[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011556368.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112606837A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高航;梁軍;許閣
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09;B60W30/095
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)當(dāng)車輛車速大于所設(shè)定的閾值速度V_min時(shí)，通過傳感器感知本車外部障礙物的信息，實(shí)時(shí)獲取本車于前車之間的相對距離S、角度和速度；

2)根據(jù)采集的信息，判斷車輛與正前方車輛是否存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)；若存在，則轉(zhuǎn)入步驟3)；

3)檢測駕駛員的制動(dòng)避障意圖，若檢測到駕駛員踩下制動(dòng)踏板深度大于所設(shè)定的觸發(fā)閾值或者制動(dòng)踏板踩下速度高于所設(shè)定閾值，且駕駛員注意力監(jiān)測裝置判斷駕駛員注意力關(guān)注區(qū)域?yàn)槌掷m(xù)關(guān)注前方，則判斷駕駛員存在制動(dòng)意圖，觸發(fā)制動(dòng)避障功能，轉(zhuǎn)入步驟6)；

否則判斷駕駛員不存在制動(dòng)避障意圖，轉(zhuǎn)入步驟4)，進(jìn)行轉(zhuǎn)向意圖判斷；

所述駕駛員注意力監(jiān)測裝置用于根據(jù)檢測駕駛員的眼球位置判斷駕駛員注意力關(guān)注區(qū)域；

4)檢測駕駛員的轉(zhuǎn)向避障意圖，若檢測到方向盤轉(zhuǎn)向力矩大于所設(shè)閾值或方向盤轉(zhuǎn)角變化率超過設(shè)定閾值且駕駛員注意力監(jiān)測裝置捕捉到駕駛員關(guān)注過后視鏡系統(tǒng)，則判斷駕駛員存在轉(zhuǎn)向避障意圖，觸發(fā)轉(zhuǎn)向避障功能，轉(zhuǎn)入步驟6)；若判斷駕駛員不存在轉(zhuǎn)向避障意圖，轉(zhuǎn)入步驟5)；

5)若SS_m，觸發(fā)轉(zhuǎn)向避障功能，否則觸發(fā)制動(dòng)避障功能；

S_m為車輛進(jìn)行安全轉(zhuǎn)向避障時(shí)的最小轉(zhuǎn)向避障距離，即在保證行車安全前提下做到通過轉(zhuǎn)向避讓前方障礙物所需的最小距離；

6)若觸發(fā)制動(dòng)避障功能，在車輛允許的最大制動(dòng)力范圍內(nèi)進(jìn)行制動(dòng)，以降低車速從而降低可能到來的碰撞事故的嚴(yán)重程度；

若觸發(fā)轉(zhuǎn)向避障功能，持續(xù)驅(qū)動(dòng)車輛的輔助轉(zhuǎn)向裝置輔助駕駛員在車輛相對安全的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行避障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障方法，其特征在于，所述步驟2)中判斷車輛與正前方車輛是否存在于碰撞風(fēng)險(xiǎn)采用以下方式：

當(dāng)SS_th或TTCTTC_th時(shí)，判斷車輛存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)；其中，S_th為碰撞距離判斷閾值，TTC_th為最小碰撞時(shí)間觸發(fā)閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障方法，其特征在于，所述碰撞距離判斷閾值S_th根據(jù)車輛本身的速度、車輛類型以及前車速度共同確定，所述最小碰撞時(shí)間觸發(fā)閾值TTC_th根據(jù)車輛類型、車輛所選取的制動(dòng)裝置以及車輛系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間共同標(biāo)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障方法，其特征在于，所述步驟6)中，觸發(fā)轉(zhuǎn)向避障功能，持續(xù)驅(qū)動(dòng)車輛的輔助轉(zhuǎn)向裝置輔助駕駛員在車輛相對安全的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行避障，具體如下：

根據(jù)步驟1)中實(shí)時(shí)采集本車以及前車的相對距離S、角度和速度信息規(guī)劃安全轉(zhuǎn)向軌跡，并持續(xù)控制車輛的轉(zhuǎn)向力大小，適配實(shí)時(shí)的縱向速度從而跟隨規(guī)劃出安全的轉(zhuǎn)向避讓路徑進(jìn)行避障。

5.一種轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障系統(tǒng)，其特征在于，包括：

車輛感知單元，用于當(dāng)車輛車速大于所設(shè)定的閾值速度V_min時(shí)，通過傳感器感知本車外部障礙物的信息，實(shí)時(shí)獲取本車于前車之間的相對距離S、角度和速度；

碰撞風(fēng)險(xiǎn)判斷單元，用于車輛感知單元獲取的信息，判斷車輛與正前方車輛是否存在于碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

駕駛員感知單元，用于當(dāng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)判斷單元判斷存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，檢測駕駛員的駕駛控制信息；

規(guī)劃控制單元，用于綜合車輛感知單元所輸出的感知融合信息以及駕駛員感知單元輸出的駕駛員控制信息進(jìn)行避障決策；所述避障決策包括制動(dòng)避障和轉(zhuǎn)向避障；

車輛執(zhí)行單元，用于根據(jù)避障決策結(jié)果驅(qū)動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)控制車輛進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)向。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)協(xié)同的車輛避障系統(tǒng)，其特征在于，所述駕駛員感知單元中，駕駛控制信息包括：踩踏制動(dòng)踏板動(dòng)作的深度和踩踏速度、駕駛員注意力關(guān)注區(qū)域以及駕駛員方向盤轉(zhuǎn)向力大小和方向盤轉(zhuǎn)角。