本發(fā)明涉及車(chē)輛駕駛領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(acc)是一種舒適性駕駛輔助系統(tǒng)，旨在幫助駕駛員在公路上以安全的速度行駛。當(dāng)前市場(chǎng)主流的acc功能支持的速度范圍是0～150kph。為使acc系統(tǒng)滿足在高速公路以安全的速度進(jìn)出匝道的要求，acc在工作過(guò)程中需要根據(jù)當(dāng)前方向盤(pán)轉(zhuǎn)角大小進(jìn)行相應(yīng)減速，甚至不減速并在側(cè)向加速度達(dá)到一定程度后退出系統(tǒng)，讓駕駛員接管車(chē)輛來(lái)保證行駛安全。而根據(jù)當(dāng)前方向盤(pán)轉(zhuǎn)角大小進(jìn)行相應(yīng)減速的方式只會(huì)在進(jìn)入彎道后才有的明顯減速感受。因此，若進(jìn)入彎道前車(chē)輛速度過(guò)大通常會(huì)導(dǎo)致減速不及時(shí)而存在安全隱患，為高速公路進(jìn)出匝道帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法級(jí)系統(tǒng)，結(jié)合自車(chē)以及周?chē)?chē)輛、前方車(chē)道曲率和當(dāng)前設(shè)定巡航速度的情況，以安全的車(chē)速完成進(jìn)出匝道的過(guò)程。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下所述技術(shù)方案：

3、一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法，所述方法包括：

4、步驟s1：自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)判斷是否有徑前車(chē)，若有，則執(zhí)行步驟s2，否則執(zhí)行步驟s3；

5、步驟s2：比較徑前車(chē)車(chē)速與自車(chē)巡航車(chē)速大小，若徑前車(chē)車(chē)速大于自車(chē)巡航車(chē)速，則執(zhí)行步驟s3，否則執(zhí)行步驟s4；

6、步驟s3：比較自車(chē)巡航車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速大小，若自車(chē)巡航車(chē)速為最小，則按自車(chē)巡航車(chē)速繼續(xù)行駛，若方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛，若前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛；

7、步驟s4：比較徑前車(chē)車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速大小，若徑前車(chē)車(chē)速為最小，則按設(shè)定的跟車(chē)時(shí)距繼續(xù)行駛，若方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛，若前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛；

8、其中，所述前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速為自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的期望車(chē)速vdes與半徑為r的彎道所允許的最大過(guò)彎車(chē)速vr之間的最小值，即：

9、

10、所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速為自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的期望車(chē)速vdes與最大過(guò)彎車(chē)速vm之間的最小值，即：

11、

12、優(yōu)選地，所述半徑為r的彎道所允許的最大過(guò)彎車(chē)速vr的計(jì)算步驟為：

13、r1：計(jì)算前方車(chē)道曲率；

14、r2：將車(chē)輛在匝道行駛的過(guò)程中輪胎受到的地面附著力分解為縱向力fx和側(cè)向力fy，且其中fx,max和fy,max為輪胎受到的最大縱向力和最大側(cè)向力；

15、r3：將地面的最大側(cè)向力記為fy,max＝μy,max·mg，其中μy,max為地面的最大側(cè)向附著系數(shù)，g為重力加速度；

16、r4：忽略道路橫向坡度的影響，根據(jù)牛頓第二定律，將車(chē)輛所受到側(cè)向力記為其中m為車(chē)輛質(zhì)量，vc為車(chē)輛在彎道行駛時(shí)保持橫向穩(wěn)定的臨界車(chē)速，r為前方車(chē)道曲率的倒數(shù)；

17、r5：計(jì)算車(chē)輛在彎道行駛時(shí)保持橫向穩(wěn)定的臨界車(chē)速

18、r6：計(jì)算半徑為r的彎道所允許的最大過(guò)彎車(chē)速其中nsafe為安全系數(shù)，且0<nsafe<1，所述安全系數(shù)nsafe可以調(diào)整最大過(guò)彎車(chē)速vr，保證過(guò)彎穩(wěn)定性和舒適度。

19、優(yōu)選地，所述前方車(chē)道曲率通過(guò)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)識(shí)別左右車(chē)道曲率距離所擬合出的車(chē)道曲線得到，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)識(shí)別車(chē)道曲率距離與車(chē)速有關(guān)，計(jì)算方式為：

