一种车辆制动减速度确定方法、装置及汽车论文和设计-张欢庆

全文摘要

本发明涉及一种车辆制动减速度确定方法、装置及汽车，以解决现有技术中车辆在自动驾驶状态下因制动减速度不平稳导致乘车体验不好的问题。该车辆制动减速度确定方法，包括：在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。

主设计要求

1.一种车辆制动减速度确定方法，其特征在于，包括：在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。

设计方案

1.一种车辆制动减速度确定方法，其特征在于，包括：

在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；

在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；

在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定本车当前的行驶模式的步骤包括：

判断本车所行驶车道的前方是否存在与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的前车；

若不存在，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；

若存在，则判断前车的当前实际车速是否大于本车的当前实际车速；

若大于，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；反之，则确定本车当前的行驶模式为跟车模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在本车当前的行驶模式为巡航模式时，本车的相关行驶参数包括本车的当前实际车速和期望车速，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤包括：

根据本车的当前实际车速和期望车速，从预定的对照关系表中，查找出与当前实际车速和目标车速对应的目标制动减速度At_1<\/sub>。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤包括：

根据本车的相关行驶参数及前车的相关行驶参数，确定本车当前所处的行驶状态；

根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值；

对所确定的制动减速度初值进行平滑处理，确定本车在当前时刻的目标制动减速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值的步骤包括：

若本车当前所处的行驶状态为过渡控制状态，则依据本车的期望车速、本车的期望跟车距离、本车的当前实际车速以及本车与前车之间的相对距离，通过公式：

设计说明书

技术领域

本发明涉及车载数据存储领域，具体是一种车辆制动减速度确定方法、装置及汽车。

背景技术

在对自动驾驶纵向功能开发过程中，人们希望本车能与前车保持同等的车速，同时又能保持较为理想的安全距离。当前车状态稳定时，上述两个条件较容易满足。当前车状态发生变化(如加减速、切入切出等)时，如何控制自动驾驶车辆的油门和刹车，以适应前车状态的变化是自动驾驶纵向开发的难点。尤其是制动过程，除了要考虑安全性问题外，还应考虑到乘车舒适性问题。一种既能保障行驶安全性，又能兼顾乘车舒适性的制动减速度规划方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆制动减速度确定方法、装置及汽车，以解决现有技术中车辆在自动驾驶状态下因制动减速度不平稳导致乘车体验不好的问题。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种车辆制动减速度确定方法，包括：

在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；

在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；

优选地，确定本车当前的行驶模式的步骤包括：

判断本车所行驶车道的前方是否存在与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的前车；

若不存在，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；

若存在，则判断前车的当前实际车速是否大于本车的当前实际车速；

若大于，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；反之，则确定本车当前的行驶模式为跟车模式。

优选地，在本车当前的行驶模式为巡航模式时，本车的相关行驶参数包括本车的当前实际车速Vh和期望车速Vt，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤包括：

根据本车的当前实际车速Vh和期望车速Vt，从预定的对照关系表中，查找出与当前实际车速Vh和目标车速Vt对应的目标制动减速度At_1<\/sub>。

优选地，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤包括：

根据本车的相关行驶参数及前车的相关行驶参数，确定本车当前所处的行驶状态；

根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值；

对所确定的制动减速度初值进行平滑处理，确定本车在当前时刻的目标制动减速度。

优选地，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值的步骤包括：

确定本车在过渡控制状态下的制动减速度初值At_{2<\/sub>，其中，Vt为本车的期望车速，Vh为本车的当前实际车速，Dr为本车与前车之间的相对距离，Dt为本车的期望跟车距离；}

若本车当前所处的行驶状态为正常跟车状态，则依据本车的期望车速、本车上设置的与前车之间的最小安全距离、本车的当前实际车h以及本车与前车之间的相对距离，通过公式：

确定本车在正常跟车状态下的制动减速度初值At_{3<\/sub>其中，D_{MinSafe<\/sub>为本车上设置的与前车之间的最小安全距离，Vh为本车的当前实际车速，Vt为本车的期望车速，Dr为本车与前车之间的相对距离。}}

