一种汽车动态紧急避撞控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车动态紧急纵向避撞区的建模方法，属于行驶安全技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，汽车已被广泛应用于家庭出行，交通运输，汽车竞赛等领域。随着汽车的广 泛应用，汽车保有量和驾驶人数的不断增长，道路交通事故越来越受到社会的关注，对道路 安全的要求也日益紧迫。根据美国高速公路安全委员会(NHTSA)的调研表明，在道路交通致 死事故中，其中90%以上的事故是由驾驶员的疲劳、疏忽、判断失误等人为因素引起的。
[0003] 作为行驶安全技术领域的重要组成部分，汽车动态紧急纵向避撞区模型能够在车 辆发生前撞的危险时刻发出报警信息，且在危急情况下实现紧急制动避撞，从而能够有效 地提高车辆的行驶安全性。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明提出了一种汽车动态紧急避撞控制方法，依据汽车与 前车的行驶信息，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型，在紧急避撞策略下，能够建立完整避 撞行驶状态模型并且缩小了行驶汽车间的安全距离，更大程度上保证了避撞成功率，并且 避免了不必要的道路浪费。
[0005] 本发明提出了一种汽车动态紧急避撞控制方法，并通过行驶状态判定法，判定前 车的行驶状态，并通过分析此行驶状态紧急避撞过程，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型 方程，通过求解模型方程，得到紧急避撞的避撞预警距离以及强制制动距离，进而将两车的 相对距离与对应的前车行驶状态的避撞预警距离以及强制制动距离进行比较，判定所要采 取的紧急避撞方式。具体技术方案如下：
[0006] -种汽车动态紧急避撞控制方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1:根据汽车的车载传感设备获取自车和前车的行驶信息，并通过行驶状态判 定法，判定前车的行驶状态;所述的自车和前车的行驶信息包括：自车的行驶速度Vr、前车 的行驶速度V f、以及自车与前车间的相对距离Drelatlve。
[0008] 步骤2:通过分析行驶状态紧急避撞过程，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型方 程；
[0009] 步骤3:对所建汽车动态紧急纵向避撞区模型方程进行求解计算，得到紧急避撞的 避撞预警距离以及强制制动距离；
[0010] 步骤4:将两车之间的相对距离与对应的前车行驶状态的避撞预警距离以及强制 制动距离进行比较，判定所要采取的紧急避撞方式；
[0011] 步骤5:单位时间间隔后，再次测量数据，重复上述步骤1至步骤4。
[0012] 进一步优选方案，步骤1中所述的判定前车行驶状态的具体方法为：
[0013] gVf = 〇,表明前车静止；
[0014]若Vf = C，C为大于零的常数，表明前车匀速行驶；
[0015] 若Vf = B，B为大于零的变量且在不断减小，表明前车减速行驶；
[0016] 若Vf <0,表明前车逆向行驶；
[0017]其中，Vf表示前车的行驶速度。
[0018] 进一步优选方案，步骤2的具体实现分为如下情况：
[0019] (1)当前车静止或者匀速时，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型方程为：
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]上述关系式中，Dw表示避撞预警距离;Db表示强制制动距离;Dh表示相对速度消除 后，自车与前车间仍要保持的距离;To表示驾驶员反应时间，即驾驶员发现前方车辆并采取 制动动作，到脚踩上制动踏板的时间J 1表示制动器协调阶段，包括消除各铰链和轴承间间 隙的时间，到制动摩擦片完全贴靠在制动盘上的时间；T2表示减速度增长阶段，指减速度从 零增加到恒定值的时间；T 3表示持续制动阶段，指汽车以恒定的减速度减速到车速为零的 时间;u表示路面附着系数;g表示重力加速度;α表示为摩擦力和水平方向夹角;a f表示前车 加速度。