20、車(chē)道曲率距離＝1.5*車(chē)速-55。

21、優(yōu)選地，所述最大過(guò)彎車(chē)速vm的計(jì)算步驟為：

22、m1：記錄將車(chē)輛前輪轉(zhuǎn)角固定，側(cè)向加速度ay為零時(shí)，車(chē)輛的轉(zhuǎn)向半徑為

23、m2：記錄側(cè)向加速度ay不為零時(shí)，車(chē)輛的轉(zhuǎn)向半徑為r*；

24、m3：將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角記為其中l(wèi)為車(chē)輛的軸距，iw為車(chē)輪與方向盤(pán)之間的總傳動(dòng)比，ir為轉(zhuǎn)向半徑比

25、m4：計(jì)算最大過(guò)彎車(chē)速其中nsafe為安全系數(shù)，μy,max為地面的最大側(cè)向附著系數(shù)，g為重力加速度。

26、一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于運(yùn)行上述任一所述的適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

28、1、在車(chē)輛進(jìn)出匝道時(shí)，結(jié)合自車(chē)以及周?chē)?chē)輛、前方車(chē)道曲率和當(dāng)前設(shè)定巡航速度的情況，判斷以當(dāng)前車(chē)速行駛的安全性，選擇安全車(chē)速。當(dāng)不存在徑前車(chē)或徑前車(chē)車(chē)速大于自車(chē)巡航車(chē)速時(shí)，則比較自車(chē)巡航車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速大小，若自車(chē)巡航車(chē)速為最小，則按自車(chē)巡航車(chē)速繼續(xù)行駛，若方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛，若前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛；當(dāng)存在徑前車(chē)并且徑前車(chē)車(chē)速不大于自車(chē)巡航車(chē)速時(shí)，則比較徑前車(chē)車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速大小，若徑前車(chē)車(chē)速為最小，則按設(shè)定的跟車(chē)時(shí)距繼續(xù)行駛，若方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛，若前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速為最小，則按不高于前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速繼續(xù)行駛；

29、2、通過(guò)根據(jù)前方車(chē)道曲率進(jìn)行提前減速的方式，讓駕駛員能夠明顯感覺(jué)到在進(jìn)入大曲率彎道前車(chē)輛已經(jīng)減速至安全車(chē)速，給駕駛員增加安全過(guò)彎的信心和過(guò)彎過(guò)程的舒適性。

技術(shù)特征：

1.一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法，其特征在于，所述半徑為r的彎道所允許的最大過(guò)彎車(chē)速vr的計(jì)算步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法，其特征在于，所述前方車(chē)道曲率通過(guò)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)識(shí)別左右車(chē)道曲率距離所擬合出的車(chē)道曲線得到，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)識(shí)別車(chē)道曲率距離與車(chē)速有關(guān)，計(jì)算方式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法，其特征在于，所述最大過(guò)彎車(chē)速vm的計(jì)算步驟為：

5.一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于運(yùn)行權(quán)利要求1至4任一所述方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法及系統(tǒng)，其中，所述適用于高速公路車(chē)輛進(jìn)出匝道提前減速的方法包括：當(dāng)不存在徑前車(chē)或徑前車(chē)車(chē)速大于自車(chē)巡航車(chē)速時(shí)，則選擇按照或不高于自車(chē)巡航車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速中的最小速度繼續(xù)行駛；當(dāng)存在徑前車(chē)并且徑前車(chē)車(chē)速不大于自車(chē)巡航車(chē)速時(shí)，則比較徑前車(chē)車(chē)速、前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速大小，若徑前車(chē)車(chē)速為最小，則按設(shè)定的跟車(chē)時(shí)距繼續(xù)行駛，否則選擇不高于方向盤(pán)轉(zhuǎn)角限制的最大車(chē)速和前方車(chē)道曲率限制的最大車(chē)速中的最小速度繼續(xù)行駛。

技術(shù)研發(fā)人員：相凌志,江會(huì)華,劉衛(wèi)東,方昱樑,張超,雷耀,陳嘉先,時(shí)樂(lè)泉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江鈴汽車(chē)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11