车速为0，则当前车辆的运行状态为静止状态；若当前车辆不处于急刹停车状态且车速不为0，则当制动减速度小于0时当前车辆的运行状态为减速状态，当油门开度大于0时当前车辆的运行状态为加速状态；式中，V为t时刻的车辆车速，B为t时刻的油门开度，k4、b为拟合参数。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆的碰撞事故检测方法，其特征在于，所述车辆的加速响应延时基于[0，T]时间段的车辆加速数据计算得到，所述车辆加速数据为油门开度大于0时的油门开度和车身纵向加速度，车辆的加速响应延时为使的值最大时的Δt值；所述车辆的减速响应延时基于[0，T]时间段的车辆减速数据计算得到，所述车辆减速数据为制动减速度小于0时的制动减速度和车身纵向加速度，车辆的减速响应延时为使的值最大时的Δt值；式中，A(t)是t时刻的油门开度，B(t)是t时刻的制动减速度，Ay(t+Δt)是t+Δt时刻的车身纵向加速度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自动驾驶车辆的碰撞事故检测方法，其特征在于，所述判断车辆是否发生碰撞事故的过程为：计算当前时刻车身纵向加速度的预期值与实际值的差值，当该差值超过碰撞阈值时，判定车辆发生碰撞事故；或者，将当前时刻车身纵向加速度的预期值分别与当前时刻前后设定时间段内的车身纵向加速度的实际值求差值，取其中绝对值最小的差值作为当前时刻车身纵向加速度的预期值与实际值的差值，当该差值超过碰撞阈值时，判定车辆发生碰撞事故；或者，将当前时刻车身纵向加速度的预期值分别与当前时刻前后设定时间段内的车身纵向加速度的实际值求差值，并将求得的每一个差值分别与碰撞阈值进行比较，当连续N个差值均超过碰撞阈值时，判定车辆发生碰撞事故，N≥2。