买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明公开了一种用于智能汽车线控转向系统的自动紧急转向控制装置，属于智能汽车控制领域，包括综合信息采集模块、转向决策模块、自动紧急转向模块；综合考虑前方障碍物的特征、本车的通过性能、车辆轮胎当前的使用状态和驾驶员的驾驶意图，决策是否进行自动紧急转向，并通过人工势场算法规划转向轨迹，采用模型预测控制方法计算车轮四个车轮的目标转向角度，利用线控转向技术实现自动紧急转向；通过提醒驾驶员降低车速和代替驾驶员进行车辆自动紧急转向操作，避免车辆驶上无法通过的障碍，有助于提高驾驶员的乘坐舒适性，减少车辆结构损坏的可能性，降低交通事故发生的概率。

主权项：1.一种用于智能汽车线控转向系统的自动紧急转向控制装置，其特征在于，包括：综合信息采集模块、转向决策模块、自动紧急转向模块；所述转向决策模块分别与综合信息采集模块、自动紧急转向模块相连；所述综合信息采集模块，通过传感器采集本车的纵向车速、所有车轮的转角和胎压信号，获取本车前方路面上的行人、自行车、摩托车位置信息、路面异常凹陷的凹陷深度、凹陷面积信息高度信息、路面异常凸起的凸起高度信息、减速带的位置、高度及间距信息、车道线的位置信息、路肩的高度和位置信息、路面附着系数信息，并将以上信息输入转向决策模块；所述转向决策模块基于综合信息采集模块输入的信号，综合前方路况、本车的通过性性能、本车轮胎的使用状况、驾驶员的驾驶意图以决策是否进行自动紧急转向，采用人工势场算法规划转向轨迹，采用模型预测控制方法计算车轮四个车轮的目标转向角度，并将目标车轮转角控制信号发送自动紧急转向模块；所述转向决策模块还包括一个数据存储器，存储的数据用于转向决策模块的相关计算；所述数据存储器存储着路面异常凸起的形状危险指数阈值形状危险指数的阈值、路面异常凹陷的形状危险指数阈值、本车技术参数、本车所有轮胎的轮胎参数、前轮线控转向系统参数、后轮线控转向系统参数，所述技术参数包括：车辆总质量、质心转动惯量、车辆质心到前后轴的距离、车辆最小离地间隙、前后轴轴距、车辆纵向通过角、接近角、离去角、本车的最大制动减速度、制动系统的延迟时间，所述轮胎参数包括：轮胎直径、轮胎最大车速、轮胎的正常胎压参考值、车轮当前已使用的行驶里程和理论可使用的最大行驶里程、轮胎当前已使用的月份总数和理论可使用的最大月份总数、行驶里程修正因子和行驶时间修正因子；所述自动紧急转向模块包括线控转向系统的前轮转向执行组件、后轮转向执行组件，其通过接收转向决策模块的四轮转向控制信号进行自动前轮转向或自动后轮转向；所述转向决策模块判断车辆是否需要进行自动紧急转向的逻辑如下：1对于行人或自行车或摩托车：若行人或自行车或摩托车至本车距离大于安全距离dsafe说明本车能减速至停车，只需提醒驾驶员减速停车，不触发自动紧急转向避让，否则需要自动紧急转向避让；其中安全距离dsafe按照下列公式计算： 式中，Krev1是第一修正系数，其数值通过大量仿真和试验标定；Cage是轮胎磨损寿命因子，选取本车四个轮胎的轮胎磨损寿命因子中的最小者；Lve是前后轴轴距，单位是米；Pt取本车两个前轮的胎压平均值与两个后轮的胎压平均值之中的最大者，单位为MPa；P0为轮胎的正常胎压参考值，与车型、轮胎结构相关，出厂时已确定，单位为MPa；fr是路面附着系数；vx是本车的纵向车速，单位是kmh；t1是制动系统的延迟时间，单位为秒；t2是驾驶员反应时间，取值为1秒；ab为本车的最大制动减速度，单位是ms2；所述轮胎磨损寿命因子的表达式如下： 式中，Mnow和Mmax分别是车轮当前已使用的行驶里程和理论可使用的最大行驶里程，Ynow和Ytmax分别是轮胎当前已使用的月份总数和理论可使用的最大月份总数；轮胎理论可使用的最大行驶里程及最大月份总数从轮胎厂商处获取，并存储在所述转向决策模块中的数据存储器内；kmi和kye分别是行驶里程修正因子和行驶时间修正因子，其具体数值由轮胎厂商根据轮胎结构、性能自行标定；2对于减速带：只需提醒驾驶员减速至允许通过该减速带的最高安全车速以下车速通过，不进行自动紧急转向避让，按照下式计算允许通过该减速带的最高安全车速vjmax： 