[发明专利]一种基于变加速模型的紧急制动方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于变加速模型的紧急制动方法和系统，所述方法包括：建立紧急制动的变加速模型，在所述变加速模型中，包括驾驶员反应阶段，减速度由零到最大减速度的减速度上升制动阶段和在最大减速度下的恒定减速度阶段；所述减速度上升制动阶段的刹车力度和时间，通过标定的刹车力度‑减速度‑时间关系曲线获得；在整个紧急制动阶段，周期性地检测本车速度、前车速度和前车加速度，并将该时刻获得的实际速度和理论制动曲线上同时刻的理论速度进行比较；根据同时刻下的实际速度、理论速度，计算减速度变化量，并根据所述减速度变化量修正下一检测周期的刹车力度；以期在下一检测周期期末时的实际速度和理论速度趋同。

技术领域

本发明涉及无人驾驶车辆的气刹制动控制领域，尤其涉及一种基于变加速模型的紧急制动方法和系统。

背景技术

自动紧急制动系统(AEB)是一种主动安全系统，当检测到潜在的碰撞时，会激活汽车的刹车。它是自动工作的，不需要驾驶员实际触摸制动踏板。如果驾驶员正在踩刹车，但不足以防止碰撞，它也可以增加制动力。所有AEB系统都能检测到车辆，许多系统还能检测到行人和骑自行车的人。AEB的目的是在出现危险情况或驾驶员刹车不充分时启动刹车，从而减少碰撞。

传统的AEB决策制动模型一般使用TTC碰撞时间模型(车辆加速度恒定，且本车车速高于前车车速时进入)或者安全间距模型，模型中一般都按照匀变速运动进行建模，但是这种紧急制动容易造成驾乘人员的不适。除此之外，模型中的一系列调控参数，包括加速度和制动控制参数理论上都是连续的曲线，但是实际当中的参数状态都是离散的，如何更好地衔接补足理论与实际之间的差异，减少控制误差，业界没有较为合理完善的方案。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于变加速模型的紧急制动方法和系统，采用变加速模型进行紧急制动，以减少紧急制动造成的不适影响，及给出一种离散参数控制方法减少控制误差。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于变加速模型的紧急制动方法，包括以下步骤：

步骤S1：建立紧急制动的变加速模型，在所述变加速模型中，包括驾驶员反应阶段，减速度由零到最大减速度的减速度上升制动阶段和在最大减速度下的恒定减速度阶段；所述驾驶员反应阶段的时间通过设置获得；所述减速度上升制动阶段的刹车力度和时间，通过标定的刹车力度-减速度-时间关系曲线获得；

步骤S2：输入本车速度、前车速度、前车加速度，根据所述变加速模型计算碰撞距离或碰撞时间；

步骤S3：当本车和前车的距离小于所述碰撞距离或所述碰撞时间小于设定阈值时，触发紧急制动，根据所述变加速模型生成理论制动曲线；

步骤S4：在所述驾驶员反应阶段内未收到驾驶员的人工干预时，执行自动紧急制动，进入所述减速度上升制动阶段；在整个紧急制动阶段，周期性地检测本车速度、前车速度和前车加速度，并将该时刻获得的实际速度和理论制动曲线上同时刻的理论速度进行比较；根据同时刻下的实际速度和理论速度，计算减速度变化量，并根据所述减速度变化量修正下一检测周期的刹车力度；以期在下一检测周期期末时的实际速度和理论速度趋同。

进一步的，所述步骤S1中，所述减速度上升制动阶段的刹车力度和时间的获得方法为：通过标定的刹车力度-减速度-时间关系曲线，给出在不同刹车占空比下所述减速度上升制动阶段加速度由零增加到最大减速度的时间，即减速度上升制动阶段的时间。

进一步的，所述减速度变化量的计算公式为：减速度变化量＝2*(实际速度-理论速度)/检测周期，所述检测周期为两次速度采集的时间间隔。

进一步的，所述步骤S4中根据所述减速度变化量修正下一检测周期的刹车力度的方法为：

计算期望减速度，所述期望减速度为所述减速度变化量和实际减速度之和；