一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法与流程
未命名
07-11
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1.本公开涉及无人驾驶领域,具体而言,涉及一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法、系统、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。
背景技术:
2.车辆辅助驾驶系统控制算法中包含有自动紧急制动aeb、后碰撞预警rcw以及横向绕障算法等一系列防碰撞控制算法,而在复杂的驾驶环境下这些防碰撞控制模式之间的切换逻辑是保证智能驾驶车辆安全行驶的关键。当前的技术中aeb、rcw等防碰撞功能主要是根据设置的阈值进行判断并输出固定的油门开度或制动压力信号,加速度变化不连续,车速变化剧烈,车辆的乘坐舒适性难以保证。
3.因此,需要一种或多种方法解决上述问题。
4.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素:
5.本公开的目的在于提供一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
6.根据本公开的一个方面,提供一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法,包括:
7.车辆自检步骤,检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;
8.环境检测步骤,基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
9.防碰撞控制步骤,根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:
10.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
11.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
12.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
13.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
14.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。
15.在本公开的一种示例性实施例中,所述方法的防碰撞控制步骤中:
16.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并使能车辆后方、侧向车辆示警功能,返回车辆自检步骤;
17.所述车辆后方、侧向车辆示警功能包括点亮后方、侧向制动灯。
18.在本公开的一种示例性实施例中,所述方法中所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆包括:
19.车辆自动紧急制动控制器以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号;
20.基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号;
21.基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制。
22.在本公开的一种示例性实施例中,所述方法中所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆包括:
23.车辆后碰撞预警控制器以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生成前向控制信号;
24.基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号;
25.基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制。
26.在本公开的一种示例性实施例中,所述方法中车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆包括:
27.车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;
28.基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;
29.基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。
30.在本公开的一个方面,提供一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制系统,包括:
31.传感器,所述传感器用于采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
32.车辆自动紧急制动控制器,所述车辆自动紧急制动控制器用于以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制;
33.车辆后碰撞预警控制器,所述车辆后碰撞预警控制器用于以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制;
34.车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。
35.在本公开的一个方面,提供一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置,包括:
36.车辆自检模块,用于检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;
37.环境检测模块,用于基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
38.防碰撞控制模块,用于根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障
碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:
39.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
40.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
41.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
42.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
43.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。
44.在本公开的一个方面,提供一种电子设备,包括:
45.处理器;以及
46.存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
47.在本公开的一个方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
