[发明专利]一种汽车侧向主动避撞安全性判断方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆控制技术领域，主要涉及一种汽车侧向主动避撞安全性的一种判断方法。

背景技术

目前，随着汽车数量的与日俱增，道路交通事故愈发频繁发生，由此引发的惨案也数不胜数。究其原因主要是驾驶员、汽车以及道路三个方面，其中，驾驶员是最关键的因素，如果能在事故发生前提醒驾驶员做出相应决策，就能减少事故的发生。因此能够预防事故的发生并保证驾驶员安全的主动安全系统越来越重要，尤其是主动安全系统中的主动避撞系统。

现在国内外主动避撞系统的研究都主要集中在纵向避撞系统上，通过判断目标车辆与自车的纵向安全距离，进行制动避撞。侧向主动避撞系统相对来说比较复杂，这方面的研究也比较少，然而，当实际纵向距离小于其安全距离时，汽车通常会选择以最大制动减速度进行制动，这样会极大的影响汽车的操纵稳定性及乘坐舒适性，甚至是无法避免与目标车辆相撞，因此，可以考虑选择转向避撞方式，但是此时的车辆在转向时，既要避免与前方车辆相撞，也要避免与相邻车道上的车辆相撞。所以，必须发明一种能够判断此时侧向主动避撞是否安全的方法，一旦确定侧向主动避撞安全，就可以进行转向避撞，从而避免事故的发生。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明需要解决的问题是发明一种车辆侧向主动避撞安全性判断方法。

为了达到上述发明功能，本发明方法的技术方案为：一种汽车侧向避撞安全性判断方法，包括以下步骤：假设避撞过程中，自车的纵向分运动与侧向分运动相对独立；

步骤1，通过车载雷达获得自车与同车道前方车辆的纵向距离，前车速度ν_F，若发现与前车有碰撞危险且纵向距离s₁小于临界安全距离，则可以考虑转动方向盘采取侧向避撞的方式，从而避免与前车相撞，并且进入下一步；

步骤2，通过自车传感器和雷达获得的自车和前方目标车辆的速度分别为ν_M和ν_F；理想状况是自车的右前方与目标车辆的左后方不能相撞，由于车辆在避撞过程中，侧向速度先增加后减少，所以自车的侧向加速度采用正弦函数车道变换模型；为尽量提高汽车转向时的操纵稳定性，充分利用纵向安全距离，根据下式：

其中，L为车身长度，；W为车身宽度；α_M为自车的最大制动减速度；θ为自车的转角，满足下式：

计算得到自车右前方与前方车辆左后方碰撞的临界时间t₁；

步骤3，计算自车的横向位移y_M1：其中，H为车道宽度；t_e为施加横向加速度的时间，可通过下式求得：其中，R_min为极限转弯半径；

若y_M1＜Wcosθ，说明自车M的横向位移大于自车与前方目标车辆的最大横向位移理论值，则自车将会与目标车辆发生碰撞，从而可以得出判断该情形下汽车采取侧向避撞的方式不可行，因此系统主控单元将发出指令，使预警执行机构发出侧向避撞预警；

若y_M1≥Wcosθ，说明自车M的横向位移不大于自车与前方目标车辆的最大横向位移理论值，则自车不会与目标车辆发生碰撞，但由于侧向避撞比纵向避撞复杂，其安全性判断不能仅仅考虑与同车道车辆的避撞，还必须考虑车辆在转向后与相邻车道上车辆的避撞情况，因此需要进入下一步判断；

步骤4，自车与同车道前方车辆避撞完成后会进入到相邻车道，通过车载雷达检测相邻车道空间是否宽裕，若检测到相邻车道车辆较少，可以轻松换道，则侧向避撞可行，主控单元发出指令，预警执行机构不会发出侧向避撞预警；若检测到相邻车道空间并不充裕且有发生碰撞的危险，则进入下一步；

步骤5，通过车载雷达获得相邻车道目标车辆的速度ν_B，该车相对于自车所在的横向位置为：y_B＝αH；其中α为目标车辆与自车的横向位移与道路宽度的比值，取值在1到1.5之间；通过雷达测得自车与相邻车道目标车辆初始纵向距离s₂，根据下式：

其中，θ₂为自车的转角，满足下式：

计算得到自车右前方与目标车辆右后方碰撞的临界时间t₂，然后计算此时自车M的横向位移：