[發明專利]基于可拓邏輯的主動避撞系統及該系統的模式切換方法

有效

• 申請號: 201710991194.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107985308B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 趙萬忠;樊密麗;王春燕;李艷
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09;B60W30/095;B60W10/18;B60W10/20
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務所
• 代理人: 賀翔<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明提供了一種基于可拓邏輯的主動避撞系統及該系統的模式切換方法，該系統包括雷達、車速傳感器、路面附著系數估計器、信號集成模塊、可拓模塊、轉向模塊、制動模塊以及ECU；該方法基于可拓邏輯。汽車在行駛時，雷達探測前車的行駛速度以及前后兩車的相對距離；信號集成模塊計算出相對速度以及在此相對速度下轉向臨界距離、緊急制動臨界距離以及危險距離，并以相對距離D以及兩車相對距離的一階導數為特征量，建立二維可拓集合。ECU根據汽車狀態確定特征模式，并計算特征狀態的關聯函數，以關聯函數來選擇避撞模式。本發明能夠為智能汽車的避撞模式的選擇提供一種科學的依據，提高了智能汽車自主行車的安全性以及自主性。

技術領域

本發明涉及智能汽車輔助駕駛領域，具體是一種基于可拓邏輯的主動避撞系統及該系統的模式切換方法。

背景技術

隨著科技的發展，智能汽車的發展愈演愈烈。智能車輛通過自主控制汽車轉向、速度、加速度、制動來降低駕駛員勞動強度及駕駛的復雜性，提高汽車高速行駛的安全性、舒適性及交通效率。

智能車輛主要的研究內容包括車道保持、車距控制、車速控制、防撞控制和路徑規劃等，而在這些任務中最重要之一便是防撞控制，即保持本車與周圍其它車輛的安全距離，不發生車輛之間的碰撞事故。如果縱向防撞方面得到穩定的控制，則可以實現輔助駕駛，并進一步完成智能車輛自主駕駛，可較大程度地降低或消除由于縱向碰撞引起的事故。

汽車主要依靠轉向和制動來避免碰撞。依據兩車相距大小，在轉向和制動之間進行協調。因此，如何協調轉向和制動兩者之間的關系是汽車避撞的主要問題。

然而，以蔡文教授為首的我國學者們創立的新學科——“可拓學”,它用形式化的模型，研究事物拓展的可能性和開拓創新的規律與方法，用于處理矛盾問題的科學。將可拓邏輯運用到智能汽車上，為智能汽車的避撞模式的選擇提供科學的依據。

發明內容

本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種基于可拓邏輯的主動避撞系統及該系統的模式切換方法，將可拓邏輯運用到智能車輛中避撞策略中，科學地解決轉向與制動之間的矛盾，適應汽車行駛的多種工況，能夠更加有效地降低事故發生率，以及能夠最大限度的減輕事故的傷害。

本發明提供了一種基于可拓邏輯的主動避撞系統，包括信號集成模塊以及與信號集成模塊連接的雷達、車速傳感器、路面附著系數觀測器和可拓模塊，所述的可拓模塊通過ECU分別連接有轉向模塊和制動模塊；

所述雷達設置在汽車前部，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集成模塊；

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

所述信號集成模塊用于將接收到的數據整合成工況信號輸入到ECU中，并根據接收到的前車的車速、汽車的車速，計算出兩車的安全距離、汽車的轉向臨界距離、緊急制動臨界距離以及危險距離，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距離D以及兩車相對距離的一階導數為特征量，建立二維可拓集合，可拓集合依據相對距離的一階導數汽車的安全距離、轉向臨界距離、緊急制動臨界距離以及危險距離劃分成幾個特征模式區域，并將此信息輸入到ECU中；

所述ECU用于根據汽車的實時的特征狀態判斷汽車所處的特征模式區域；并根據判斷結果計算關聯函數，依據關聯函數來控制轉向模塊、制動模塊工作。

所述的轉向模塊包括轉向電機，用于控制汽車進行轉向。

所述的制動模塊包括ABS，用于控制汽車進行制動。

本發明還提供了一種基于可拓邏輯的主動避撞系統的模式切換方法，包括以下步驟：

步驟1)，通過雷達獲得前方車輛的車速、前方車輛和汽車之間的距離；