[發明專利]車輛自適應巡航控制系統及方法

有效

• 申請號: 201010615914.0
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102109821A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 趙冬斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種車輛的自適應巡航控制系統，該系統包括：

自適應巡航模式選擇單元，用于選擇不同的自適應巡航模式，在不同的模式下對車輛的速度與車距進行不同的控制；

數據采集單元，用于采集車輛的狀態變量x(t)；

控制單元，用于根據所述狀態變量x(t)生成車輛控制變量u(t)；

評價單元，用于根據所述狀態變量x(t)和控制變量u(t)對控制效果進行評價，如果評價結果為控制效果不符合要求，則使評價單元和控制單元進行在線學習；

油門控制單元和制動控制單元，根據控制單元輸出的控制變量u(t)，利用車輛動力學逆模型對油門和制動進行控制。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述自適應巡航模式包括安全式、快速式和舒適式。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述自適應巡航模式的選擇方式包括：按鈕、菜單、操作桿、觸摸屏或遙控器。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述數據采集單元為距離傳感器或速度傳感器，所述狀態變量x(t)包括相對距離和相對速度(Δd(t)，Δv(t))，所述控制單元生成的控制變量u(t)為車輛的加速度。

5.根據權利要求1-4任一項所述的系統，其特征在于，評價單元的輸出為性能指標函數的近似值，根據性能指標函數的近似值來判斷控制單元的控制效果是否符合要求，如果符合要求，則控制單元繼續進行控制，否則評價單元和控制單元開始在線學習；或者當車輛的油門或者剎車被踩下時，車輛被切換為駕駛員操作方式，評價單元和控制單元開始在線學習。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述評價單元的在線學習是采用標準三層前向人工神經網絡模型，利用評價單元的學習誤差對評價單元進行學習，使評價單元的學習誤差減小到預定值或者使學習次數達到預定值。

7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述控制單元的在線學習是在評價單元的在線學習收斂之后進行，采用標準三層前向人工神經網絡模型，利用控制單元的學習誤差對控制單元進行學習，使控制單元的學習誤差減小到預定值或者使學習次數達到預定值。

8.根據權利要求6或7所述的系統，其特征在于，所述性能函數指標的近似值表示為：

J(t)=Σk=t+1∞γk-t-1r(k),]]>其中，γ為折扣因子，0＜γ≤1，

r(t)為t時刻的回報，表示為：r(t)＝-(x(t)^TQx(t)+u(t)^TRu(t))＝-(ρ_dΔd(t)²+ρ_vΔv(t)²+ρ_aa(t)²)，其中ρ_d，ρ_v?和ρ_a分別為相對距離、相對速度和加速度的調節權重，Q和R為調節參數，T表示轉置矩陣，相對距離Δd(t)為實際距離與理想距離的差，相對速度Δv(t)為前車速度和本車速度差，a(t)為本車的加速度。