[0029] 进一步优选方案，To取值0.3-1.0秒;Tl取值0.1秒;T2取值0.2秒。
[0030]进一步优选方案，步骤3的实现包括如下：
[0031]通过求解情况（1)的模型方程，获得时刻T时前车静止或者匀速的避撞预警距离Dw 和强制制动距尚Db;
[0032] 通过求解情况(2)的模型方程，获得时刻T时前车减速行驶的避撞预警距离Dw和强 制制动距I^Db ;
[0033] 通过求解情况(3)的模型方程，获得时刻T时自车与前车逆向行驶的避撞预警距离 Dw和强制制动距离Db。
[0034] 进一步优选方案，步骤4的实现分如下情况：
[0035] 测量的相对距离Drelative 2 Dw，系统无控制动作；
[0036] 测量的相对距离Dd Dre3latlve^ Db时，对驾驶员进行避撞预警，预警后驾驶员无制 动动作；
[0037] 测量的相对距离Drelative < Db时，则控制制动系统紧急制动。
[0038] 进一步优选方案，步骤5中的单位时间间隔设为0.2秒。
[0039]本发明的有益效果：
[0040] (1)本发明提供的方法通过实时检测前车的行驶信息，并通过所得数据动态建立 紧急避撞模型，使所建模型具有针对性；
[0041 ] (2)本发明提供的方法为系统同时提供完整避撞行驶状态模型，更大程度上保证 了避撞成功率，具有较好的安全性；
[0042] (3)本发明提供的方法并且缩小了避撞避撞距离，避免了不必要的道路浪费，具有 较好的实用性。
【附图说明】
[0043]图1是本发明的方法流程图；
[0044] 图2是两车同向行驶示意图；
[0045] 图3是两车逆向行驶示意图；
[0046] 图4是自车制动过程图。
【具体实施方式】
[0047] 下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0048] 本发明提出了一种汽车动态紧急避撞控制方法，并通过行驶状态判定法，判定前 车的行驶状态，并通过分析此行驶状态紧急避撞过程，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型 方程，通过求解模型方程，得到紧急避撞的避撞预警距离以及强制制动距离，进而将两车间 相对距离与对应的前车行驶状态的避撞预警距离以及强制制动距离进行比较，判定所要采 取的紧急避撞方式。
[0049] 本发明的一种汽车动态紧急避撞控制方法，包括以下几个步骤：
[0050] 步骤1:如图1所示，根据汽车的车载传感设备获取前车相关行驶信息，并通过行驶 状态判定法，判定前车的行驶状态。
[0051] 汽车的车载传感设备获取自车的行驶速度Vr、前车的行驶速度Vf、以及前后辆车间 的相对距离Drei ative,并根据前车行驶速度判定前车的行驶状态，如图2、图3所示:Vf = O时表 明前车静止，Vf = C(C为大于零的常数)时表明前车匀速行驶;Vf = B(B为大于零的变量且在 不断减小)时表明前车减速行驶;Vf < 0时表明前车逆向行驶。
[0052] 步骤2:通过分析行驶状态紧急避撞过程，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型方程 (所得模型方程与前车行驶状态有关）。
[0053]①当前车静止或者匀速时，如图2所示，建立汽车动态紧急纵向避撞区模型方程， 具体为：
[0054] ⑴
[0055]
(2)
[0056] Dw:避撞预警距离，即两车距离若在与Dw、Db之间应该报警。
[0057] Db:强制制动距离，即两车距离若小于Db应该制动，为紧急避撞边界值。
[0058] Dh:表示相对速度消除后，自车与目标车间仍要保持的距离，一般选取数值为2-5 米。
[0059] To:驾驶员反应时间，驾驶员发现前方车辆并采取制动动作，到脚踩上制动踏板的 时间，一般选取数值为〇. 3-1.0秒。
[0060] T1:制动器协调阶段，包括消除各铰链和轴承间间隙的时间，到制动摩擦片完全贴 靠在制动盘上的时间，一般选取数值为〇. 1秒。
[0061] T2:减速度增长阶段，指减速度从零增加到恒定值的时间，一般选取数值为0.2秒。
[0062] T3:持续制动阶段，指汽车以恒定的减速度减速到车