本技術(shù)屬于智能駕駛,涉及智能駕駛技術(shù),具體是一種車輛橫向控制退出算法策略。
背景技術(shù):
1、隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展,汽車的智能化水平越來(lái)越高,越來(lái)越多的汽車具備輔助駕駛功能,在汽車輔助駕駛功能中,車輛的橫向控制主要是輔助車輛的換道,保持車輛在車道中間行駛,以及車輛在駕駛員無(wú)意識(shí)偏離車道時(shí),進(jìn)行報(bào)警或者糾偏回本車道中心行駛。車輛的橫向控制能提升車輛的橫向穩(wěn)定性,減輕駕駛員的操作負(fù)擔(dān),同時(shí)能避免車輛因?yàn)轳{駛員無(wú)意識(shí)偏離車道發(fā)生車禍,提升車輛的安全性能。
2、在橫向控制算法中,橫向控制算法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)eps(electricpower?steering),因?yàn)闄M向控制對(duì)整車的穩(wěn)定性控制影響比較大,因此輔助駕駛控制器在進(jìn)行橫向控制過(guò)程時(shí),需要和eps有比較復(fù)雜的握手邏輯,握手成功后才能進(jìn)行車輛的橫向控制,控制過(guò)程中要遵守扭矩和轉(zhuǎn)角的限值要求,退出時(shí)也要遵循橫向控制的退出策略,保證橫向控制退出后,eps沒(méi)有故障,eps能夠順利執(zhí)行駕駛員的操作,保證駕駛員能夠正常接管車輛,安全駕駛。出于車輛安全角度考慮,eps控制器在接收橫向階段控制信號(hào)時(shí),需要對(duì)請(qǐng)求的扭矩和轉(zhuǎn)角做出檢測(cè),對(duì)于超出規(guī)定限值的信號(hào),當(dāng)超出的值達(dá)到一定的值,以及超出的時(shí)間達(dá)到一定值時(shí),eps系統(tǒng)根據(jù)策略,需要發(fā)出相應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài),并根據(jù)嚴(yán)重程度,作出相應(yīng)的反饋。針對(duì)一些比較嚴(yán)重的錯(cuò)誤,eps系統(tǒng)需要退出橫向控制,并將錯(cuò)誤狀態(tài)原因通過(guò)總線發(fā)給輔助駕駛控制器。eps控制器退出的故障狀態(tài)基本上分為臨時(shí)性故障和永久性故障,臨時(shí)性故障允許輔助駕駛控制器重新激活橫向控制功能,永久性故障則是eps本次上電周期不允許輔助駕駛控制器進(jìn)行橫向控制,需要車輛停車,重新上下電后,才允許輔助駕駛控制器請(qǐng)求橫向控制。
3、而現(xiàn)有的多數(shù)輔助駕駛系統(tǒng)判斷滿足橫向控制退出條件時(shí),則直接退出橫向控制,并將請(qǐng)求的扭矩或轉(zhuǎn)角置為0,直接由駕駛員接管橫向控制,eps轉(zhuǎn)為只響應(yīng)駕駛員的橫向控制請(qǐng)求;此過(guò)程中如果車輛在較高速度下行駛,或者在偏離車道線比較大情況下行駛時(shí),與鄰道車輛有較大碰撞風(fēng)險(xiǎn)下退出橫向控制;駕駛員難以做出及時(shí)正確的響應(yīng),在橫向控制退出時(shí),難以根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛情況判斷是否能夠直接退出;橫向控制的安全性較低;因此需要一種車輛橫向控制退出算法策略。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一;為此,本技術(shù)提出了一種車輛橫向控制退出算法策略,用于解決現(xiàn)有車輛的輔助駕駛系統(tǒng)中的橫向控制系統(tǒng)難以根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛情況判斷是否能夠直接退出;當(dāng)中橫向控制在退出時(shí),安全性較低的技術(shù)問(wèn)題,本技術(shù)通過(guò)在橫向控制系統(tǒng)退出運(yùn)行時(shí),加入緩?fù)穗A段,有效保證輔助駕駛控制器能在退出階段也考慮各種工況,解決了上述問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本技術(shù)的第一方面提供了一種車輛橫向控制退出算法策略,包括以下步驟:
3、步驟一:獲取橫向控制請(qǐng)求;根據(jù)橫向控制請(qǐng)求控制橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行階段;
4、步驟二:實(shí)時(shí)獲取行駛狀態(tài)信息和駕駛員操控信息;根據(jù)行駛狀態(tài)信息和駕駛員操控信息生成橫向階段控制信號(hào);當(dāng)橫向階段控制信號(hào)為橫向控制退出信號(hào)時(shí),控制橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入緩?fù)穗A段,并進(jìn)入步驟三:否則,則橫向控制系統(tǒng)繼續(xù)保持在運(yùn)行階段,進(jìn)入步驟二;
