[發明專利]一種降低智能車輛碰撞傷害的控制方法和系統

有效

• 申請號: 202011007668.0
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112115554B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 秦也辰;黃義偉;伊赫桑·哈希米;阿米爾·卡杰普爾;王振峰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/25;G06F30/27;G06N3/04;B60W50/00;B60W30/08;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發明涉及一種降低智能車輛碰撞傷害的控制方法和系統。該降低智能車輛碰撞傷害的控制方法和系統，采用自適應模糊神經網絡將傷害程度與車輛碰撞位置的進行有機擬合后得到傷害程度動態確定系統后，以采用動力學模型構建得到的MPC規劃?控制器模型為控制基礎，構建得到能夠降低碰撞傷害程度的降低車輛碰撞傷害模型，進而采用這一降低車輛碰撞傷害模型完成對車輛的控制，以能夠實現客觀的建立撞擊統計數據與車輛動力學控制之間的聯系，以及基于這一客觀撞擊數據降低碰撞傷害程度的目的。

技術領域

本發明涉及車輛控制領域，特別是涉及一種降低智能車輛碰撞傷害的控制方法和系統。

背景技術

自動駕駛車輛是未來車輛技術的發展方向，基于感知實現的決策與控制將有望降低車禍發生的幾率，并能夠在車禍發生時有效降低乘客受到的傷害。

避障\避撞：現有技術的核心概念為“距碰撞時間(Time to collision，TTC)”。依據周圍車輛的車速、航向角以及本車的車速、航向角，可以計算出從當前時刻至碰撞發生所需的時間。基于TTC以及預先定義的閾值，可以設定相應的控制行為。比如現有的自適應車速巡航技術ACC，以及專利CN201910266900.3、CN201680041015.X、CN201910187945.1、CN201910121503.7等公開的內容。

降低撞擊傷害：現有的降低撞擊傷害控制模塊多串聯于路徑規劃模塊后方，即當無可行路徑時，切換入降低傷害模塊。現有技術多考慮的是在碰撞前進行碰撞傷害評估并施加控制，如專利201910982338.4、CN202010300349.2、CN202010088791.3和CN201811354515.6公開的內容，以及碰撞后如何進行動力學控制，以減小車輛失控的公開文本CN202010115954.2。目前在車輛碰撞傷害研究方面，采用最為廣泛的概念為Delta-V，這一概念依據動量守恒計算得到，用于定義車輛碰撞前后的速度差值，且速度差值大即代表車禍傷害程度高。但此概念對碰撞位置未做考慮，而實際車輛碰撞傷害與車輛碰撞位置具有強相關性，因此需要在Delta-V的基礎上結合碰撞位置，進行碰撞傷害降低的動力學控制。在論文方面，“H.Wang，Y.Huang，A.Khajepour，Y.Zhang，Y.Rasekhipour and D.Cao，Crash Mitigation in Motion Planning for Autonomous Vehicles，in IEEETransactions on Intelligent Transportation Systems，vol.20，no.9，pp.3313-3323”中，作者對碰撞影響因素進行了討論，并依據其構造了以降低碰撞傷害為目標的多目標加權函數。但其設計中考慮了諸多車輛因素，目標函數的構建依賴于主觀權重選擇，主觀權重選擇結果決定了系統動力學行為。而實際的撞擊傷害是客觀的，所以應基于客觀數據進行傷害評估，并利用其進行系統控制。

因此，基于上述內容，現有技術中并沒有基于客觀數據，公開建立撞擊統計數據與車輛動力學控制之間的聯系的方法或系統，也沒有公開能夠基于這一客觀撞擊數據實現降低碰撞傷害的控制方法或系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種降低智能車輛碰撞傷害的控制方法和系統，以能夠客觀的建立撞擊統計數據與車輛動力學控制之間的聯系，并能夠基于這一客觀撞擊數據降低碰撞傷害程度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種降低智能車輛碰撞傷害的控制方法，包括：

獲取車輛的動力學模型；所述動力學模型包括：輪胎聯合滑移模型、車輛的橫向、縱向動力學模型和車輛運動學模型；

根據所述動力學模型構建MPC規劃-控制器模型；

獲取車輛的傷害程度和車輛碰撞位置間的關系曲線，記為MAIS3+曲線；

對所述車輛的碰撞位置進行區域劃分，得到多個碰撞子區域；