本發(fā)明屬于無人駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)跟隨巡航控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動控制系統(tǒng)，它是在早已存在的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器(雷達(dá))持續(xù)掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號，當(dāng)與前車之間的距離過小時，acc控制單元可以通過與制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，使車輪適當(dāng)制動，并使發(fā)動機(jī)的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。

現(xiàn)有的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)大多采用線性的控制方式，即當(dāng)與前車之間的距離過小時，多是通過勻減速的方式來降低行駛速度，達(dá)到增大與前車距離的目的，通過勻減速的方式來降低行駛速度，在速度降低至目標(biāo)速度時，車輛驟然由勻減速行駛進(jìn)入勻速行駛過程，由于存在慣性，會影響行車安全及行車的舒適性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種自適應(yīng)跟隨巡航控制方法，旨在解決現(xiàn)有的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)大多采用線性的控制方式，通過勻減速的方式來降低行駛速度，在速度降低至目標(biāo)速度時，車輛驟然由勻減速行駛進(jìn)入勻速行駛過程，由于存在慣性，會影響行車安全及行車的舒適性的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，提供一種自適應(yīng)跟隨巡航控制方法，所述方法包括如下步驟：

s1、接收車載傳感器發(fā)送的行駛參數(shù)；

s2、根據(jù)所述行駛參數(shù)及安全行駛參數(shù)計算相對參數(shù)比m，所述相對參數(shù)比用于表征所述行駛參數(shù)偏離所述安全行駛參數(shù)差值；

s3、基于所述相對比參數(shù)對所述智能車輛的行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮小所述行駛參數(shù)與所述安全行駛參數(shù)的差值；

所述目標(biāo)車輛與所述智能車輛處于相同的車道，且所述目標(biāo)車輛位于所述智能車輛的前方。

本發(fā)明還提供了一種自適應(yīng)跟隨巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

車載傳感器及與所述車載傳感器連接的電子控制器，其中，

所述車載傳感器用于用于獲取行駛參數(shù)；

所述電子控制器基于安全行駛參數(shù)來調(diào)整所述行駛參數(shù)，所述電子控制器包括：

接收模塊，用于接收車載傳感器發(fā)送的行駛參數(shù)；

計算模塊，用于根據(jù)所述行駛參數(shù)及安全行駛參數(shù)計算相對參數(shù)比m，所述相對參數(shù)比用于表征所述行駛參數(shù)偏離所述安全行駛參數(shù)差值；以及

調(diào)整模塊，用于基于所述相對比參數(shù)對所述智能車輛的行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮小所述行駛參數(shù)與所述安全行駛參數(shù)的差值；

所述目標(biāo)車輛與所述智能車輛處于相同的車道，且所述目標(biāo)車輛位于所述智能車輛的前方。

本發(fā)明實施例基于相對參數(shù)比對控制行車速度，當(dāng)行駛參數(shù)越接近安全行駛參數(shù)時，相對參數(shù)比的值越小，對應(yīng)加速度值越小，直至加速變?yōu)榱?，即為勻速行駛，避免由勻減速行駛直接進(jìn)入勻速行駛時造成的行車安全隱患及行車的不舒適。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一提供的自適應(yīng)跟隨巡航控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例六提供的自適應(yīng)跟隨巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明實施例中，基于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)包括車載傳感器及與車載傳感器連接的電子控制單元，車載傳感器用于獲取目標(biāo)車輛及智能車輛的行駛參數(shù)，如目標(biāo)車輛及智能車輛的行駛速度、目標(biāo)車輛與智能車輛間的車距；電子控制單元基于車載傳感器發(fā)送的行駛參數(shù)制定跟隨策略。

如1為本發(fā)明實施例一提供的自適應(yīng)跟隨巡航控制方法的流程圖，該方法包括如下步驟：

s1、接收車載傳感器發(fā)送的行駛參數(shù)；

在本發(fā)明實施例中，該行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh或智能車輛的行駛速度vh；

