[发明专利]一种智能汽车紧急工况下避撞轨迹规划方法

权利要求书

1.一种智能汽车紧急工况下避撞轨迹规划方法，其特征在于，以变道时间t、侧向加速度a_y、转向角速度三项性能指标构造目标函数其中，J为目标泛函，t₀、t_f分别是初始时间和终端时间，σ₁、σ₂、σ₃为权重系数；同时，基于稳定性约束、避撞空间约束、转向执行机构约束、边值约束构建规划约束条件从而得到最优轨迹；

所述稳定性约束是基于非线性车辆动力学模型的β-dβ相平面图，采用改进的五参数菱形法划分车辆稳定域，五参数分别为：质心侧偏角上极限质心侧偏角下极限质心侧偏角速度上极限质心侧偏角速度下极限平衡点横坐标β_e；

所述避撞空间约束包括障碍物约束和道路边界约束；

所述障碍物约束表示为：

其中，i是障碍物角点，S_□ABCD是自车面积，S_□1234是障碍物面积；j是自车角点，τ是安全系数，S_ΔiAB、S_ΔiBC、S_ΔiCD、S_ΔiDA分别是障碍物角点i与自车四个顶点之间形成的三角形面积；S_Δj12、S_Δj23、S_Δj34、S_Δj41分别是自车角点j与障碍物四个顶点之间形成的三角形面积；

所述道路边界约束表示为：Y_min+D_s≤Y_j≤Y_max-D_s,j＝A,B,C,D，其中，Y_min、Y_max分别是上、下道路边界纵坐标值，D_s是车体与道路边界需保持的安全余量，Y_j为自车角点的纵坐标值,j为自车角点；

所述转向执行机构约束是对车辆的前轮转角δ_f和转向角速度η进行约束，其中，δ_f,max、η_max分别表示前轮转角的最大值和转向角速度的最大值；

所述边值约束是对车辆避撞过程状态变量的初始条件和终端条件进行约束，

其中，β(t₀)是t₀时刻的质心侧偏角，t₀是初始时刻；β(t_f)是t_f时刻的质心侧偏角，t_f是终端时刻，Y(t₀)为t₀时刻的纵坐标值，Y(t_f)为t_f时刻的纵坐标值。