[发明专利]一种自适应巡航系统的期望加速度决策方法及系统

说明书

本发明公开了一种自适应巡航系统的期望加速度决策方法，包括建立自适应巡航系统跟车运动学模型；在所述跟车运动学模型下根据控制优化策略及每个控制优化策略对应的约束条件，以获取自适应巡航系统的控制量；其中，所述控制优化策略包括场景判定及切换逻辑策略、定速巡航控制策略、自主跟车控制策略中的至少一项；还公开了一种自适应巡航系统的期望加速度决策系统，包括：运动模型构建模块，用于建立自适应巡航系统跟车运动学模型。本发明的有益效果为能决策出满足相对车距与主车速度同时收敛于安全车距和目标车速的期望加速度，并满足驾乘舒适性。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种自适应巡航系统的期望加速度决策方法及系统。

背景技术

自适应巡航控制系统，也称为ACC系统，是在传统的巡航控制技术基础上发展起来的，不仅具有定速巡航能力，而且具有应用车载传感器信息自动调整车辆行驶速度，使本车与前行车辆之间保持安全间距的功能。

目前典型的自适应巡航功能是在特定工况下实现汽车的纵向自动驾驶，解放驾驶员的双脚，减轻驾驶员的操作负担，并在有碰撞危险时及时提示驾驶员直至进行主动制动干预，以避免碰撞或减轻碰撞的危险程度。自适应巡航系统控制主车在前方传感器检测范围内没有目标车辆时以驾驶员设定的目标速度巡航行驶；而当前方目标车辆在主车的检测范围内且目标车辆车速小于主车设置的巡航车速时，主车以一定的控制策略跟随目标车辆行驶。因此自适应巡航控制车辆一般采用雷达为主摄像头为辅的传感器系统以探测交通环境信息，例如目标车辆与主车间的相对车距及相对车速等。自适应巡航主控系统则利用交通环境信息、主车行驶状态、主车运动参数以及由安全距离模型计算的安全车距决定主车目前的控制状态并向各执行机构发送动作指令。

通常自适应巡航系统设计采用分层设计，其中决策层的期望加速度决策算法是建立在车间距算法基础之上的。安全车距模型的选择和设置对自适应巡航控制系统十分关键。在进行车距控制时安全车距模型实时计算主车所处的安全状态，并根据前车的行驶情况决定是否对主车进行加速或减速操作。安全车距设置偏小会导致主车在前车跟随行驶时经常处于不安全状态，从而引发驾驶员精神紧张。安全车距设置过大则会引起其它车辆的频繁并线，使驾驶员对自适应巡航控制的信任度降低。因此选取可靠而合适的安全车距计算模型十分重要。目前现有技术中大量使用的是固定车间安全时距模型，即安全车距等于主车车速乘以时间常数，再加停车时的最小安全车距，然而此种模型太过局限，对驾乘的安全性和舒适度都有影响。

为解决驾驶员辅助系统在前车跟随控制中车距与车速误差不易同步收敛的问题，建立考虑主车对期望加速度动态响应的主车与前车运动模型，以对前车跟随控制提供模型参考。现有技术中加速度决策系统往往未能反应主车与主目标车辆的运动关系，决策出的期望加速度未能满足相对车距与主车速度同时收敛于安全车距和目标车速，体现在实际驾驶场景中主要有，相对车距过大，旁边车道车辆切入本车道影响交通流量；相对车距过小，引发频繁的车辆制动/驱动切换和安全风险；并且，现有的加速度决策系统决策过程一般不会考虑驾驶员行为经验，输出的期望加速度过大，严重影响驾乘的舒适性；还有的加速度决策系统涉及到的结构和数学模型过于复杂，有时候甚至用到机器自学习和神经网络等知识，高性价比的车载嵌入式控制器无法满足其对运算能力的要求。

发明内容

本发明的目的在于为了提供一种能反应主车与目标车辆运动关系、决策出满足相对车距与主车速度同时收敛于安全车距和目标车速的期望加速度，并满足驾乘舒适性的自适应巡航系统的期望加速度决策方法及系统。

为此，本发明采取的技术方案是：

一种自适应巡航系统的期望加速度决策方法，包括

建立自适应巡航系统跟车运动学模型；

在所述跟车运动学模型下根据控制优化策略及每个控制优化策略对应的约束条件，以获取自适应巡航系统的控制量；

其中，所述控制优化策略包括场景判定及切换逻辑策略、定速巡航控制策略、自主跟车控制策略中的至少一项；