在本發(fā)明實施例中，所述目標(biāo)車輛與智能車輛處于相同的車道，且目標(biāo)車輛位于智能車輛的前方。

s2、根據(jù)安全行駛參數(shù)及行駛參數(shù)計算相對參數(shù)比m，所述相對參數(shù)比用于表征行駛參數(shù)偏離安全行駛參數(shù)差值。

在本發(fā)明實施例中，相對參數(shù)比m＝(安全行駛參數(shù)-行駛參數(shù))/安全行駛參數(shù)；當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh時，安全行駛參數(shù)為安全行駛距離ds，相對車距比當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛的行駛速度vh時，安全行駛參數(shù)為目標(biāo)車輛的行駛速度vt，相對車速比

在本發(fā)明實施例中，安全行駛距離反映智能車駕駛員期望智能車輛與目標(biāo)車輛保持的實時車距，計算公式如下：

ds＝vhth+d0

式中，vh為智能車車速，單位m/s，由車載傳感器獲得；th為安全車距的時間常數(shù)，反映智能車駕駛員期望的與目標(biāo)車輛保持一定距離范圍的時間間隔，其值的大小由駕駛員根據(jù)系統(tǒng)給出的取值范圍進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)給出th的取值范圍為1.2～2s；d0為安全車距的距離常數(shù)，反映智能車駕駛員期望的最小安全車距，其值的大小由駕駛員根據(jù)系統(tǒng)給定的取值范圍來設(shè)定，系統(tǒng)給出d0的取值范圍為2～5m。

s3、基于相對比參數(shù)對智能車輛的行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮小行駛參數(shù)與安全行駛參數(shù)的差值。

在本發(fā)明實施例中，當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh時，步驟s3具體包括：

s31、比較實時距離dh與安全距離ds的大?。?/p>

s32、當(dāng)實時距離dh大于安全距離ds時，則控制智能車輛加速行駛，當(dāng)實時距離dh等于安全距離ds時，則控制智能車輛勻速行駛，當(dāng)實時距離dh小于安全距離ds時，則控制智能車輛減速行駛，該加速行駛和減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

在本發(fā)明實施例中，當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛的行駛速度vh時，步驟s3具體包括：

s33、比較智能車輛的行駛速度vh與目標(biāo)車輛的行駛速度vt的大??；

s34、當(dāng)智能車輛的行駛速度vh大于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，則控制智能車減速行駛，當(dāng)智能車輛的行駛速度vh等于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，則控制智能車以速度vh勻速行駛，當(dāng)智能車輛的行駛速度vh小于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，則控制智能車加速行駛，該加速行駛和減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例基于相對參數(shù)比對控制行車速度，當(dāng)行駛參數(shù)越接近安全行駛參數(shù)時，相對參數(shù)比的值越小，對應(yīng)加速度值越小，直至加速變?yōu)榱?，即為勻速行駛，避免由勻減速行駛直接進(jìn)入勻速行駛時造成的行車安全隱患及行車的不舒適。

此外，依據(jù)相對參數(shù)比進(jìn)行速度的調(diào)控，在保證了安全的前提下，又最大限度的保證行車速度，節(jié)省行車時間，且有利于減緩交通壓力。

本發(fā)明實施例二是在實施例一的基礎(chǔ)上，在步驟s2之后還包括步驟s4-s5：

s4、依據(jù)相對參數(shù)比獲取增強(qiáng)信號r，所述增強(qiáng)信號r用于評價智能車輛當(dāng)前的控制策略；

s5、當(dāng)r值等于第一預(yù)設(shè)值時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略好，將智能車輛當(dāng)前的行駛速度及對應(yīng)的車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，當(dāng)r至小于第一預(yù)設(shè)值時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略不好，根據(jù)存儲的經(jīng)驗值對行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