48.本公开的示例性实施例中的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法,其中,该方法包括:基于传感器采集车辆距障碍物相对距离、相对速度,根据预设逻辑判断车辆控制模式,并基于车辆自动紧急制动控制器、车辆后碰撞预警控制器、车辆横向变道控制器实现对车辆辅助驾驶的防碰撞模糊控制,本公开通过在车辆自动紧急制动控制模式或车辆后碰撞预警控制模式的控制过程中,减少油门和制动的频繁剧烈切换,使加速度连续变化,使车速变化更平稳,从而获得更平稳舒适的驾乘体验;在横向变道控制模式中采用模糊控制实现了平稳变道绕障。
49.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
50.通过参照附图来详细描述其示例实施例,本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
51.图1示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法的流程图;
52.图2示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法的控制逻辑图;
53.图3a-3b示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法的控制器控制逻辑图;
54.图4示出了根据本公开一示例性实施例的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置的示意框图;
55.图5示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图;以及
56.图6示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
57.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本公开将全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
58.此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
59.附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
60.在本示例实施例中,首先提供了一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法;参考图1中所示,该一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法可以包括以下步骤:
61.车辆自检步骤s110,检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;
62.环境检测步骤s120,基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
63.防碰撞控制步骤s130,根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物
相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:
64.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
65.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
66.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
67.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
68.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。
69.本公开的示例性实施例中的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法,其中,该方法包括:基于传感器采集车辆距障碍物相对距离、相对速度,根据预设逻辑判断车辆控制模式,并基于车辆自动紧急制动控制器、车辆后碰撞预警控制器、车辆横向变道控制器实现对车辆辅助驾驶的防碰撞模糊控制,本公开通过在车辆自动紧急制动控制模式或车辆后碰撞预警控制模式的控制过程中,减少油门和制动的频繁剧烈切换,使加速度连续变化,使车速变化更平稳,从而获得更平稳舒适的驾乘体验;在横向变道控制模式中采用模糊控制实现了平稳变道绕障。
70.下面,将对本示例实施例中的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法进行进一步的说明。
71.实施例一:
72.在车辆自检步骤s110中,可以检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制。
73.在环境检测步骤s120中,可以基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息。
74.在防碰撞控制步骤s130中,可以根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:
75.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
76.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
77.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
78.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
79.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。
80.本公开的示例性实施例中的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法,其中,该方法包括:基于传感器采集车辆距障碍物相对距离、相对速度,根据预设逻辑判断车辆控制模式,并基于车辆自动紧急制动控制器、车辆后碰撞预警控制器、车辆横向变道控制器实现对车辆本公开辅助驾驶的防碰撞模糊控制,本公开通过在车辆自动紧急制动控制模式或车辆后碰撞预警控制模式的控制过程中,减少油门和制动的频繁剧烈切换,使加速度连续变化,使车速变化更平稳,从而获得更平稳舒适的驾乘体验;在横向变道控制模式中采用模糊控制实现了平稳变道绕障。
81.在本示例的实施例中,所述方法的防碰撞控制步骤中:
82.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并使能车辆后方、侧向车辆示警功能,返回车辆自检步骤;
83.所述车辆后方、侧向车辆示警功能包括点亮后方、侧向制动灯。
84.在本示例的实施例中,所述方法中所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆包括:
85.车辆自动紧急制动控制器以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号;
86.基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号;
87.基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制。
88.在本示例的实施例中,所述方法中所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆包括:
89.车辆后碰撞预警控制器以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生成前向控制信号;