式中，vtmax是本车所有轮胎的轮胎最大车速中的最大值，单位kmh，与本车轮胎结构相关，出厂时已确定；Cpj是减速带的胎压影响因子，其值为3，单位1MPa；Pt取本车两个前轮的胎压平均值与两个后轮的胎压平均值之中的最大者，单位为MPa；P0为轮胎的正常胎压参考值，与车型、轮胎结构相关，出厂时已确定，单位为MPa；Chj是减速带高度影响因子，其值为35，单位1m；hj是减速带高度，单位为m；Cjn是减速带间距影响因子，其值为0.005，单位1m；djn是减速带间距，单位为m；3对于路肩：判断驾驶员驶过路肩的驾驶意图，若判断驾驶员的意图是主动驶上路肩，则计算车辆能够通过路肩的最高安全车速vsmax，若本车当前车速低于vsmax则不触发自动紧急转向避让；若本车车速大于vsmax，则进一步计算按照本车的最大制动减速度将车速从当前车速减至安全通过该路肩的最高车速vsmax所需要的最小制动距离Szmin_s；若Szmin_s大于相应的前方路肩与本车的距离，则触发自动紧急转向避让，否则不用进行自动紧急转向避让，只需提醒驾驶员减速至安全通过该路肩的最高车速vsmax；若判断驾驶员的意图并非驶上路肩，则触发自动紧急转向避让；判断驾驶员意图的方法为：计算路肩线与本车前轮车轮平面之间的夹角和前轮转角的变化率，若该夹角与90度的差值逐渐减小，且前轮转角的变化率超过20度每秒，则认为驾驶员具有主动驶上路肩的意图，否则认为驾驶员没有主动驶上路肩的意图；车辆能够安全通过该路肩的最高车速vsmax按以下公式计算： 式中，Cps是路肩的胎压影响因子，其值为4，单位1MPa；Chj是路肩高度影响因子，其值为25，单位1m；hs是路肩高度，单位为m；计算制动距离Szmin_s的表达式如下： 式中，Krev2是第二修正系数，其数值通过大量仿真和试验标定；4对于路面异常凸起或路面异常凹陷：计算该路面异常凸起或凹陷的形状危险指数；路面异常凸起的形状危险指数Dst按照下式计算： 式中，Kst是凸起形状影响系数，单位是1m，其值为50；Lve是前后轴轴距，单位是米；dtire是前轮轮胎直径，单位是米；Kpt是路面异常凸起的胎压影响系数，单位是1MPa，其值为10；Kvs1是车辆凸起通过性影响系数，单位是1mdeg3，其值为0.01；hdmin是车辆最小离地间隙，单位是米；β、γ1、γ2分别是车辆纵向通过角、接近角、离去角，单位是度；a是车辆质心到前轴的距离，单位为米；hdmin、β、γ1、γ2是车辆通过性的几何参数，Lve、a、dtire是车辆的结构参数，这些参数在出厂时已确定，可从汽车厂商处获取，并存储在转向决策模块内的数据存储器中；路面异常凹陷的形状危险指数Dsa按照下式计算： 式中，Ksa是凹陷形状影响系数，单位是1m3，其值为1600；Kpa是路面异常凹陷的胎压影响系数，单位是1MPa，其值为15；Kvs2是车辆凹陷通过性影响系数，单位是1mdeg3，其值为0.008；路面异常凸起的形状危险指数阈值为1.5；路面异常凹陷的形状危险指数阈值为1.2；比较计算得到的路面异常凸起和路面异常凹陷的形状危险指数与设定的形状危险指数阈值，有以下两种情况：情况一：形状危险指数超过阈值，则触发自动紧急转向避让；情况二：形状危险指数低于阈值，则计算允许通过路面异常凸起或路面异常凹陷的最高安全通过车速vtqmax或vamax；若本车当前车速低于vtqmax或vamax，则不用进行自动紧急转向避让；若本车当前车速高于vtqmax或vamax，则进一步计算按照本车的最大制动减速度将车速从当前车速减至最高安全通过车速vtqmax或vamax所需要的最小制动距离Szmin_t或Szmin_a；若Szmin_t大于相应的前方路面异常凸起与本车的距离或Szmin_a大于相应的前方路面异常凹陷与本车的距离，则触发自动紧急转向避让，否则不用进行自动紧急转向避让，只需提醒驾驶员减速至相应的最高安全通过车速vtqmax或vamax以下；通过路面异常凸起的最高安全车速vtqmax按照以下公式计算： 式中，Cpt是路面异常凸起的胎压影响因子，其值为5，单位1MPa；Cht是路面异常凸起高度影响因子，其值为30，单位1m；ht是路面异常凸起高度，单位为m；计算Szmint的表达式如下： 式中，Krev3是第三修正系数，其数值通过大量仿真和试验标定；计算Szmina的表达式如下： 式中，Krev4是第四修正系数，其数值通过大量仿真和试验标定；通过路面异常凹陷的最高安全车速vamax按照以下公式计算： 式中，Cpt是路面异常凹陷的胎压影响因子，其值为4.5，单位1MPa；Cht是路面异常凹陷特征影响因子，其值为720，单位1m3；ha是路面异常凹陷深度，单位为m；Da是路面异常凹陷面积，单位为m2。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种用于智能汽车线控转向系统的自动紧急转向控制装置