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原文传递 一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法
专利名称: 一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法
摘要: 本发明涉及汽车安全领域,公开了一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,包括触发一级报警、二级报警以及紧急制动的方法,同时本发明公开了本车以及前车的运动轨迹预测算法。本发明根据自动紧急制动系统的运行模式,将系统启动后的三个阶段按照第一级报警、第二级报警和紧急制动三个阶段进行划分,同时根据系统的第二级报警方式的不同和本车制动系统的响应特性,设计了自动紧急制动系统的减速度曲线,在实际运行过程中,通过实时进行本车和前车的预测计算来实现自动紧急制动系统各个不同阶段的触发。使得本发明具有触发准确可靠,误判以及漏判概率低等优点。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 北京;11
申请人: 北京金万安汽车电子技术研发有限公司
发明人: 姜丹娜
专利状态: 有效
申请日期: 2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期: 2019-04-26T00:00:00+0800
申请号: CN201811632642.8
公开号: CN109677419A
代理机构: 浙江杭知桥律师事务所
代理人: 王梨华;陈丽霞
分类号: B60W50/14(2012.01);B;B60;B60W;B60W50
申请人地址: 100102 北京市朝阳区望京东园7区17号楼9层902室
主权项: 1.一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:包括以下步骤, a、实时获取自车和前方目标车辆的速度、加速度以及两者的相对距离; b、计算本车和前车在预定义时间Tset内的行驶轨迹; c、判断在Tset时间内是否存在时刻tc,满足触发一级报警的条件,如果存在tc则进入下一步骤,如果不存在满足触发一级报警的条件的时刻tc,则结束,等待下一时刻再进行计算; d、预设触发一级报警后,用户的预设反应时间为Tw1,触发一级报警的同时,启动计时器Tcount_W1进行计时,在等待计时器Tcount_W1到达预设定的驾驶员反应时间Tw1的过程中,检测第一级报警退出条件是否满足,若满足退出条件则退出第一级报警,并结束;若不满足退出条件,则进入下一步骤; e、一级报警的时间长度Tcount_W1达到驾驶员反应时间Tw1时,没有满足退出一级报警的条件,则触发二级报警,在触发第二级报警的同时,启动计时器Tcount_W2; f、预设触发二级报警后,用户的反应操作时间为Tw2,在等待计时器Tcount_W2到达预设定的驾驶员反应时间Tw2过程中,检测第二级报警退出条件是否满足,若满足退出条件则退出第二级报警,并结束; g、在进入步骤f后,二级报警的时间长度Tcount_W2达到驾驶员反应时间Tw2时,没有满足退出二级报警的条件,则触发紧急制动,触发紧急制动的同时,启动计时器Tcount_E; h、预设触发紧急制动报警后,用户的反应操作时间为TE,在等待计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE的过程中,检测紧急制动退出条件是否满足,若满足退出条件则,退出紧急制动,并结束;如不满足则进入下一步骤; i、若计时器Tcount_E到达预设定的驾驶员反应时间TE时,没有满足退出紧急制动的条件,则退出紧急制动。 2.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:定义本车为1车、前车为2车,实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度,加速度以及相对距离,即实时获得V1x(本车纵向速度),V1y(本车横向速度),A1x(本车纵向加速度),A1y(本车横向加速度),V2x(前车纵向速度),V2y(前车横向速度),A2x(前车纵向加速度),A2y(前车横向加速度),S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离);在时间Tset时间内,本车和前车的为运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]; 步骤c中一级报警的触发条件为,若在Tset时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe,并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc),则触发一级报警。 3.根据权利要求2所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:步骤b中本车在预定义时间Tset内轨迹的预测方法是,预定义算法的时间步长为tstep,按照每个时间步长递增的方式进行计算,命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn,n为从0到Tset/tsetp的数,具体实施步骤为, (1)从n=1开始计算; (2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1=0,A1x(tn-1)=A1x(0),A1y(tn-1)=A1y(0),V1x(tn-1)=V1x(0),V1y(tn-1)=V1y(0),S1x(tn-1)=0,S1y(tn-1)=0; (3)计算第n个时间步长的时间tn=tn-1+tstep; (4)若步骤(3)计算得到tn满足tn=Tset,预测结束。 4.根据权利要求2所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:步骤b中前车运行轨迹的预测算法为, 预定义时间步长为tstep,按照每个时间步长递增的方式进行计算,命第0个时间步长为t0,第n个时间步长tn,n为从0到Tset/tsetp的数,具体实施步骤为, (1)从n=1开始计算; (2)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即tn-1=0,A2(tn-1)=A2(0),A2(tn-1)=A2(0),V2(tn-1)=V2(0),V2(tn-1)=V2(0),S2(tn-1)=0,S2(tn-1)=0; (3)计算第n个时间步长的时间tn=tn-1+tstep; (4)若步骤(3)计算得到tn满足tn=Tset,预测结束。 5.