[发明专利]一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法及系统

权利要求书

1.一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法，其特征在于，该方法包括：车辆对周围环境进行感知，得到感知信息；根据获取的感知信息构建行车风险场模型；采用行车风险场模型计算车辆用户的行车风险，得到行车风险综合指数曲线；根据行车风险综合指数曲线设置三个级别的预警阈值；根据三个级别的预警阈值计算车辆的期望距离和期望速度，并根据期望距离和期望速度对自动驾驶车辆进行分级预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法，其特征在于，车辆对周围环境进行感知包括：采用主动传感器和被动传感器对环境信息进行感知，得到感知信息；所述感知信息包括障碍车辆信息和环境信息，其中障碍车辆信息包括障碍车辆的运动状态、质量和体积；环境信息包括道路能见度、道路曲率、道路坡度和道路附着系数。

3.根据权利要求1所述的一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法，其特征在于，构建的行车风险场模型为：

其中，Q_u表示不确定常数；M_u表示道路中物体u的等效质量；R_u表示物体所在位置处的道路条件因子；r_u＝(x-x_u，y-y_u)表示物体周围各位置(x，y)到物体所在位置(x_u，y_u)的距离矢量；λ₁为位置梯度指数；λ₂为大于0的修正系数，用于修正速度对驾驶风险的影响；v_u表示运动物体速度，表示物体速度方向与r_u形成的夹角，顺时针方向为正；C_u表示道路曲率因子，±表示车辆拐弯方向，+表示车辆拐弯方向为左，-表示车辆拐弯方向为右。

4.根据权利要求1所述的一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法，其特征在于，采用行车风险场模型计算车辆用户的行车风险包括：根据行车风险场模型计算车辆纵向行驶风险；对计算出的纵向行驶风险进行标准化和归一化处理；根据归一化后的纵向行驶风险计算风险场时间变化率指数UT_i,j；对纵向行驶风险和风险场时间变化率指数进行整合，得到行车风险综合指数曲线。

5.根据权利要求4所述的一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化碰撞分级预警方法，其特征在于，计算车辆纵向行驶风险的表达式为：

其中，A_u表示不确定常数；M_u表示道路中物体u的等效质量；D_u表示物体所在位置处的道路条件因子；r_u＝(x-x_u，y-y_u)表示物体周围各位置(x，y)到物体所在位置(x_u，y_u)的距离矢量；λ₁为位置梯度指数；λ₂为大于0的修正系数，用于修正速度对驾驶风险的影响；v_u表示运动物体速度，表示物体速度方向与r_u形成的夹角，顺时针方向为正；C_u表示道路曲率因子，±表示车辆拐弯方向，+表示车辆拐弯方向为左，-表示车辆拐弯方向为右，ψ_u为速度v_u与x轴的夹角。

6.根据权利要求4所述的一种基于风险场模型的自动驾驶汽车个性化路径规划方法，其特征在于，计算风险场时间变化率指数UT_i,j的公式为：

其中，U_V为行车风险场，为车辆间距对时间的微分，F_{LKi_j}障碍物车辆j对i施加的势场力，v_j表示车辆j的行驶速度，v_i表示车辆i的行驶速度，表示速度v_j与横坐标的夹角，表示v_i与横坐标的夹角。