[發(fā)明專利]基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)及該系統(tǒng)的模式切換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710991194.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN107985308B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙萬忠;樊密麗;王春燕;李艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W30/09
• 分類號(hào): B60W30/09;B60W30/095;B60W10/18;B60W10/20
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務(wù)所
• 代理人: 賀翔<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)，其特征在于：包括信號(hào)集成模塊以及與信號(hào)集成模塊連接的雷達(dá)、車速傳感器、路面附著系數(shù)觀測器和可拓模塊，所述的可拓模塊通過ECU分別連接有轉(zhuǎn)向模塊和制動(dòng)模塊；

所述雷達(dá)設(shè)置在汽車前部，用于獲得前車和自車之間的距離、前方車輛的車速，并將其傳遞給所述信號(hào)集成模塊；

所述車速傳感器、路面附著系數(shù)觀測器分別用于采集汽車的車速以及估計(jì)路面附著系數(shù)，并將其傳遞給所述信號(hào)集成模塊；

所述信號(hào)集成模塊用于將接收到的數(shù)據(jù)整合成工況信號(hào)輸入到ECU中，并根據(jù)接收到的前車的車速、汽車的車速，計(jì)算出兩車的安全距離、汽車的轉(zhuǎn)向臨界距離、緊急制動(dòng)臨界距離以及危險(xiǎn)距離，并傳遞給所述可拓模塊；

所述可拓模塊用于將前車和自車之間的相對(duì)距離D以及兩車相對(duì)距離的一階導(dǎo)數(shù)為特征量，建立二維可拓集合，可拓集合依據(jù)相對(duì)距離的一階導(dǎo)數(shù)汽車的安全距離、轉(zhuǎn)向臨界距離、緊急制動(dòng)臨界距離以及危險(xiǎn)距離劃分成幾個(gè)特征模式區(qū)域，并將此信息輸入到ECU中；

所述ECU用于根據(jù)汽車的實(shí)時(shí)的特征狀態(tài)判斷汽車所處的特征模式區(qū)域；并根據(jù)判斷結(jié)果計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù)，依據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)來控制轉(zhuǎn)向模塊、制動(dòng)模塊工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)向模塊包括轉(zhuǎn)向電機(jī)，用于控制汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)，其特征在于：所述的制動(dòng)模塊包括ABS，用于控制汽車進(jìn)行制動(dòng)。

4.一種基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)的模式切換方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1)，通過雷達(dá)獲得前方車輛的車速、前方車輛和汽車之間的距離；

步驟2)，通過車速傳感器、路面附著系數(shù)觀測器分別獲得汽車的車速、當(dāng)前路面附著系數(shù)；

步驟3)，信號(hào)集成模塊采集自車的車速、前車的車速、兩車的相對(duì)距離以及路面附著系數(shù)，求解出汽車在此種工況下兩車的安全距離、汽車的轉(zhuǎn)向臨界距離、緊急制動(dòng)臨界距離以及危險(xiǎn)距離；

步驟4)，可拓模塊將前車和自車之間的相對(duì)距離D以及兩車相對(duì)距離的一階導(dǎo)數(shù)抽取為特征量，建立二維可拓集合并依據(jù)相對(duì)距離的一階導(dǎo)數(shù)汽車的安全距離、轉(zhuǎn)向臨界距離、緊急制動(dòng)臨界距離以及危險(xiǎn)距離劃分成幾個(gè)特征模式區(qū)域；

步驟5)，ECU根據(jù)信號(hào)集成模塊提供的汽車的實(shí)時(shí)的特征狀態(tài)判斷汽車所處的特征模式區(qū)域，再根據(jù)判斷結(jié)果計(jì)算汽車特征狀態(tài)的關(guān)聯(lián)函數(shù)，根據(jù)特征狀態(tài)關(guān)聯(lián)函數(shù)劃分避撞模式從而控制轉(zhuǎn)向模塊、制動(dòng)模塊工作。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)的模式切換方法，其特征在于：所述步驟3)中根據(jù)以下公式計(jì)算安全距離d_f、轉(zhuǎn)向臨界距離d_s、緊急制動(dòng)臨界距離d₁以及危險(xiǎn)距離d_b：

d_f＝2d_s；

d_b＝0.5d₁；

式中，t₁為制動(dòng)時(shí)間，a為減速度，緊急制動(dòng)時(shí)取a_max＝μg，μ為地面附著系數(shù)估計(jì)器所估測的路面附著系數(shù)，g為重力加速度；t₂是預(yù)設(shè)的變道時(shí)間閾值；v₀是汽車的車速；v是前方車輛的車速；v₁是汽車開始變道時(shí)的速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)的模式切換方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)的變道時(shí)間閾值t₂取4.2s。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可拓邏輯的主動(dòng)避撞系統(tǒng)的模式切換方法，其特征在于：所述步驟4)中對(duì)應(yīng)的特征模式區(qū)域分別為安全域和非安全域，其中非安全域包括非域、可拓域、危險(xiǎn)域。