[發(fā)明專(zhuān)利]一種汽車(chē)巡航系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610585514.7
• 申請(qǐng)日: 2016-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106114511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳學(xué)文;劉艷軍;張進(jìn)國(guó);劉偉川;鄭鑫洋;郭昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/165
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/165;B60W30/095;B60W40/04;B60W50/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 周明飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)操縱穩(wěn)定性控制領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)巡航系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)主要依靠雷達(dá)或激光傳感器作為信息輸入，可自動(dòng)調(diào)整巡航車(chē)車(chē)速并維持與其車(chē)道前方車(chē)輛的安全距離，是較典型的汽車(chē)主動(dòng)安全輔助駕駛系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了安全跟車(chē)的目的，大大降低了交通事故率。但該系統(tǒng)仍存在與前車(chē)發(fā)生碰撞危險(xiǎn)的可能性。比如：系統(tǒng)對(duì)相鄰車(chē)道的危險(xiǎn)車(chē)輛預(yù)匯入或突然闖入本車(chē)道的情形不能提前做出預(yù)判，仍跟隨本車(chē)道原有目標(biāo)行駛，必然會(huì)存在巡航車(chē)與匯入車(chē)輛發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。尤其是針對(duì)城市道路行車(chē)環(huán)境，車(chē)流密集且相互交織與換道行為較頻繁且存在轉(zhuǎn)彎路段，所以，發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)性會(huì)更大。從車(chē)輛在道路上的運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，巡航車(chē)前方通常會(huì)存在多個(gè)目標(biāo)車(chē)輛，從多個(gè)目標(biāo)車(chē)輛中確定出唯一的危險(xiǎn)目標(biāo)車(chē)(被視為關(guān)鍵目標(biāo))對(duì)于系統(tǒng)的控制策略來(lái)講是非常關(guān)鍵的。而且，當(dāng)自車(chē)在車(chē)道內(nèi)的位置發(fā)生波動(dòng)，而前方車(chē)輛也相應(yīng)的發(fā)生波動(dòng)時(shí)，預(yù)準(zhǔn)確識(shí)別關(guān)鍵目標(biāo)，其識(shí)別難度會(huì)大大提高。

在彎道路段，汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)車(chē)混亂或丟失的現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)彎路段準(zhǔn)確識(shí)別并跟蹤關(guān)鍵目標(biāo)，對(duì)于完善或改進(jìn)ACC系統(tǒng)性能具有重要指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。如果能夠準(zhǔn)確估計(jì)出前方彎道路段的道路曲率，就能判別彎道目標(biāo)相對(duì)本車(chē)行駛軌跡中心線的側(cè)向距離，進(jìn)而確定本車(chē)道前方的關(guān)鍵目標(biāo)。而汽車(chē)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)特征在實(shí)際中是不能通過(guò)傳感器等直接測(cè)量得到的，但可以通過(guò)汽車(chē)質(zhì)心側(cè)偏角進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到汽車(chē)的側(cè)向速度。因此，對(duì)汽車(chē)質(zhì)心側(cè)偏角與橫擺角速度進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種汽車(chē)巡航系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)識(shí)別方法，目的是在汽車(chē)直道行駛使用自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的過(guò)程中，系統(tǒng)對(duì)相鄰車(chē)道的危險(xiǎn)車(chē)輛預(yù)匯入或突然闖入本車(chē)道的情形提前做出預(yù)判，重新確定巡航跟蹤車(chē)輛。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是在汽車(chē)彎道行駛使用自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的過(guò)程中，解決在彎道路段出現(xiàn)目標(biāo)車(chē)輛混亂或者丟失的現(xiàn)象，通過(guò)本發(fā)明能夠使本車(chē)在轉(zhuǎn)彎路段對(duì)前方多個(gè)目標(biāo)車(chē)輛中進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別巡航跟蹤車(chē)輛。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種汽車(chē)巡航系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)識(shí)別方法，包括：

在直道行駛中，采用模糊控制方法對(duì)前方車(chē)輛進(jìn)行預(yù)換道預(yù)測(cè)：分別將相鄰車(chē)道前方車(chē)輛與本車(chē)側(cè)向相對(duì)距離、相對(duì)速度以及換道概率轉(zhuǎn)換為模糊論域中的量化等級(jí)；

將所述相對(duì)距離以及相對(duì)速度輸入模糊控制模型，所述相對(duì)距離分為5個(gè)等級(jí)，所述相對(duì)速度分為5個(gè)等級(jí)；

模糊控制模型輸出為換道概率，將所述換道概率分為5個(gè)等級(jí)；

在本車(chē)車(chē)道內(nèi)前方車(chē)輛和在相鄰車(chē)道內(nèi)前方車(chē)輛換道概率達(dá)到設(shè)定閾值的車(chē)輛中與本車(chē)縱向距離最近的車(chē)輛為關(guān)鍵目標(biāo)；

在彎道行駛中，根據(jù)前方車(chē)輛相對(duì)本車(chē)車(chē)道中心側(cè)向距離d_{off_i}，確定前方車(chē)輛是否位于本車(chē)車(chē)道內(nèi)，其判別依據(jù)如下：

若d_{off_i}＞0且|do_{ff_i}|＞d_th，前方車(chē)輛位于本車(chē)左側(cè)車(chē)道內(nèi)；

若d_{off_i}＜0且|d_{off_i}|＞d_th，前方車(chē)輛位于本車(chē)右側(cè)車(chē)道內(nèi)；

若|d_{off_i}|≤d_th，前方車(chē)輛位于本車(chē)道內(nèi)；

式中，d_th為設(shè)定的閾值，取半車(chē)道寬；

前方車(chē)輛中在本車(chē)車(chē)道內(nèi)并且與本車(chē)縱向距離最近的車(chē)輛為關(guān)鍵目標(biāo)。

優(yōu)選的是，所述相對(duì)距離的論域?yàn)閧0，4}，所述相對(duì)速度的論域?yàn)閧0，1.4}，所述換道概率的論域?yàn)閧0，1}，所述閾值為0.51。

優(yōu)選的是，所述相對(duì)距離分為5個(gè)等級(jí)，模糊集為{N，NM，M，ML，L}；所述相對(duì)速度分為5個(gè)等級(jí)，模糊集為{L，LM，M，MH，H}；所述換道概率分為5個(gè)等級(jí)，模糊集為{S，SM，M，MB，B}；隸屬函數(shù)均選用梯形隸屬函數(shù)。

優(yōu)選的是，所述模糊控制模型中控制規(guī)則為：

當(dāng)目標(biāo)車(chē)與本車(chē)的相對(duì)距離輸入為N，相對(duì)速度輸入為MH，則目標(biāo)車(chē)換道概率輸出為B，即目標(biāo)車(chē)換道；

當(dāng)目標(biāo)車(chē)與本車(chē)的相對(duì)距離輸入為L(zhǎng)，相對(duì)速度輸入為L(zhǎng)M，則目標(biāo)車(chē)換道概率輸出為S，即目標(biāo)車(chē)未換道；

當(dāng)目標(biāo)車(chē)換道概率輸出為S或SM，則該目標(biāo)車(chē)未實(shí)現(xiàn)換道；當(dāng)目標(biāo)車(chē)換道概率輸出為B或MB，則該目標(biāo)車(chē)實(shí)現(xiàn)換道；當(dāng)目標(biāo)車(chē)換道概率輸出為M，即該目標(biāo)車(chē)換道概率為換道閾值。