在本發(fā)明實施例中，增強(qiáng)信號r值的計算公式如下：

r＝0.8^{k×(|m|-0.05)}

其中，k為指數(shù)擴(kuò)大因子，設(shè)定第一預(yù)設(shè)值取值為1時，即|m|≤0.05時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略好，將智能車輛當(dāng)前的行駛速度及對應(yīng)的車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，當(dāng)|m|＞0.05時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略不好，根據(jù)存儲的經(jīng)驗值對行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明實施例基于增強(qiáng)信號的數(shù)值評判智能車輛當(dāng)前的控制策略的好壞，將好的控制策略對應(yīng)的行駛行駛速度及車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，以供之后的行駛過程中自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)行駛過程的自主優(yōu)化。

實施例三是在實施例一或?qū)嵤├幕A(chǔ)上，當(dāng)實時距離dh小于安全距離ds時，步驟s32還包括：

s321、判斷實時距離dh是否小于預(yù)警距離dw；

在本發(fā)明實施例中，該預(yù)警距離dw小于安全距離dh，該預(yù)警距離時駕駛員進(jìn)行設(shè)定的。

s322、若判斷結(jié)果為是，則警示駕駛員是否進(jìn)入人工駕駛模式，若判斷結(jié)果為否，則控制智能車進(jìn)行減速行駛，減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例在實時距離小于設(shè)定的安全距離時，警示駕駛員是否轉(zhuǎn)入人工駕駛模式，為行車的安全添加了一份保障。

實施例四是在實施例三的基礎(chǔ)上，若駕駛員未選擇進(jìn)入人工駕駛模式，則步驟s322還包括：

s3221、判斷實時車距dh是否小于防撞車距db；

在本發(fā)明實施例中，該防撞車距db小于預(yù)警車距dw。

s3222、若判斷結(jié)果為是，則控制智能車輛以最大的減速度進(jìn)行減速，若判斷結(jié)果為否，則控制智能車進(jìn)行減速行駛，對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例在實時車距小于預(yù)警車距時，實現(xiàn)主動控制，以智能車輛的最大減速度進(jìn)行減速，在最段的時間內(nèi)盡量拉大目標(biāo)車輛與智能車輛之間的車距，防止事故的發(fā)生，進(jìn)一步保證了行車安全。

實施例五是在實施例一的基礎(chǔ)上，在步驟s1之前還包括：

s6、根據(jù)車載傳感器獲取的智能車輛與位于智能車車道前方車輛之間的距離，判斷智能車輛所在車道的前方設(shè)定距離內(nèi)是否存在目標(biāo)車輛；

s7、若判斷結(jié)果為否，則控制智能車輛以設(shè)定的速度進(jìn)行行駛，若判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟s1。

在本發(fā)明實施例中,車載傳感器獲取智能車輛與位于智能車車道前方車輛之間的距離,判斷在設(shè)定距離內(nèi)是否存在車輛,若存在車輛,即為目標(biāo)車輛,則進(jìn)行自適應(yīng)性的跟隨巡航控制，若在設(shè)定距離之外存在車輛,則給車輛則不是智能車輛跟隨的目標(biāo)車輛，則控制智能車輛定速行駛。

本發(fā)明實施例在前方無目標(biāo)車輛行駛時，控制智能車以特定的車速進(jìn)行行駛，在前方有目標(biāo)車輛行駛時，根據(jù)智能車與目標(biāo)車輛的行駛工況以及其他設(shè)定參數(shù)對車距進(jìn)行有效控制，從而保證智能車與目標(biāo)車輛的安全車距，避免交通事故的發(fā)生。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分可以通過硬件來完成，也可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，執(zhí)行上述步驟的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器、閃存、磁盤或光盤等。

圖2為本發(fā)明實施例六提供的自適應(yīng)跟隨巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。

該系統(tǒng)包括：

車載傳感器1及與車載傳感器連接的電子控制器2，其中，

車載傳感器1用于獲取行駛參數(shù)；

在本發(fā)明實施例中，該行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh或智能車輛的行駛速度vh。

