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原文传递一种汽车低速主动安全执行控制方法及控制系统

专利名称：	一种汽车低速主动安全执行控制方法及控制系统
摘要：	本发明提出一种汽车低速主动安全执行系统控制方法及系统，通过设计低速主动安全执行系统控制策略，采集近距超声波雷达及环视摄像头采集的数据信息，探测周围环境信息，解决车辆周围4米范围内与障碍物碰撞风险的问题，对两种传感器的数据融合，并考虑坡度变化对距离值的影响，对制动力的初始压力值进行建压补偿，分析驾驶员的动作意图，实现驾驶员实时的操作行为同低速紧急刹车执行系统控制策略的功能进行协调控制，解决低速状态下车辆的行车主动安全问题，对车辆低速状态下主动安全功能增加稳定性及提升安全可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆长安汽车股份有限公司
发明人：	苏斌;梁锋华;张伟方;万凯林;高享久
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910515067.1
公开号：	CN110293967A
代理机构：	重庆华科专利事务所
代理人：	康海燕
分类号：	B60W30/09(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	400023 重庆市江北区建新东路260号
主权项：	1.一种汽车低速主动安全执行系统控制方法，包括以下步骤： (1)数据采集：超声波传感器探测车辆周围的障碍物距离S1，环视摄像头获取车辆周围的障碍物距离S2，由车身控制器(BCM)通过CAN总线获取当前车辆行驶的坡度信息、实时车速、刹车及油门踏板的状态； (2)数据融合：低速紧急刹车系统控制器处理来自超声波传感器及环视摄像头探测到的障碍物距离S1和S2，先融合得到初融合距离S`；然后根据当前车辆行驶的坡度信息，计算坡度融合距离S`融，最后将S`和S`融融合得到主动安全区域内本车与障碍物的实际融合距离值S融； (3)决策车辆制动力及制动时间： (3.1)根据当前的实时车速，查表获得车辆可预留安全距离S3； (3.2)根据S融和S3计算得到刹停位置距离S； (3.3)利用公式计算出制动时间T`，通过公式计算得到减速度修正值ɑ`，其中v为当前的车速，a为目标减速度，得到v`为速度变化值，通过制动力控制车速的变化得到，ΔT为系统采样周期； (3.4)利用减速度修正值a`修正目标减速度a后获得目标减速度制动力F`：通过查表获得系数，ɑ`大于ɑ时目标减速度制动力减掉系数，ɑ`小于ɑ时目标减速度制动力加上系数； (3.5)根据刹车及油门踏板的状态，通过查询刹车踏板和油门状态补偿制动力数据表，对目标减速度制动力F`进行补偿，得到实际执行制动力F； (4)输出制动力及制动时间，并执行制动：判断当前是减速刹车或是紧急刹车，选择相应的制动力，计算制动的时间，对减速刹车和紧急刹车的制动力的初始压力值进行建压时间补偿，建压补偿的时间通过查表获得，得到最后的制动执行时间T，再根据T值执行力时刻数据表，判断到达制动执行时间T后输出制动力F，执行制动。 2.根据权利要求1所述的汽车低速主动安全执行系统控制方法，其特征在于，所述数据融合具体包括： (2.1)将两种传感器进行坐标和时间同步：所述坐标同步是通过将摄像头的坐标转换到以车辆后轴中心为原点的三维笛卡尔坐标，将超声波传感器的坐标转换到以车辆后轴中心为原点的二维笛卡尔坐标系上，将坐标系同步，把车身坐标姿态的计算得到的点作为基础同步环境坐标点；所述时间同步是采取将环视摄像头获取的障碍物距离S2的时间和超声波传感器获取到的障碍物距离S1的时间分别标记，在计算处理时间片上进行航迹同步； (2.2)融合得到初融合距离S`：将S1和S2通过加权求平均值的方法融合，获得一个距离值S`； (2.3)计算得到坡度融合距离S`融：根据当前车辆行驶的坡度信息，计算得到坡度融合距离S`融，公式Δθ为当前车辆行驶的坡度的仰角值； (2.4)融合得到实际融合距离S融：S`融再与S`进行加权处理，获得实际融合距离S融。 3.根据权利要求1所述的汽车低速主动安全执行系统控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述紧急刹车和减速刹车是两种不同刹车状态，用于判断建压选择，是分别对应的参数T`和T，具体为：当判断当前是减速刹车时，选择相应的制动力，通过查询减速刹车建压补偿时间数据表，对减速刹车进行T`建压补偿，得到制动执行时间T；当判断是紧急刹车时，选择相应的制动力，通过查询紧急刹车建压补偿时间数据表，对紧急刹车进行T`建压补偿，得到制动执行时间T。 4.根据权利要求1所述的汽车低速主动安全执行系统控制方法，其特征在于，所述超声波传感器布置至少12个，探测车辆周围的环境信息，探测的距离为30cm至450cm，规划出车身周围20个区域，分布于车身周围；超声波输入模块通过Lin总线与低速紧急刹车系统控制器连接；所述环视摄像头通过同轴数字信号线与低速紧急刹车系统控制器连接。 5.实现权利要求1所述方法的汽车低速主动安全执行控制系统，其包括超声波传感器、环视摄像头、低速紧急刹车系统控制器、车身控制器BCM；其特征在于，所述超声波传感器通过Lin总线与低速紧急刹车系统控制器连接，环视摄像头通过同轴数字信号线与低速紧急刹车系统控制器连接，低速紧急刹车系统控制器通过CAN总线与车身控制器BCM相连；所述超声波传感器超用于探测车辆周围的障碍物距离S1，环视摄像头用于获取车辆周围的障碍物距离S2；所述低速紧急刹车系统控制器包括数据输入模块和策略输出模块；输入模块的数据由外部传感器生成，通过总线发送给低速紧急刹车系统控制器；所述数据输入模块包括数据获取单元和数据融合单元；所述数据获取单元用于获取来自超声波传感器及环视摄像头探测到的障碍物距离S1和S2，以及获取当前车辆行驶的坡度信息、当前实时车速、刹车及油门踏板的状态；所述数据融合单元用于处理来自超声波传感器及环视摄像头探测到的障碍物距离S1和S2，先融合得到初融合距离S`；然后根据当前车辆行驶的坡度信息，计算得到S`融，最后将S`和S`融融合得到主动安全区域内本车与障碍物的实际距离值S融；所述策略输出模块包括决策单元和输出单元；所述决策单元用于决策车辆制动力及制动时间，包括：根据当前的实时车速，查表获得车辆可预留的安全距离S3；根据S融和S3计算得到刹停位置距离S；利用公式计算出制动时间T`，通过公式计算得到减速度修正值ɑ`，其中V为当前的车速，a为目标减速度，得到V`为速度变化值，通过制动力控制车速的变化得到，ΔT为系统采样周期；利用减速度修正值a`修正目标减速度a后获得目标减速度制动力F`：通过查表获得系数，ɑ`大于ɑ时目标减速度制动力减掉系数，ɑ`小于ɑ时目标减速度制动力加上系数；根据刹车及油门踏板的状态，通过查询刹车踏板和油门状态补偿制动力数据表，对目标减速度制动力F`进行补偿，得到实际执行制动力F；所述输出单元用于输出制动力及制动时间，并执行制动：判断当前是减速刹车或是紧急刹车，选择相应的制动力，计算制动的时间，对减速刹车和紧急刹车的制动力的初始压力值进行建压时间补偿，建压补偿的时间通过查表获得，得到最后的制动执行时间T，再根据T值执行力时刻数据表，判断到达制动执行时间T后输出制动力F，执行制动。
所属类别：	发明专利