[发明专利]一种汽车主动防撞弯道虚警消除方法

摘要

本发明涉及一种汽车主动防撞弯道虚警消除方法。本发明把本车理想化为质点，且本车沿弯道中线行驶；定义方位角为两车所构成的直线与本车正前方所构成直线之间的夹角，随着两车瞬间距离D的动态变化，计算出方位角在同一车道内变化的范围。由视频、毫米波雷达或激光雷达传感器测出两车相对距离D和方位角θ，判断方位角是否落在上述范围内，若是，则说明两车在同一车道内；否则，则不在同一车道内，此为虚警可剔除。本发明对解决交通安全、提高运输能力、降低恶性交通事故发生率、减少生命财产损失及提高社会经济效益来说，具有极大的现实意义和广阔的应用前景。

主权项

一种汽车主动防撞弯道虚警消除方法，其特征在于：把本车理想化为质点，且本车沿弯道中线行驶；定义方位角为两车所构成的直线与本车正前方所构成直线之间的夹角，随着两车瞬间距离D的动态变化，计算出方位角在同一车道内变化的范围：θ∈(π2-arccos4D2-L2-4RL8DR,π2-arccos4D2-L2+4RL8DR)]]>其中R为高速公路内道半径，L为内道宽度，θ为方位角；由视频、毫米波雷达或激光雷达传感器测出两车相对距离D和方位角θ，判断方位角是否落在上述范围内，若是，则说明两车在同一车道内；否则，则不在同一车道内，此为虚警可剔除；所述的高速公路内道半径R的计算过程为：将汽车的运动理解为一个在道路平面上的刚体平面运动，汽车的运动形式为汽车自身的平动和汽车绕其质心的转动的合成；假定预测时间为Tp，基于对驾驶员前视策略的假设，对于每一个给定的汽车当前运动参数t时刻横、纵向加速度和横、纵向速度，以当前汽车所在位置为坐标系原点，预测下一时刻t+Tp汽车的位置，同时得到在这个预期位置下的速度v、加速度a和航向角α；根据无穷小原则，将Tp分成J等份，对于每一微小等份Δt，分别求出汽车纵向和横向在该段时间后的状态；照此累加到最后一步，求出汽车在预测时间Tp后的状态，同时求出汽车位于此点时的坐标和汽车的航向角，作为下一步计算的基础；每一步的计算所参照的坐标系不一样，必须将其转换到同一坐标系下才可能相加；选取坐标系(x0，y0)作为整个计算过程的参考系，即以汽车当前时刻的车体坐标系为整个计算过程的参照系，得到本车在预测时间后所处的位置，以此位置与前方障碍物车辆的相对位置进行比较确定本车在预测时间后是否安全；假设每一微小时刻i的速度为vx,i、vy,i，加速度为ax,i、ay,i，航向角为αi；设转换矩阵为：Ai=cosαi-sinαisinαicosαi]]>从而每一微小时刻的本车坐标位置有公式：xiyi=xi-1yi-1+vx,i-1vy,i-1·Δt+Ai-1·12·ax,iay,i·Δt2]]>将上述每一微小时刻的坐标位置连接起来，得到本车轨迹的虚拟曲线；采用三次代数多项式拟合汽车预期行驶的轨迹，并由此计算对应的道路两侧的边界曲线，P3(x)＝a0+a1x+a2x2+a3x3根据预测轨迹数据点，应用最小二乘法，确定参数a0、a1、a2、a3，即可拟合出预测时刻Tp行车轨迹；同理，得到本车在未来一段时间内预期走行的轨迹；计算此轨迹的曲线曲率，据此取值为内道半径R。