專利名稱：一種車輛acc工況彎道主目標(biāo)快速識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槠囎赃m應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。彎道主目標(biāo)識別方法是汽車自適應(yīng)巡航彎道控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)彎道控制的首要條件。
背景技術(shù)：
1)對駕駛員正常駕駛行為進(jìn)行分析，利用駕駛員“預(yù)瞄-跟隨”特性，利用采集得到的車輛橫向、縱向加速度及速度，通過積分運(yùn)算可以得到車輛未來時刻運(yùn)行軌跡。利用該預(yù)測出的運(yùn)行軌跡和雷達(dá)檢測的目標(biāo)信息可以大致判定出前方目標(biāo)是否位于主車道內(nèi)。2)根據(jù)ACC主車與目標(biāo)車輛處于同一車道內(nèi)的假設(shè)，通過增加轉(zhuǎn)角傳感器或利用方向盤轉(zhuǎn)角估算當(dāng)前車輛所處的彎道半徑，并獲取目標(biāo)車輛所在的道路曲率信息，通過比較ACC主車與目標(biāo)車輛所處的道路半徑大小，來判斷目標(biāo)車輛是否與ACC主車位于同一車道內(nèi)。上述列舉的彎道各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。1)所述方法中需要的橫向速度在實(shí)際測量中不易直接得到；2)中是在已知目標(biāo)車輛所處道路半徑的前提下比較主車與目標(biāo)車輛是否處于同一車道，因此需要主車與目標(biāo)之間有良好的通訊，且能及時的相互傳遞信息。車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法結(jié)合上了述方法的優(yōu)點(diǎn)。本算法利用了主目標(biāo)車輛與ACC主車處于相同半徑的彎道內(nèi)的基本假設(shè)，充分利用ACC主車車身姿態(tài)信息 (方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度、縱向及側(cè)向質(zhì)心加速度、參考車速等)，對主車所在的彎道半徑進(jìn)行估計(jì)；同時對車輛瞬時的側(cè)向速度進(jìn)行估計(jì)，以屏蔽雜波信號。由于車輛雷達(dá)能檢測到若干目標(biāo)信息，其中既包括了主車道目標(biāo)信息，也包括了相鄰車道及路邊障礙物等信息，因此需要將主目標(biāo)信息從雜波信息中準(zhǔn)確的提取并進(jìn)行彎道主目標(biāo)跟蹤。本發(fā)明的彎道主目標(biāo)快速識別方法，適用于目標(biāo)車輛與ACC主車輛同時位于等曲率彎道內(nèi)的情況。本方法可以實(shí)時的對道路半徑進(jìn)行估計(jì)，并估算ACC主車側(cè)向速度，利用轉(zhuǎn)角信息與橫擺角速度信息迅速屏蔽掉不可能成為彎道主目標(biāo)的雜波信息及外側(cè)相鄰車道信息；對剩余的雷達(dá)信號利用彎道補(bǔ)償算法提取并進(jìn)行跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容
所述車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法包括以下以下內(nèi)容傳感器信號融合與濾波；雜波信息及外側(cè)車道目標(biāo)信息快速屏蔽；彎道主車道目標(biāo)信息提取。由各車輪輪速傳感器獲得各車輪輪速信號；由加速度傳感器獲取車輛質(zhì)心縱向加速度信號；采集得到前輪轉(zhuǎn)角信號及車輛橫擺角速度信號。利用兩后輪輪速平均值獲得參考車速；利用轉(zhuǎn)角、橫擺角速度及參考車速估算得到車輛質(zhì)心側(cè)偏角，并由此計(jì)算車輛側(cè)向速度。利用參考車速與估計(jì)得到質(zhì)心側(cè)向速度，初步屏蔽雷達(dá)信號中靜止目標(biāo)。利用雷達(dá)信號中目標(biāo)方位角信息，快速屏蔽掉外側(cè)車輛目標(biāo)信息；利用彎道主目標(biāo)補(bǔ)償算法進(jìn)行主目標(biāo)初選；最后對彎道主目標(biāo)進(jìn)行航跡建立與跟蹤。


圖為彎道ACC主目標(biāo)補(bǔ)償算法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖說明具體實(shí)施方式