5、步驟三:根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù);
6、步驟四:根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量;
7、步驟五:獲取緩?fù)藭r(shí)間,判斷緩?fù)藭r(shí)間是否大于最大時(shí)間閾值,是,則進(jìn)入步驟六;否,則獲取最終輸出控制量,當(dāng)最終輸出控制量的絕對(duì)值小于安全閾值時(shí),進(jìn)入步驟六;否則,進(jìn)入步驟三;
8、步驟六:橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入遲滯階段,并獲取進(jìn)入遲滯階段的遲滯時(shí)間,待遲滯時(shí)間大于設(shè)定的時(shí)間閾值時(shí),橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入允許激活階段,跳轉(zhuǎn)至步驟一。
9、本技術(shù)通過(guò)在橫向控制階段退出時(shí),引入緩?fù)穗A段,在緩?fù)穗A段內(nèi),根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù);根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量;根據(jù)最終輸出控制量調(diào)整對(duì)應(yīng)的參數(shù);獲取緩?fù)藭r(shí)間,判斷緩?fù)藭r(shí)間是否大于最大時(shí)間閾值;是,橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入遲滯階段;否,則獲取最終輸出控制量,當(dāng)最終輸出控制量的絕對(duì)值小于安全閾值時(shí);橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入遲滯階段;否則,繼續(xù)根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù);根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量;根據(jù)最終輸出控制量調(diào)整對(duì)應(yīng)的參數(shù);判斷橫向控制系統(tǒng)是否能夠退出緩?fù)穗A段,進(jìn)入遲滯階段;通過(guò)在橫向控制系統(tǒng)滿足退出條件之后,引入緩?fù)穗A段,可以兼顧退出時(shí)的各種工況,根據(jù)退出時(shí)的行駛狀態(tài)信息和駕駛員操控信息對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,既能保證系統(tǒng)正常退出,又能考慮在退出階段的各種工況,有效的提升系統(tǒng)安全性。
10、優(yōu)選的,所述根據(jù)行駛狀態(tài)信息和駕駛員操控信息生成橫向階段控制信號(hào),包括:
11、提取駕駛員操控信息中的轉(zhuǎn)向燈狀態(tài)、雙閃狀態(tài)、制動(dòng)踏板狀態(tài)和油門狀態(tài);當(dāng)轉(zhuǎn)向燈狀態(tài)、雙閃狀態(tài)、制動(dòng)踏板狀態(tài)和油門狀態(tài)存在任意一項(xiàng)為啟動(dòng)時(shí);則生成主動(dòng)退出信號(hào);否則,則提取駕駛員操控信息中的方向盤扭矩;判斷方向盤扭矩是否大于退出扭矩閾值,
12、是,則生成主動(dòng)退出信號(hào);
13、否,則提取行駛狀態(tài)信息中的車道線檢測(cè)圖像;將車道線檢測(cè)圖像輸入車道線識(shí)別模型得到車道線標(biāo)簽;當(dāng)車道線標(biāo)簽為合格時(shí),則生成橫向控制維持信號(hào);否則,則生成被動(dòng)退出信號(hào);
14、其中,所述車道線識(shí)別模型通過(guò)人工智能模型訓(xùn)練得到;所述橫向階段控制信號(hào)為橫向控制退出信號(hào)或橫向控制維持信號(hào);所述橫向控制退出信號(hào)為主動(dòng)退出信號(hào)或被動(dòng)退出信號(hào)。
15、優(yōu)選的,所述車道線識(shí)別模型通過(guò)人工智能模型訓(xùn)練得到,包括:
16、獲取若干車道線檢測(cè)圖像,以及與其對(duì)應(yīng)的車道線標(biāo)簽;將若干車道線檢測(cè)圖像和車道線標(biāo)簽整合成若干組訓(xùn)練數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù);
