[發明專利]一種無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制方法及系統有效
| 申請號： | 202110707068.3 | 申請日： | 2021-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN113264067B | 公開（公告）日： | 2022-06-07 |
| 發明（設計）人： | 汪洪波;高含;馮立釗 | 申請（專利權）人： | 合肥工業大學 |
| 主分類號： | B60W60/00 | 分類號： | B60W60/00;B60W30/09;B60W30/095;B60W50/00 |
| 代理公司： | 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144 | 代理人： | 方榮肖 |
| 地址： | 230009 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 無人駕駛 賽車 制動 轉向 協同 控制 方法 系統 | ||
本發明涉及一種無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制方法及系統，其包括以下步驟：規劃轉向避撞路徑；設計轉向避撞時車輛的縱向安全距離；采集轉向避撞時車輛的橫向加速度和縱向加速度，并結合縱向安全距離，采用粒子群算法設計避撞過程中車輛的最優縱向加速度和避撞過程中車輛最大橫向加速度；控制車輛在車輛轉向避撞時，執行的縱向加速度為最優縱向加速度和橫向加速度為不大于最大橫向加速度。本發明能夠實現緊急情況下安全避撞，同時保證避撞過程中的穩定性。
技術領域
本發明屬于無人駕駛領域，具體涉及一種無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制方法及采用所述控制方法的無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制系統。
背景技術
在無人駕駛方程式賽車進行競速行駛時，前方可能發生意外情況需要緊急避撞，目前已有賽車設計了主動緊急制動系統(Autonomous Emergency Braking，AEB)，雖然AEB系統可以通過制動在一定程度上減少碰撞事故的發生，然而當側方有賽車向前插入或者前方賽車驟然減速時，兩車之間的距離會突然減小，這使得賽車即使以最大的制動減速度進行減速制動時仍也無法避免碰撞的發生。有些賽車采取了轉向避撞方法，而單純采取轉向措施在兩車相對車速較小時亦無法完全避免碰撞的發生。
發明內容
基于此，有必要針對現有無人駕駛方程式賽車在前方賽車突然減速或側方賽車向前插入時，不能安全穩定行駛與避撞的技術問題，提供一種無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制方法及采用所述控制方法的無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制系統。
本發明采用以下技術實現，一種無人駕駛賽車制動與轉向協同避撞控制方法，其包括以下步驟：
一、規劃轉向避撞路徑；
二、設計轉向避撞時車輛的縱向安全距離dsafe，
三、采集轉向避撞時車輛的縱向加速度aX1和橫向加速度aY1，并結合縱向安全距離dsafe，采用粒子群算法設計避撞過程中車輛的最優縱向加速度aX1優和避撞過程中車輛最大橫向加速度aY1,max；
四、控制車輛在車輛轉向避撞時，執行的縱向加速度為最優縱向加速度aX1優和最大橫向加速度aY1,max。
作為上述方案的進一步改進，所述轉向避撞路徑的規劃方法包括以下步驟：
I建立大地坐標系，所述大地坐標系的原點是所述轉向避撞路徑啟動規劃時車輛的位置，車輛縱向位移方向為X軸方向，車輛橫向位移方向為Y軸方向；；
II采用一元五次多項式方程來描述在轉向避撞過程中車輛質心隨時間t橫向移動的橫向位移路徑Y1(t)：
Y1(t)＝a0+a1(t-t0)+a2(t-t0)2+a3(t-t0)3+a4(t-t0)4+a5(t-t0)5
其中，a0、a1、a2、a3、a4、a5為所述一元五次多項式方程的系數；
t0為所述轉向避撞路徑開始時的時間；
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