优选地，对所确定的制动减速度初值进行平滑处理，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤包括：

对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度上限值Gain1比较，并输出一个数值较大的第一参数值At_upper；

对所输出的第一参数值At_upper和本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay进行比较，判断所述制动减速度输出值At_delay是否大于或等于所述第一参数值At_upper；

若大于或等于，则输出所述第一参数值At_upper，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；

对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度下限值Gain1比较，并输出一个数值较小的第二参数值At_lower；

若所述制动减速度输出值At_delay小于所述第一参数值At_upper，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay，并判断所述制动减速度输出值At_delay是否小于所述第二参数值At_lower；

若小于，则输出所述第二参数值At_lower，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；反之，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay，作为本车在当前时刻的目标制动减速度。

优选地，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，所述方法还包括：

根据本车与前车之间的相对距离和本车与前车之间的相对速度，计算出本车与前车发生碰撞所需的碰撞时长；

根据所计算出的碰撞时长，从预定的对照关系表中，确定出本车的制动减速度在每一单位碰撞时长的制动减速度变化斜率，并控制车辆按照所确定的制动减速度变化斜率对本车的实际制动减速度进行调整，直至调整至所述目标制动减速度。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种车辆制动减速度确定装置，包括：

第一确定模块，用于在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；

第二确定模块，用于在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；

第三确定模块，用于在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。

优选地，第一确定模块包括：

第一判断单元，用于判断本车所行驶车道的前方是否存在与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的前车；

第一确定单元，用于若不存在，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；

第二判断单元，用于若存在，则判断前车的当前实际车速是否大于本车的当前实际车速；

第二确定单元，用于若大于，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；

第三确定单元，用于反之，则确定本车当前的行驶模式为跟车模式。

优选地，在本车当前的行驶模式为巡航模式时，本车的相关行驶参数包括本车的当前实际车速和期望车速，第二确定模块包括：

查找单元，用于根据本车的当前实际车速和期望车速，从预定的对照关系表中，查找出与当前实际车速和目标车速对应的目标制动减速度At_1<\/sub>。

优选地，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，第三确定模块包括：

第四确定单元，用于根据本车的相关行驶参数及前车的相关行驶参数，确定本车当前所处的行驶状态；

第五确定单元，用于根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值；

第六确定单元，用于对所确定的制动减速度初值进行平滑处理，确定本车在当前时刻的目标制动减速度。

优选地，第五确定单元包括：

第一确定子单元，用于若本车当前所处的行驶状态为过渡控制状态，则依据本车的期望车速、本车的期望跟车距离、本车的当前实际车速以及本车与前车之间的相对距离，通过公式：

第二确定子单元，用于若本车当前所处的行驶状态为正常跟车状态，则依据本车的期望车速、本车上设置的与前车之间的最小安全距离、本车的当前实际车速以及本车与前车之间的相对距离，通过公式：

确定本车在正常跟车状态下的制动减速度初值At_{3<\/sub>，其中，D_{Minsafe<\/sub>为本车上设置的与前车之间的最小安全距离，Vh为本车的当前实际车速，Vt为本车的期望车速，Dr为本车与前车之间的相对距离。}}

优选地，第六确定单元包括：

第一输出子单元，用于对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度上限值Gain1比较，并输出一个数值较大的第一参数值At_upper；

第一判断子单元，用于对所输出的第一参数值At_upper和本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay进行比较，判断所述制动减速度输出值At_delay是否大于或等于所述第一参数值At_upper；

第二输出子单元，用于若大于或等于，则输出所述第一参数值At_upper，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；

第三输出子单元，用于对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度下限值Gain1比较，并输出一个数值较小的第二参数值At_lower；

第二判断子单元，用于若所述制动减速度输出值At_delay小于所述第一参数值At_upper，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay，并判断所述制动减速度输出值At_delay是否小于所述第二参数值At_lower；