90.基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号;
91.基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制。
92.在本示例的实施例中,所述方法中车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆包括:
93.车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;
94.基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;
95.基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。
96.实施例二:
97.在本示例的实施例中,基于模糊控制的防碰撞控制方法,在aeb模式或rcw模式的控制过程中,减少油门和制动的频繁剧烈切换,使加速度连续变化,使车速变化更平稳,从而获得更平稳舒适的驾乘体验;在横向变道控制模式中采用模糊控制以实现平稳变道绕障。其基本工作步骤如下:
98.步骤1:判断车辆上电自检是否完成;
99.步骤2:车身上安装的传感器检测车辆前方、后方以及左右两侧障碍物相对位置(sf、sr及s
l
)和相对速度(vf、vr及v
l
)信息;
100.步骤3:通过相对距离除以相对速度计算碰撞时间(tf、tr以及t
l
);
101.步骤4:判断实际场景中的前方碰撞时间tf与控制系统内预设的aeb模式判断阈值t
aeb
之间的大小;
102.步骤5:判断实际场景中的后方碰撞时间tr与控制系统内预设的rcw模式判断阈值t
rcw
之间的大小;
103.步骤6:判断实际场景中的侧向碰撞时间t
l
与控制系统内预设的横向变道控制模式判断阈值t
lateral
之间的大小;
104.步骤7:车辆进入aeb模式并启动后方和旁侧车辆示警;
105.步骤8:车辆进入横向变道控制模式;
106.步骤9:车辆进入aeb模式;
107.步骤10:车辆进入rcw模式;
108.步骤11:防碰撞控制系统无动作;
109.步骤12:判断车辆是否下电;
110.在本示例的实施例中,如图2所示,根据模式切换控制逻辑,控制系统工作流程为:
111.首先执行步骤1,判断车辆上电自检是否完成,若完成则进入步骤2,采集车辆和障碍物信息;否则再次进行步骤1判断车辆上电自检是否完成;
112.当程序进入步骤2后,继续进行步骤2到步骤4,当步骤4判断结果为tf《t
aeb
,则车辆前方存在碰撞风险,进行步骤5;当步骤5判断结果为tr《t
rcw
,则车辆后方同时存在碰撞风险,进行步骤6,当步骤6判断结果为t
l
《t
lateral
,则侧向车道同时存在障碍物无法变道,此时进入步骤7,车辆进入aeb模式并启动后方和旁侧车辆示警,点亮制动灯并采取其他示警方式,以提示后方及旁侧车辆注意减速避让,之后进行步骤12判断车辆是否下电,若否则程序返回步骤2继续检测下一时刻车辆与障碍物的相对位置和相对速度信息;若下电则程序结束;
113.若进行到步骤4判断结果为tf《t
aeb
,则车辆前方存在碰撞风险,进行步骤5;当步骤5判断结果为tr《t
rcw
,则车辆后方同时存在碰撞风险,进行步骤6,当步骤6判断结果为t
l
》t
lateral
,则侧向车道不存在碰撞风险,此时进入步骤8,车辆进入横向变道控制模式,之后进行步骤12判断车辆是否下电,若否则程序返回步骤2继续检测下一时刻车辆与障碍物的相对位置和相对速度信息;若下电则程序结束;
114.若进行到步骤4判断结果为tf《t
aeb
,则车辆前方存在碰撞风险,进行步骤5;当步骤5判断结果为tr》t
rcw
,则车辆后方不存在碰撞风险,此时进入步骤9,车辆进入aeb模式,之后进行步骤12判断车辆是否下电,若否则程序返回步骤2继续检测下一时刻车辆与障碍物的相对位置和相对速度信息;若下电则程序结束;
115.若进行到步骤4判断结果为tf》t
aeb
,则车辆前方不存在碰撞风险,进行步骤5;当步骤5判断结果为tr《t
rcw
,则车辆后方存在碰撞风险,此时进入步骤10,车辆进入rcw模式,之后进行步骤12判断车辆是否下电,若否则程序返回步骤2继续检测下一时刻车辆与障碍物的相对位置和相对速度信息;若下电则程序结束;
116.若进行到步骤4判断结果为tf》t
aeb
,则车辆前方不存在碰撞风险,进行步骤5;当步
骤5判断结果为tr》t
rcw
,则车辆后方不存在碰撞风险,此时进入步骤11,车辆防碰撞控制系统无动作,之后进行步骤12判断车辆是否下电,若否则程序返回步骤2继续检测下一时刻车辆与障碍物的相对位置和相对速度信息;若下电则程序结束。
117.在本示例的实施例中,如图3a所示,在aeb模式和rcw模式中,基于模糊控制的防碰撞系统控制方法如下:
118.aeb模式的控制方式依靠模糊控制对车辆的油门和制动进行控制调节,控制方法原理为:将传感器采集到的车辆相对距离和相对速度输入到aeb模糊控制器中,根据预设的aeb模糊控制规则表,将输入的相对距离和相对速度所对应的加速度控制信号输出。输出的加速度控制信号经过车辆逆动力学模型控制器输出油门开度或制动压力信号,以控制车辆的纵向速度。rcw模式的控制方式依靠模糊控制对车辆的油门和制动进行控制调节,控制方法原理为:将传感器采集到的车辆相对距离和相对速度输入到rcw模糊控制器中,根据预设的rcw模糊控制规则表,将输入的相对距离和相对速度所对应的加速度控制信号输出。输出的加速度控制信号经过车辆逆动力学模型控制器输出油门开度或制动压力信号,以控制车辆的纵向速度。通过模糊控制可以控制车辆纵向速度连续平滑变化,减少每个模式控制过程中油门制动剧烈频繁的切换,从而获得更平稳舒适的驾乘体验。
119.在本示例的实施例中,如图3b所示,横向变道控制模式控制方法如下:
120.横向变道控制模式中采用局部路径规划算法,规划合理的绕障变道路径,采用模糊控制器控制车辆跟随规划的路径确保车辆可以有效变道绕障。根据传感器采集到的本车位姿和速度信息以及障碍物信息,通过局部路径规划算法确定变道绕障路径,输出规划路径点坐标和速度信息,同时根据传感器采集到的本车位姿和速度信息,计算得到横向偏差和横摆角偏差以及车速偏差信息,将其输入至模糊控制器,模糊控制器根据规划的路径和本车状态计算输出前轮转角和油门开度/制动压力控制信号,以对车辆进行控制实现变道绕障。
121.需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
122.此外,在本示例实施例中,还提供了一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制系统,所述系统包括:
123.传感器,所述传感器用于采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
124.车辆自动紧急制动控制器,所述车辆自动紧急制动控制器用于以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制;
125.车辆后碰撞预警控制器,所述车辆后碰撞预警控制器用于以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生
成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制;
126.车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。