在本發(fā)明實施例中，所述目標(biāo)車輛與智能車輛處于相同的車道，且目標(biāo)車輛位于智能車輛的前方。

電子控制器2基于安全行駛參數(shù)來調(diào)整行駛參數(shù)，所述電子控制器2包括：

接收模塊21，用于接收車載傳感器發(fā)送的行駛參數(shù)；

計算模塊22，用于根據(jù)安全行駛參數(shù)及行駛參數(shù)計算相對參數(shù)比m，所述相對參數(shù)比用于表征行駛參數(shù)偏離安全行駛參數(shù)差值。

在本發(fā)明實施例中，相對參數(shù)比m＝(安全行駛參數(shù)-行駛參數(shù))/安全行駛參數(shù)；當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh時，安全行駛參數(shù)為安全行駛距離ds，相對車距比當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛的行駛速度vh時，安全行駛參數(shù)為目標(biāo)車輛的行駛速度vt，相對車速比

在本發(fā)明實施例中，安全行駛距離反映智能車駕駛員期望智能車輛與目標(biāo)車輛保持的實時車距，計算公式如下：

ds＝vhth+d0

式中，vh為智能車車速，單位m/s，由車載傳感器獲得；th為安全車距的時間常數(shù)，反映智能車駕駛員期望的與目標(biāo)車輛保持一定距離范圍的時間間隔，其值的大小由駕駛員根據(jù)系統(tǒng)給出的取值范圍進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)給出th的取值范圍為1.2～2s；d0為安全車距的距離常數(shù)，反映智能車駕駛員期望的最小安全車距，其值的大小由駕駛員根據(jù)系統(tǒng)給定的取值范圍來設(shè)定，系統(tǒng)給出d0的取值范圍為2～5m。

調(diào)整模塊23，用于基于相對比參數(shù)對智能車輛的行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮小行駛參數(shù)與安全行駛參數(shù)的差值。

在本發(fā)明實施例中，當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛與目標(biāo)車輛間的實時距離dh時，調(diào)整模塊23包括：

第一比較子模塊231，用于比較實時距離dh與安全距離ds的大??；

第一處理子模塊232，當(dāng)實時距離dh大于安全距離ds時，用于控制智能車輛加速行駛，當(dāng)實時距離dh等于安全距離ds時，用于控制智能車輛勻速行駛，當(dāng)實時距離dh小于安全距離ds時，用于控制智能車輛減速行駛，該加速行駛和減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

在本發(fā)明實施例中，當(dāng)行駛參數(shù)為智能車輛的行駛速度vh時，調(diào)整模塊23包括：

第二比較子模塊233，用于比較智能車輛的行駛速度vh與目標(biāo)車輛的行駛速度vt的大??；

第二處理子模塊234，當(dāng)智能車輛的行駛速度vh大于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，用于控制智能車減速行駛，當(dāng)智能車輛的行駛速度vh等于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，用于控制智能車以速度vh勻速行駛，當(dāng)智能車輛的行駛速度vh小于目標(biāo)車輛的行駛速度vt時，用于控制智能車加速行駛，該加速行駛和減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例基于相對參數(shù)比對控制行車速度，當(dāng)行駛參數(shù)越接近安全行駛參數(shù)時，相對參數(shù)比的值越小，對應(yīng)加速度值越小，直至加速變?yōu)榱?，即為勻速行駛，避免由勻減速行駛直接進(jìn)入勻速行駛時造成的行車安全隱患及行車的不舒適。

此外，依據(jù)相對參數(shù)比進(jìn)行速度的調(diào)控，在保證了安全的前提下，又最大限度的保證行車速度，節(jié)省行車時間，且有利于減緩交通壓力。

本發(fā)明實施例七是在實施例六的基礎(chǔ)上，該電子控制器2還包括：

增強(qiáng)信號獲取模塊24，用于依據(jù)相對參數(shù)比獲取增強(qiáng)信號r，所述增強(qiáng)信號r用于評價智能車輛當(dāng)前的控制策略；

策略判定模塊25，當(dāng)r值等于第一預(yù)設(shè)值時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略好，用于將智能車輛當(dāng)前的行駛速度及對應(yīng)的車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，當(dāng)r至小于第一預(yù)設(shè)值時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略不好，用于根據(jù)存儲的經(jīng)驗值對行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