第四输出子单元，用于若小于，则输出所述第二参数值At_lower，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；反之，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay，作为本车在当前时刻的目标制动减速度。

优选地，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，所述装置还包括：

计算模块，用于根据本车与前车之间的相对距离和本车与前车之间的相对速度，计算出本车与前车发生碰撞所需的碰撞时长；

控制模块，用于根据所计算出的碰撞时长，从预定的对照关系表中，确定出本车的制动减速度在每一单位碰撞时长的制动减速度变化斜率，并控制车辆按照所确定的制动减速度变化斜率对本车的实际制动减速度进行调整，直至调整至所述目标制动减速度。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车，包括上述的车辆制动减速度确定装置。

本发明的有益效果为：

在前车的状态发生变化时，它可以有效地改善本车制动过程中不平顺的问题。当前车的状态发生变化时，根据本车及前车的相关行驶参数，将本车行驶状态分为三类—即巡航模式、跟车模式下的正常跟车状态及过渡控制状态，并分别计算出三种情形下能够使得本车平稳制动的目标制动减速度，最终将其整合优化后发给制动执行器控制器ESP，可以提高前车的状态发生变化时本车跟随制动时的乘车体验。

附图说明

图1为本发明的方法的流程图；

图2为步骤101的流程图；

图3为步骤103的流程图；

图4为步骤303的流程图；

图5为本发明装置的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1，本发明提供了一种车辆制动减速度确定方法，包括：

步骤101，在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式。

其中，本车处于自动驾驶状态是指本车的油门和刹车均由车辆自主控制，驾驶员无需参与车辆驾驶控制的状态。

其中，本车当前的行驶模式包括有跟车模式和巡航模式两种，主要根据对本车所在车道前方是否存在有前车以及前车与本车之间的相对距离来判断车辆当前所处的行驶模式是跟车模式还是巡航模式。

具体来说，如图2所示，该步骤101包括：

步骤201，判断本车所行驶车道的前方是否存在与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的前车；其中，预定距离范围例如为200m范围内，150m范围内或300m范围内等。

步骤202，若不存在，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；

步骤203，若存在，则判断前车的当前实际车速是否大于本车的当前实际车速；

步骤204，若大于，则确定本车当前的行驶模式为巡航模式；反之，则确定本车当前的行驶模式为跟车模式。

步骤102，在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度。

在本车当前的行驶模式为巡航模式时，本车的相关行驶参数包括本车的当前实际车速Vh和期望车速Vt，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度的步骤102包括：

根据本车的当前实际车速和期望车速，从预定的对照关系表中，查找出与当前实际车速和目标车速对应的目标制动减速度At_1<\/sub>。

其中，该对照关系表中记录有本车的当前实际车速，期望车速和目标制动减速度三者之间的对应关系，通过进行实车试验来确定该对照关系表中所对应的具体数值。

步骤103，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。

在本车当前的行驶模式为跟车模式时，本车以及前车的相关行驶参数包括有：本车的当前实际车速，本车的期望车速，本车与前车之间的相对距离，本车与前车之间的相对车速，本车与前车之间的最小安全距离，前车的当前实际车速。其中，涉及到本车自身的相关行驶参数，是通过从本车的相关控制器中进行数据提取获得，而对于本车与前车之间的相关参数，则通过如毫米波雷达等高精度传感器，来检测本车与前车之间的相对距离和相对速度。

具体地，参照图3，步骤103包括：

步骤301，根据本车的相关行驶参数及前车的相关行驶参数，确定本车当前所处的行驶状态；本车在跟车模式下，包括有2种行驶状态，即，正常跟车状态和过渡控制状态，其中过渡控制状态是指本车在当前检测周期的期望车速突变为小于上个检测周期所检测到的期望车速和本车的当前实际车速的条件下所进入的防止本车的制动减速度变化过快而影响乘车体验的状态。而正常跟车状态则是指本车在前车的当前实际车速大于或等于本车的当前实际车速且本车与前车之间的相对距离大于或等于本车的期望跟车距离的条件下所进入的状态。