127.在本示例的实施例中,该系统用于车辆辅助驾驶系统,所述防碰撞系统集成了aeb、rcw及横向变道绕障等一系列功能,通过一定的模式切换逻辑控制智能驾驶车辆自动实现防碰撞功能,控制简单。该系统可以实现防碰撞系统aeb、rcw以及横向绕障算法的集成,并且具有合理的模式切换逻辑,能够在辅助驾驶场景中自动判定防碰撞系统模式,保证辅助驾驶车辆的行驶安全。
128.此外,在本示例实施例中,还提供了一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置。参照图4所示,该一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置400可以包括:车辆自检模块410、环境检测模块420以及防碰撞控制模块430。其中:
129.车辆自检模块410,用于检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;
130.环境检测模块420,用于基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;
131.防碰撞控制模块430,用于根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:
132.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
133.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,
并返回车辆自检步骤;
134.若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
135.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
136.若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。
137.上述中各一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置模块的具体细节已经在对应的一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法中进行了详细的描述,因此此处不再赘述。
138.应当注意,尽管在上文详细描述中提及了一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置400的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
139.此外,在本公开的示例性实施例中,还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
140.所属技术领域的技术人员能够理解,本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本发明的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施例,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
141.下面参照图5来描述根据本发明的这种实施例的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
142.如图5所示,电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530、显示单元540。
143.其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元510执行,使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。例如,所述处理单元510可以执行如图1中所示的步骤s110至步骤s130。
144.存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(ram)5201和/或高速缓存存储单元5202,还可以进一步包括只读存储单元(rom)5203。
145.存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5203的程序/实用工具5204,这样的程序模块5205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
146.总线550可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
147.电子设备500也可以与一个或多个外部设备570(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信,和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口550进行。并且,电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器560通过总线550与电子设备500的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
148.通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom,u盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
149.在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中,本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
150.参考图6所示,描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品600,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
151.所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
152.计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
153.可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有
线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。
154.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(lan)或广域网(wan),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
155.此外,上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
156.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
157.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。
技术特征:
1.一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法,其特征在于,所述方法包括:车辆自检步骤,检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;环境检测步骤,基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;防碰撞控制步骤,根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法的防碰撞控制步骤中:若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制