在本發(fā)明實施例中，增強(qiáng)信號r值的計算公式如下：

r＝0.8^{k×(|m|-0.05)}

其中，k為指數(shù)擴(kuò)大因子，設(shè)定第一預(yù)設(shè)值取值為1時，即|m|≤0.05時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略好，將智能車輛當(dāng)前的行駛速度及對應(yīng)的車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，當(dāng)|m|＞0.05時，判定智能車輛當(dāng)前的控制策略不好，根據(jù)存儲的經(jīng)驗值對行駛參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明實施例基于增強(qiáng)信號的數(shù)值評判智能車輛當(dāng)前的控制策略的好壞，將好的控制策略對應(yīng)的行駛行駛速度及車距作為經(jīng)驗值進(jìn)行存儲，以供之后的行駛過程中自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)行駛過程的自主優(yōu)化。

實施例八是在實施例六或?qū)嵤├叩幕A(chǔ)上，當(dāng)實時距離dh小于安全距離ds時，第一處理子模塊232包括：

判斷單元2321，用于判斷實時距離dh是否小于預(yù)警距離dw；

在本發(fā)明實施例中，該預(yù)警距離dw小于安全距離dh，該預(yù)警距離時駕駛員進(jìn)行設(shè)定的。

處理單元2322，若判斷結(jié)果為是，用于警示駕駛員是否進(jìn)入人工駕駛模式，若判斷結(jié)果為否，用于控制智能車進(jìn)行減速行駛，減速行駛對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例在實時距離小于設(shè)定的安全距離時，警示駕駛員是否轉(zhuǎn)入人工駕駛模式，為行車的安全添加了一份保障。

實施例九是在實施例八的基礎(chǔ)上，若駕駛員未選擇進(jìn)入人工駕駛模式，處理單元2322還包括：

判斷子單元2322a，用于判斷實時車距dh是否小于防撞車距db；

在本發(fā)明實施例中，該防撞車距db小于預(yù)警車距dw。

處理子單元2322b，若判斷結(jié)果為是，擁有控制智能車輛以最大的減速度進(jìn)行減速，若判斷結(jié)果為否，用于控制智能車進(jìn)行減速行駛，對應(yīng)的加速度值的大小與相對車距比絕對值|m|的大小成正比。

本發(fā)明實施例在實時車距小于預(yù)警車距時，實現(xiàn)主動控制，以智能車輛的最大減速度進(jìn)行減速，在最段的時間內(nèi)盡量拉大目標(biāo)車輛與智能車輛之間的車距，防止事故的發(fā)生，進(jìn)一步保證了行車安全。

實施例十是在實施例六的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還包括：

判斷模塊，用于根據(jù)車載傳感器獲取的智能車輛與位于智能車車道前方車輛之間的距離，判斷智能車輛所在車道的前方設(shè)定距離內(nèi)是否存在目標(biāo)車輛；

處理模塊，若判斷結(jié)果為否，用于控制智能車輛以設(shè)定的速度進(jìn)行行駛，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入接收模塊。

在本發(fā)明實施例中,車載傳感器獲取智能車輛與位于智能車車道前方車輛之間的距離,判斷在設(shè)定距離內(nèi)是否存在車輛,若存在車輛,即為目標(biāo)車輛,則進(jìn)行自適應(yīng)性的跟隨巡航控制，若在設(shè)定距離之外存在車輛,則給車輛則不是智能車輛跟隨的目標(biāo)車輛，則控制智能車輛定速行駛。

本發(fā)明實施例在前方無目標(biāo)車輛行駛時，控制智能車以特定的車速進(jìn)行行駛，在前方有目標(biāo)車輛行駛時，根據(jù)智能車與目標(biāo)車輛的行駛工況以及其他設(shè)定參數(shù)對車距進(jìn)行有效控制，從而保證智能車與目標(biāo)車輛的安全車距，避免交通事故的發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。