在正常跟车模式下，按照上述过渡控制状态和正常跟车状态各自所需要满足的条件来判断本车当前所处的具体的行驶装填。

步骤302，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在不同行驶状态下的制动减速度初值。

具体的，步骤302包括：

若本车当前所处的行驶状态为正常跟车状态，则依据本车的期望车速、本车上设置的与前车之间的最小安全距离、本车的当前实际车速以及本车与前车之间的相对距离，通过公式：

确定本车在正常跟车状态下的制动减速度初值At_{3<\/sub>其中，D_{Minsafe<\/sub>为本车上设置的与前车之间的最小安全距离，Vh为本车的当前实际车速，Vt为本车的期望车速，Dr为本车与前车之间的相对距离。}}

步骤303，对所确定的制动减速度初值进行平滑处理，确定本车在当前时刻的目标制动减速度。

具体地，参照图4，步骤303包括：

步骤401，对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度上限值Gain1比较，并输出一个数值较大的第一参数值At_upper；

步骤402，对所输出的第一参数值At_upper和本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay进行比较，判断所述制动减速度输出值At_delay是否大于或等于所述第一参数值At_upper；

步骤403，若大于或等于，则输出所述第一参数值At_upper，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；

步骤404，对所述制动减速度初值At_raw与预定的制动减速度下限值Gain1比较，并输出一个数值较小的第二参数值At_lower；

步骤405，若所述制动减速度输出值At_delay小于所述第一参数值At_upper，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay；

步骤406，判断所述制动减速度输出值At_delay是否小于所述第二参数值At_lower；

步骤407，若小于，则输出所述第二参数值At_lower，作为本车在当前时刻的目标制动减速度；

步骤408，反之，则输出本车在上一时刻输出的制动减速度输出值At_delay，作为本车在当前时刻的目标制动减速度。

其中，如图4所示，在图4中，所输出的At代表本车在当前时刻的目标制动减速度，为了便于对本车在下一时刻时的目标制动减速度的计算，在确定出本车在当前时刻的目标制动减速度后，即将该当前目标制动减速度At输出到延时函数中，即进行步骤409，通过该延时函数输出的值即作为下一次进行当前时刻时的目标制动减速度平滑处理时的本车在上一时刻的目标制动减速度输出值AT_delay。

优选地，如图1所示，在本车当前的行驶模式为跟车模式时，所述方法还包括：

步骤104，根据本车与前车之间的相对距离和本车与前车之间的相对速度，计算出本车与前车发生碰撞所需的碰撞时长，其中，该碰撞时长具体为本车与前车之间的相对距离和本车与前车之间的响度速度的比值。

步骤105，根据所计算出的碰撞时长，从预定的对照关系表中，确定出本车的制动减速度在每一单位碰撞时长的制动减速度变化斜率，并控制车辆按照所确定的制动减速度变化斜率对本车的实际制动减速度进行调整，直至调整至所述目标制动减速度。具体来说，是对制动执行器控制器ESP进行制动减速度调制。

本发明上述实施例，在前车的状态发生变化时，它可以有效地改善本车制动过程中不平顺的问题。当前车的状态发生变化时，根据本车及前车的相关行驶参数，将本车行驶状态分为三类—即巡航模式、跟车模式下的正常跟车状态及过渡控制状态，并分别计算出三种情形下能够使得本车平稳制动的目标制动目标减速度，最终将其整合优化后发给制动执行器控制器ESP，可以提高前车的状态发生变化时本车跟随制动时的乘车体验。

参照图5，根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种车辆制动减速度确定装置，包括：

第一确定模块501，用于在本车处于自动驾驶状态时，确定本车当前的行驶模式；

第二确定模块502，用于在本车当前的行驶模式为巡航模式时，根据本车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；

第三确定模块503，用于在本车当前的行驶模式为跟车模式时，根据本车以及前车的相关行驶参数，确定本车在当前时刻的目标制动减速度；前车是指位于本车所行驶车道的前方且与本车之间的纵向距离位于预定距离范围内的车辆。