[發明專利]一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法

有效

• 申請號: 201610355480.2
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN106004873B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 袁朝春;王濰;張龍飛;朱畏畏;王琨
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09;B60W30/16;B60W30/045;B60W40/10;B60W40/105
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1.一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：獲取由V2X車聯網和自車傳感系統采集的彎道車輛行車信息；

由V2X車聯網系統獲取前車的行駛速度V_f，前后兩車間的相對距離D_relative，結合GPS定位系統獲得彎道半徑R；由車載傳感系統獲取自車的行駛速度V_r、實際橫擺角速度r、前輪轉向角δ_f；

步驟2：通過分析彎道車輛行車信息，建立汽車彎道避撞安全距離方程；

步驟3：通過分析彎道車輛行車信息，建立汽車期望橫擺角速度方程；

步驟4：對所建汽車彎道避撞安全距離方程和汽車期望橫擺角速度方程進行求解計算，得到彎道避撞預警距離D_w、彎道強制制動距離D_b及期望橫擺角速度r_d；

步驟5：根據步驟4求解的結果，設計汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法

所述步驟5的實現包括如下情況：

①測量的前后車相對距離D_relative＞D_w時，

1)如果r＝r_d,則ECU發出決策指令；彎道避撞系統不工作；穩定性系統不工作；

2)如果r≠r_d，則ECU發出決策指令；彎道避撞系統不工作；穩定性系統工作，改善汽車穩定性；

②測量的前后車相對距離D_w≥D_relative≥D_b時，

1)如果r＝r_d，則ECU發出決策指令；彎道避撞系統工作，對駕駛員進行避撞預警；穩定性系統不工作；

2)如果r≠r_d，則ECU發出決策指令；彎道避撞系統工作，對駕駛員進行避撞預警；穩定性系統參與工作，改善汽車穩定性；

③測量的前后車相對距離D_relative＜D_b時，

1)如果r＝r_d，則ECU發出決策指令；彎道避撞系統工作，進行汽車的強制制動；穩定性系統不工作；

2)如果r≠r_d，則ECU發出決策指令；彎道避撞系統工作，進行汽車的強制制動；穩定性系統參與工作，改善汽車穩定性。

2.根據權利要求1所述的一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，其特征在于，所述步驟2的汽車彎道避撞安全距離方程為：

其中，D_w:彎道避撞預警距離，即兩車距離若在與D_w、D_b之間應該報警；

D_b:彎道強制制動距離，即兩車距離若小于D_b應該制動，為緊急避撞邊界值；

D_h:表示相對速度消除后，自車與目標車間仍要保持的距離；

T_r-d:駕駛員反應時間，駕駛員發現前方車輛并采取制動動作，到腳踩上制動踏板的時間；

T_r-b:車制動系統響應和制動時間；

V_r:自車車速，V_f:前車車速，g:重力加速度，μ:路面附著系數，R：彎道半徑。

3.根據權利要求2所述的一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，其特征在于，D_h設置為2-5米；T_r-d設置為0.3-1秒；T_r-b設置為0.3秒。

4.根據權利要求1所述的一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，其特征在于，所述步驟3的汽車期望橫擺角速度方程為：

其中：r_d:期望橫擺角速度，δ_f:前輪轉向角，K：汽車穩定性因數，k_f、k_r:分別表示前后輪的側偏剛度，l_f、l_r:分別表示整車質心距前后軸的距離，l:軸距，m:整車質量。

5.根據權利要求1所述的一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，其特征在于，所述穩定性系統的控制方法為：

①當r＞0時，橫擺角速度符號為正，表示汽車左轉，則有：

1)如果r-r_d＞0，這時實際橫擺角度與期望橫擺角速度的誤差為正，說明汽車轉向過多，實行右前輪制動；

2)如果r-r_d＜0，這時實際橫擺角度與期望橫擺角速度的誤差為負，說明汽車轉向不足，實行左后輪制動；

②當r＜0時，橫擺角速度符號為負，表示汽車右轉，則有：

1)如果r-r_d＞0，這時實際橫擺角度與期望橫擺角速度的誤差為正，說明汽車轉向不足，實行右后輪制動；

2)如果r-r_d＜0，這時實際橫擺角度與期望橫擺角速度的誤差為負，說明汽車轉向過多，實行左前輪制動。