[发明专利]一种铰接式车辆变道避障方法

权利要求书

1.一种铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，包括：

步骤一、采集车辆的纵向速度、车辆的加速度、车辆的宽度、前车的宽度、本车与前车的距离和前车的纵向速度；

步骤二、建立避障段轨迹规划模型，获取车辆紧急避障部分结束的临界纵坐标：

式中，(x_c,y_c)为紧急避障部分结束的临界坐标，l为回旋线上点(x,y)到原点的曲线长，x_d为前车的宽度，x_D1为本车宽度，x_safe为本车与前车的初始安全距离，θ为紧急避障部分结束的转角，a为本车质心到前轴距离；

步骤三、以贝塞尔曲线建立回正段轨迹规划模型，获得本车回正段的轨迹；

步骤四、更新本车与前车之间的安全距离：

x_safe2＝(v_x-v_1x)t_safe；

式中，x_safe2为更新后的本车与前车之间的安全距离，v_x为车辆的纵向速度，v_1x为前车的纵向速度，t_safe为车辆避障所需时间；

步骤五、当本车与前车的距离到达车辆更新后的本车与前车之间的安全距离且目标车道无车后，车辆根据所述避障段轨迹规划模型和回正段轨迹规划模型进行变道避障。

2.如权利要求1所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述避障段轨迹规划模型是：

式中，(x,y)为车辆的坐标，A为回旋线系数。

3.如权利要求2所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述回旋线系数满足：

A²＝ρl；

式中，ρ为回旋线上点(x,y)的曲率半径。

4.如权利要求3所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述紧急避障部分结束的转角满足：

5.如权利要求4所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述车辆到达紧急避障部分结束的临界坐标时，所述回旋线上点(x_c,y_c)的曲率半径满足：

式中，ρ_c为回旋线上点(x_c,y_c)的曲率半径，a_ymax为车辆的纵向加速度。

6.如权利要求5所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述回正段轨迹规划模型是：

B₃(t)＝(1-t)³P₀+3t(1-t)²P₁+3t²(1-t)P₂+t³P₃,t∈[0,1]

式中，P₀为紧急避障部分结束的临界坐标(x_c,y_c)，P₁为第一过渡坐标(x₁,y₁)，P₂为第二过渡坐标(x₂,y₂)，P₃为避障结束坐标(x_e,y_e)。

7.如权利要求6所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述第一过渡坐标满足：

式中，k_c为紧急避障部分结束的临界坐标点的斜率，D为车辆在避障过程中的横向位移。

8.如权利要求7所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述第二过渡坐标满足：

式中，r_c为紧急避障部分结束的临界坐标点的曲率。

9.如权利要求8所述的铰接式车辆变道避障方法，其特征在于，所述车辆避障所需时间满足：

式中，x_start为车辆避障结束时的车辆质心x轴坐标，d为挂车质心到挂车轴的距离，e为挂车质心到铰接点的距离，b为本车质心到后轴的距离。