动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并使能车辆后方、侧向车辆示警功能,返回车辆自检步骤;所述车辆后方、侧向车辆示警功能包括点亮后方、侧向制动灯。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法中所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆包括:车辆自动紧急制动控制器以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号;基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型计算生成车辆油门开度及制动压力信号;基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法中所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆包括:车辆后碰撞预警控制器以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生成前向控制信号;基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号;基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法中车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆包括:车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。6.一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制系统,其特征在于,所述系统包括:传感器,所述传感器用于采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;车辆自动紧急制动控制器,所述车辆自动紧急制动控制器用于以所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆与前方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆自动紧急制动模糊控制规则表,生成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆自动紧急制动控制;车辆后碰撞预警控制器,所述车辆后碰撞预警控制器用于以车辆距后方障碍物相对距离、车辆与后方障碍物相对速度为输入,基于预设车辆后碰撞预警模糊控制规则表,生成前向控制信号,基于所述前向控制信号根据车辆逆动力学模型生成车辆油门开度及制动压力
信号,基于所述车辆油门开度及制动压力信号完成车辆的车辆后碰撞预警控制;车辆横向变道控制器以所述车辆位置姿态信息、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度为输入,通过局部路径规划算法生成变道绕障路径,所述变道绕障路径包括路径点坐标和速度信息;基于所述车辆位置姿态信息、变道绕障路径生成车辆相对变道绕障路径的横向偏差、横摆角偏差、车速偏差,车辆横向变道控制器以所述横向偏差、横摆角偏差、车速偏差为输入,基于预设车辆横向变道模糊控制规则表,生成前轮转角控制信号、油门开度控制信号和制动压力控制信号;基于所述车辆前轮转角控制信号、油门开度控制信号及制动压力控制信号完成车辆的车辆横向变道控制。7.一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制装置,其特征在于,所述装置包括:车辆自检模块,用于检测车辆上电状态,若所述车辆为上电状态,则执行环境检测步骤,若所述车辆未上电,则结束对所述车辆的控制;环境检测模块,用于基于所述车辆的传感器采集车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,采集车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度、车辆位置姿态信息;防碰撞控制模块,用于根据所述车辆距前方障碍物相对距离、车辆距后方障碍物相对距离、车辆距左侧/右侧障碍物相对距离,车辆与前方障碍物相对速度、车辆与后方障碍物相对速度、车辆与左侧/右侧障碍物相对速度,分别计算车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间,并根据所述车辆前方碰撞时间、车辆后方碰撞时间、车辆侧向碰撞时间对车辆控制判断如下:若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间小于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则对车辆侧向碰撞时间与车辆横向变道控制模式判断阈值进行比较,若所述车辆侧向碰撞时间大于所述车辆横向变道控制模式判断阈值,则启动车辆横向变道控制模式,使所述车辆横向变道控制模式基于预设车辆横向变道控制算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间小于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆自动紧急制动模式,使所述车辆自动紧急制动模式基于预设车辆自动紧急制动算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间小于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则启动车辆后碰撞预警模式,使所述车辆后碰撞预警模式基于预设车辆后碰撞预警算法控制车辆,并返回车辆自检步骤;
若所述前方碰撞时间大于车辆自动紧急制动模式判断阈值,则对车辆后方碰撞时间与车辆后碰撞预警模式判断阈值进行比较,若所述车辆后方碰撞时间大于所述车辆后碰撞预警模式判断阈值,则返回车辆自检步骤。8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器;以及存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一项所述的方法。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一项所述方法。
技术总结
本公开是关于一种基于模糊控制的辅助驾驶防碰撞控制方法、系统、装置、电子设备以及存储介质。其中,该方法包括:基于传感器采集车辆距障碍物相对距离、相对速度,根据预设逻辑判断车辆控制模式,并基于车辆自动紧急制动控制器、车辆后碰撞预警控制器、车辆横向变道控制器实现对车辆辅助驾驶的防碰撞模糊控制,本公开通过在车辆自动紧急制动控制模式或车辆后碰撞预警控制模式的控制过程中,减少油门和制动的频繁剧烈切换,使加速度连续变化,使车速变化更平稳,从而获得更平稳舒适的驾乘体验;在横向变道控制模式中采用模糊控制实现了平稳变道绕障。稳变道绕障。稳变道绕障。
技术研发人员:李诗桐 许畅 赵琦 姬晨禹 刘栋 刘亮
受保护的技术使用者:北京机械设备研究所
技术研发日:2023.02.07
技术公布日:2023/7/7
版权声明
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