[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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技術領域

本發明涉及一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，屬于行駛安全技術領域。

背景技術

隨著近十年中國機動車保有量井噴式發展，道路交通安全問題日益突出。根據聯合國秘書長潘基文公布的聯合國道路安全協作機制(UNESC)的報告，全球每年的交通事故造成近130萬人死亡，2000萬至5000萬人受傷。彎道發生交通事故占很大比例，彎道行車視野受限，車輛間的信息交互不足，追尾撞車，側翻，偏出車道等事故頻頻發生。

無線通訊技術的迅速發展，為V2X車聯網提供了現實基礎，V2X車聯網可以實時精確地感知車輛狀態，包括車輛工作狀態感知技術、車輛運動狀態感知技術和車輛行駛環境感知技術等，為彎道車—車、車—路間通信提供了平臺。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，依據V2X車聯網和自車傳感系統采集的彎道車輛行車信息，建立汽車彎道避撞安全距離方程和汽車期望橫擺角速度方程，并以此為基礎設計一種基于V2X車聯網的汽車彎道避撞與穩定性系統協調控制方法，即實現彎道避撞，又克服了彎道制動工況的穩定性問題，使汽車的安全性和穩定性得到顯著的提高。具體技術方案如下：

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，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，前后輛車間的相對距離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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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，