17、使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)人工智能模型進(jìn)行訓(xùn)練,使用檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)人工智能模型進(jìn)行檢驗(yàn);最終得到輸入為車道線檢測(cè)圖像,輸出為其對(duì)應(yīng)的車道線標(biāo)簽的車道線識(shí)別模型;其中,所述人工智能模型包括bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
18、優(yōu)選的,所述根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù),包括:
19、提取實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息中的行駛速度xv、橫向車距hj和轉(zhuǎn)角值qz;
20、通過(guò)公式g1=exp(-k1×xv/zv)計(jì)算得到下降系數(shù)影響因子一g1,其中,zv為對(duì)應(yīng)車輛的最大速度;k1為比例系數(shù);且k1>0;
21、通過(guò)公式g2=k2×ln(hj/aj+1)計(jì)算得到下降系數(shù)影響因子二g2,其中,aj為安全橫向車距;k2為比例系數(shù);且1>k2>0;
22、通過(guò)公式g3=exp(-k3×qz)計(jì)算得到下降系數(shù)影響因子三g3,其中,k3為比例系數(shù);且k3>0;
23、當(dāng)橫向控制退出信號(hào)為主動(dòng)退出信號(hào)時(shí),則設(shè)置下降系數(shù)影響因子四g4=dk;否則,則設(shè)置下降系數(shù)影響因子四g4=dm;其中,dk為快速調(diào)整系數(shù),dm為慢速調(diào)整速度;且0<dm<dk<1;
24、通過(guò)公式g=g1×g2×g3×g4計(jì)算得到下降系數(shù)g。
25、優(yōu)選的,所述根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量,包括:
26、獲取緩?fù)穗A段前的請(qǐng)求轉(zhuǎn)角值tlast、轉(zhuǎn)角值最大變化率δtrate、進(jìn)入緩?fù)穗A段的時(shí)間t和下降系數(shù)g;
27、通過(guò)公式ttorque=tlast-δtrate×g×t計(jì)算得到最終輸出控制量ttorque。
28、優(yōu)選的,所述安全閾值通過(guò)公式taq=δtrate×δt計(jì)算得到;其中,δt為輔助駕駛系統(tǒng)的運(yùn)行周期。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)的有益效果是:
30、1.本技術(shù)通過(guò)在橫向控制階段退出時(shí),引入緩?fù)穗A段,在緩?fù)穗A段內(nèi),根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù);根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量;根據(jù)最終輸出控制量調(diào)整對(duì)應(yīng)的參數(shù);獲取緩?fù)藭r(shí)間,判斷緩?fù)藭r(shí)間是否大于最大時(shí)間閾值;是,橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入遲滯階段;否,則獲取最終輸出控制量,當(dāng)最終輸出控制量的絕對(duì)值小于安全閾值時(shí);橫向控制系統(tǒng)進(jìn)入遲滯階段;否則,繼續(xù)根據(jù)實(shí)時(shí)的行駛狀態(tài)信息生成下降系數(shù);根據(jù)下降系數(shù)生成最終輸出控制量;根據(jù)最終輸出控制量調(diào)整對(duì)應(yīng)的參數(shù);判斷橫向控制系統(tǒng)是否能夠退出緩?fù)穗A段,進(jìn)入遲滯階段;通過(guò)在橫向控制系統(tǒng)滿足退出條件之后,引入緩?fù)穗A段,可以兼顧退出時(shí)的各種工況,根據(jù)退出時(shí)的行駛狀態(tài)信息和駕駛員操控信息對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,既能保證系統(tǒng)正常退出,又能考慮在退出階段的各種工況,有效的提升系統(tǒng)安全性。
31、2.本實(shí)施例中采用下降系數(shù)來(lái)控制緩?fù)穗A段的輸出,可有效保證輔助駕駛控制器能在退出階段也考慮各種工況,并且所需標(biāo)定參數(shù)較少,降低研發(fā)成本;同時(shí),針對(duì)不同的車型,可迅速適配,具有較高的泛化性能。