[发明专利]一种基于横向主动防撞的控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于横向主动防撞的控制系统，包括车辆信息采集与交互系统，所述车辆信息采集与交互系统包括车辆与行驶环境信息采集系统和车辆间信息交互系统：

所述车辆与行驶环境信息采集系统进行自身车辆运动状态信息采集与外界驾驶环境与障碍物信息采集；

所述车辆间信息交互系统用于行驶车辆之间彼此运动状态信息相互传递并接收；

其特征在于，还包括横向主动防撞控制系统、纵向辅助防撞系统、智能协同变道系统、车轮独立线控转向系统：

所述纵向辅助防撞系统用于辅助控制换道或转向过程中避免发生车辆纵向碰撞；

所述智能协同变道系统用于协调受到横向碰撞威胁的车辆执行换道操作；

所述车轮独立线控转向系统用于控制车辆各个车轮的转向操作；

所述横向主动防撞控制系统根据车辆信息采集与交互系统采集的信息判断车辆是否有横向碰撞威胁并控制是否启动智能协同变道系统进行换道或转向以躲避障碍物，同时在换道或转向的过程中启动纵向辅助防撞系统；

横向主动防撞控制系统将车辆的横向碰撞威胁分为三个等级：分别为横向无风险、横向低风险碰撞和横向高风险碰撞；

所述智能协同变道系统包括转向换道防撞模式和快速换道防撞模式，其中，快速换道防撞模式下的转角角度或/和车辆的平均纵向车速大于转向换道防撞模式下的转角角度或/和车辆的平均纵向车速；

当横向主动防撞控制系统判定横向碰撞威胁为横向低风险碰撞时，启动转向换道防撞模式；

当横向主动防撞控制系统判定横向碰撞威胁为横向高风险碰撞时，启动快速换道防撞模式；

智能协同变道系统还包括临时压线排列模式，即当前车辆处于当前车道与驶入车道之间：

当前车辆向所驶入车道的车辆发送转向换道请求插队信息，但在交互时间t_m内未接收到同意插队信息后，当前车辆再次向驶入车道的车辆发送快速换道请求插队信息，在交互时间t_m内未接收到同意插队信息后，当前车辆启动临时压线排列模式；

所述纵向辅助防撞系统包括车头危险区域预警模式、车尾危险区域预警模式、拒绝车辆介入预警模式以及纵向防撞控制模式：

车头危险区域预警模式：当横向主动防撞控制系统中判定为横向无风险后，障碍物车辆驶入当前车道后需判断是否有纵向碰撞风险，若当前车辆存在纵向碰撞风险，且其纵向位置小于障碍物车辆纵向位置，则触发车头危险区域预警；

车尾危险区域预警模式：当横向主动防撞控制系统中判定为横向无风险后，障碍物车辆驶入当前车道后需判断是否有纵向碰撞风险，若当前车辆存在纵向碰撞风险，且其纵向位置大于障碍物车辆纵向位置，则触发车尾危险区域预警；

拒绝车辆介入预警模式：当前车道车辆的车辆间信息交互系统接收到转向换道请求插队信息和快速换道请求插队信息，但并未回复同意插队信息时启动拒绝车辆介入预警，同时该车道车辆开始进行纵向防撞控制调节，为请求插队的车辆提供行驶车距；

纵向防撞控制模式：当车辆出现车头危险区域预警和车尾危险区域预警时，纵向辅助防撞系统利用车辆间的实际间距值d_x与期望纵向间距d_x,des之差，以及滑模控制算法计算当前车辆的车轮驱动力矩与制动轮缸压力，控制当前车道车辆纵向不发生追尾碰撞。

2.根据权利要求1所述的一种基于横向主动防撞的控制系统，其特征在于，所述横向主动防撞控制系统包括单车主动防撞模式、双车主动防撞模式以及多车主动防撞模式：

单车主动防撞模式：当侧方车辆的换道、转向及其他横向运动操作仅导致当前车道一辆车受到横向碰撞威胁，此时，根据横向碰撞威胁等级完成转向换道操作；

双车主动防撞模式：当侧方车辆的换道、转向及其他横向运动操作仅导致当前车道的两辆相邻车辆受到横向或纵向碰撞威胁，此时，根据横向碰撞威胁等级完成转向换道操作；当相邻两辆车同时启动转向换道模式时，两辆车组成双车队列，相邻两辆车在换道过程中同时启动纵向辅助防撞模式；

多车主动防撞模式：当侧方车辆的换道、转向及其他横向运动操作导致当前车道的三辆及三辆以上的车受到横向或纵向碰撞威胁，此时障碍物车辆启动智能协同变道系统中的临时压线排列模式，同时启动纵向辅助防撞系统中的拒绝车辆介入预警，当前车道受到横向或纵向碰撞威胁的全部车辆同时启动纵向辅助防撞系统中的纵向防撞控制。