根据权利要求3所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:步骤(9)和步骤(12)中提到的Awx和AEx为关于时间的加速度函数,根据二级报警的作用方式,Awx表现为三种形式,具体表现为: (1)系统不执行主动制动,但也不加速,即给发动机管理系统发送降扭请求Awx的值为0,及Awx(t)=0,此时AEx(t)为从0开始的制动,将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t); (2)系统执行主动制动,即除给发动机管理系统发送降扭请求,还主动进行点刹,即Awx的先减小再增大回到0,使车辆产生明显俯仰,此时AEx(t)同样为从0开始的制动,将制动系统响应延迟特性定义为AEx(t); (3)系统执行主动制动,即除给发动机管理系统发送降扭请求,还主动进行缓制动,即Awx的先减小到某一减速度值,此时AEx(t)同样为从Aw_set开始的制动,制动系统响应延迟特性定义为AEx(t)。 6.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:判断步骤d中是否满足退出一级报警的方法为, (1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度,加速度以及相对距离,即实时获得V1x(本车纵向速度),V1y(本车横向速度),A1x(本车纵向加速度),A1y(本车横向加速度),V2x(前车纵向速度),V2y(前车横向速度),A2x(前车纵向加速度),A2y(前车横向加速度),S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离); (2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]; (3)若在Tset-Tcount_W1时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe,并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc),则进入步骤(4),若不满足,则退出第一级报警条件满足,并结束; (4)若步骤(3)的条件满足,进一步判断是否有驾驶员指令,包括油门增大,转向,制动操作; (5)若步骤(4)有驾驶员指令介入,则退出第一级报警条件满足,并结束;若步骤(4)无驾驶员指令介入,则退出第一报警条件不满足,并结束。 7.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:判断步骤f中是否满足退出二级报警的方法为, (1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度,加速度以及相对距离,即实时获得V1x(本车纵向速度),V1y(本车横向速度),A1x(本车纵向加速度),A1y(本车横向加速度),V2x(前车纵向速度),V2y(前车横向速度),A2x(前车纵向加速度),A2y(前车横向加速度),S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离); (2)预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]; (3)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe,并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc),则进入步骤(4),若不满足,则退出第二级报警条件满足,并结束; (4)若步骤(3)的条件满足,进一步判断是否有驾驶员指令,包括油门增大,转向,制动操作; (5)若步骤(4)有驾驶员指令介入,则退出第二级报警条件满足,并结束;若步骤(4)无驾驶员指令介入,则退出第二报警条件不满足,并结束。 8.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:判断步骤h中是否满足退出紧急制动的方法为, (1)实时获取自车和前方目标车辆的纵向和横向的速度,加速度以及相对距离,即实时获得V1x(本车纵向速度),V1y(本车横向速度),A1x(本车纵向加速度),A1y(本车横向加速度),V2x(前车纵向速度),V2y(前车横向速度),A2x(前车纵向加速度),A2y(前车横向加速度),S0x(纵向相对距离)和S0y(横向相对距离); (2)判断当前状态是否已经无碰撞危险,即,判断(S0x≤Sx_safe)&(|S0y|≤Sy_safe)&(V1x≤V2x),当该条件满足,则紧急制动完成,碰撞将不会发生,退出紧急制动; (3)若上述步骤(2)条件不满足,则预测本车和前车在一定预定义时间Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E之内的运行轨迹[S1x(t),S1y(t)]和[S2x(t),S2y(t)]; (4)若在Tset-Tcount_W1-Tcount_W2-Tcount_E时间内存在某一时刻tc,满足S2x(tc)-S1x(tc)+S0x≤Sx_safe,并且|S2y(tc)-S1y(tc)+S0y|≤Sy_safe且V1x(tc)≥V2x(tc),则进入步骤(4),若不满足,则退出第一级报警条件满足,并结束; (5)若步骤(4)的条件满足,进一步判断是否有驾驶员指令,包括油门增大,转向,制动操作; (6)若步骤(5)有驾驶员指令介入,则退出紧急制动条件满足,并结束;若步骤(5)无驾驶员指令介入,则退出紧急制动条件不满足,并结束。 9.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:本车在判断是否满足退出一级报警或二级报警或紧急制动条件时对本车轨迹的预测方法为: (1)首先判断AEBS处于什么样的运行状态; (2)若运行状态为处于第一级报警时,则,令n=1+Tcount_W1/tsteptn-1=Tcount_W1,然后进入步骤(6); (3)若运行状态为处于第二级报警时,则,令n=1+(Tcount_W1+Tcount_W2)/tstep,tn-1=Tcount_W1+Tcount_W2,然后进入步骤(6); (4)若运行状态为处于紧急制动时,则,令n=1+(Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E)/tsteptn-1=Tcount_W1+Tcount_W2+Tcount_E,然后进入步骤(6); (5)若AEBS不处于以上状态,则令n=1,tn-1=0,然后进入步骤(6); (6)定义t0时刻的各个状态量为当前采集的各状态量,即A1x(tn-1)=A1x(0),A1y(tn-1)=A1y(0),V1x(tn-1)=V1x(0),V1y(tn-1)=V1y(0),S1x(tn-1)=0,S1y(tn-1)=0; (7)计算第n个时间步长的时间tn=tn-1+tstep; (8)若步骤(7)计算得到tn满足tn=Tset,预测结束。 10.根据权利要求1所述的一种基于预测的自动紧急制动系统的触发方法,其特征在于:一级报警为声光报警,二级报警包括触觉报警。
所属类别: 发明专利
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