[發明專利]基于相對運動關系的ACC縱向運動學建模方法

有效

• 申請號: 201711059649.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107832517B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 章軍輝;徐川;趙楓
• 申請（專利權）人: 合肥創宇新能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;B60W30/14
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種基于相對運動關系的ACC縱向運動學建模方法，進行ACC縱向運動學建模時，綜合考慮自車狀態參數和前車狀態參數，設定狀態量x_f(k)＝[Δd(k),Δv(k),a_f(k)]^T，并引入系統擾動量a_p(k)，期望車距d_des采用固定時距策略、可變時距策略或擬合駕駛員跟隨行為的二階回歸模型，將自車與前車的相對運動關系以及環境參數的影響納入ACC縱向運動學建模過程中，提高模型計算的準確性，降低預測誤差，進而提高跟車預測模型的預測精度以及抗干擾能力。

技術領域

本發明屬于車輛控制技術領域，涉及一種ACC縱向運動學建模方法，具體是一種基于相對運動關系的ACC縱向運動學建模方法。

背景技術

作為一種先進的ADAS駕駛輔助系統，ACC(Adaptive Cruise Control)自適應巡航控制旨在緩解駕駛疲勞，提升駕乘舒適性與安全性。傳統PID控制、LQR控制、模糊控制等控制策略多以車距控制作為主要目標，即主要考慮安全性而忽略舒適性等需求。近年來，對ACC的研究呈多元化態勢，如全速ACC，改善交通流的協同CACC，ACC與LCA變道輔助，模擬駕駛員跟隨行為ACC，面向燃油經濟性ACC，多目標協調控制ACC等。為進一步提尚ACC的用戶使用率與駕乘人員的接受度，對人性化ACC的研究受到了廣泛關注。

中國申請公布的專利CN107139923A，提供了一種ACC決策方法及系統，其具體公開了建立ACC縱向跟車運動學模型的方法，采用固定時距策略，當所述模型的預測時域為[k，k+p-1]時，ACC縱向跟車運動學的模型具體為：

(1)式中，k為當前時刻，X_f為上述預測時域的狀態序列，U為上述預測時域的控制序列，x_f(k)為當前觀察狀態量，A_p為矩陣在上述預測時域迭代的系數矩陣，B_p為矩陣在上述預測時域迭代的系數矩陣，C_p＝diag(C,C,…,C)為相應系數矩陣，Y為系統輸出序列；

其中，K_L為理想一階系統增益，T_L為下位控制器的時間常數，T_s為采樣周期。

但是，該方法建模僅僅是從自車狀態考慮，其當前觀察狀態量x_f(k)＝[s_f(k),v_f(k),a_f(k)]^T，僅包含自車狀態參數(位移、自車速度和自車加速度)，缺少相對的運動關系，忽略了環境參數的影響，從而導致模型計算不準確，預測誤差大，影響車輛自適應巡航控制的準確性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于相對運動關系的ACC縱向運動學建模方法，將自車與前車的相對運動關系以及環境參數的影響納入ACC縱向運動學建模過程中，提高跟車預測模型的預測精度以及抗干擾能力。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

基于相對運動關系的ACC縱向運動學建模方法，具體包括以下步驟：

步驟S1，根據ACC系統分層設計，決策層根據自車狀態參數、前車狀態參數、環境參數決定自車縱向期望加速度，控制層通過控制油門開度、制動深度、檔位切換使得自車的實際加速度收斂于決策層輸出的期望加速度，建立理想一階系統傳遞函數

其中，K_L為理想一階系統增益，T_L為時間常數；

步驟S2，根據ACC縱向跟車運動學特性，定義關系式如下：