。車輛側(cè)向速度的大小可以由轉(zhuǎn)角、橫擺角速度及參考車速通過試驗(yàn)建立對應(yīng)關(guān)系的查詢表；靜止目標(biāo)屏蔽算法可描述為I Vd- (VgxCOS θ d-vGysin θ d) | > C (1)式中，vd為雷達(dá)檢測的目標(biāo)徑向速度，m/s ；vGx為ACC車輛參考車速，m/s ；vGy為估計(jì)得到的ACC車輛側(cè)向速度，m/s ； θ d為目標(biāo)相位角，rad ；C為屏蔽門限，m/s。定義逆時針方向?yàn)檎?。外?cè)車道目標(biāo)快速屏蔽算法可描述如下((0d5 <0) I I (θΛωψ <0)) (2)式中，δ為方向盤轉(zhuǎn)角，° ;ωψ為ACC車輛橫擺角速度，rad/s;其它參數(shù)意義同上。公式(2)為條件判斷，當(dāng)雷達(dá)信號中目標(biāo)方位角信息代入式(2)且結(jié)論為“真”，則認(rèn)為目標(biāo)為外側(cè)車道目標(biāo)或雜波，并予以快速屏蔽。若雷達(dá)信號代入公式O)的條件且結(jié)論為“真”，則可快速判定目標(biāo)位于外側(cè)車道。因此不作為主目標(biāo)處理。對于代入公式0)，且結(jié)論為“假”，采取彎道ACC主目標(biāo)補(bǔ)償算法進(jìn)行主目標(biāo)選擇。如圖所示，利用雷達(dá)檢測信號，獲取不滿足公式O)的目標(biāo)的相對距離信息Pd。 假設(shè)在此距離上存在一個虛擬目標(biāo)車輛V與ACC主車處于同一半徑的彎道上，且認(rèn)為目標(biāo)車輛尾部為S，ACC車輛后軸中點(diǎn)為P，ACC車輛車頭中點(diǎn)為Q。依次聯(lián)結(jié)S、P、Q得到三角形 SPQ0認(rèn)為雷達(dá)相位角零度角與ACC車輛軸線重合。由于此虛擬車輛與ACC主車及道路存在一定幾何關(guān)系，因此能計(jì)算出虛擬車輛V 在主車?yán)走_(dá)中相位角的大小θν。若檢測到的目標(biāo)的實(shí)際相位值9(1在θ 某一鄰域內(nèi)， 則判定目標(biāo)位于主車道，把目標(biāo)信息當(dāng)作主目標(biāo)備選值；否則依據(jù)目標(biāo)偏離角度大小進(jìn)行其它處理。具體做法為首先對道路半徑進(jìn)行估計(jì)。利用車輛橫擺角速度、車輛參考車速與車輛轉(zhuǎn)向半徑的關(guān)系可以估計(jì)得出
權(quán)利要求
1.一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法，其特征在于，利用了主目標(biāo)車輛與ACC 主車處于相同半徑的彎道內(nèi)的基本假設(shè)，充分利用ACC主車車身姿態(tài)信息，對ACC主車所在的彎道半徑進(jìn)行估計(jì)；利用車輛信息對車輛瞬時側(cè)向速度進(jìn)行估計(jì)，以準(zhǔn)確屏蔽雜波信號； 利用轉(zhuǎn)角信號或橫擺角速度信號對外側(cè)車道目標(biāo)進(jìn)行快速屏蔽；利用彎道主目標(biāo)補(bǔ)償算法對彎道主目標(biāo)進(jìn)行提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法，其特征是通過車輛轉(zhuǎn)角信號、車速信號及橫擺角速度信號來對道路半徑進(jìn)行估計(jì)，并假設(shè)主車道目標(biāo)車輛與ACC車輛處于同一半徑的彎道下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法，其特征是通過車輛信息(方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度、縱向及側(cè)向質(zhì)心加速度、參考車速等)對車輛瞬時的側(cè)向速度進(jìn)行估計(jì)，以準(zhǔn)確屏蔽雜波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法，其特征是利用轉(zhuǎn)角信號、橫擺角速度信號及目標(biāo)相位角對外側(cè)車道目標(biāo)進(jìn)行快速屏蔽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法，其特征是以虛擬彎道主目標(biāo)補(bǔ)償角度的方法，通過車輛信息和已獲得的目標(biāo)相對距離信息計(jì)算主車道目標(biāo)補(bǔ)償門限，用于彎道主車道目標(biāo)提取。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車輛ACC工況彎道主目標(biāo)快速識別方法；技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槠囎赃m應(yīng)巡航控制系統(tǒng)；本方法通過采集方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度、縱向及側(cè)向質(zhì)心加速度、參考車速等，對主車所在的彎道半徑及車輛瞬時的側(cè)向速度進(jìn)行估計(jì)。利用車輛參考車速度、側(cè)向速度及雷達(dá)信息首先對相對大地靜止目標(biāo)及雜波進(jìn)行屏蔽；利用雷達(dá)采集的目標(biāo)相位角和方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度關(guān)系，對外側(cè)車道目標(biāo)進(jìn)行快速屏蔽；通過虛擬目標(biāo)的方法得到彎道主目標(biāo)角度門限，并利用該門限對雷達(dá)信息進(jìn)行初選，用于建立主目標(biāo)航跡及航跡跟蹤。
文檔編號B60W30/14GK102358289SQ20111026416
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者劉昭度, 葉陽, 李徑亮, 裴曉飛, 馬國成 申請人:北京理工大學(xué)