[发明专利]一种适用于高速紧急工况的换道避撞装置及其方法

说明书

本发明公开了一种适用于高速紧急工况的换道避撞装置及其方法，涉及避撞装置技术领域；智能车的前侧分别安装有激光雷达与采集相机，激光雷达、采集相机、避撞路径规划模块、最小安全距离模块均与基于MPC的横向控制器连接；它的避撞方法为：通过车载传感器得到与前方障碍物的实时距离d，若当前距离大于临界换道安全距离，并检测到存在可用避撞车道，当与障碍物距离临近临界换道安全距离时，采用换道避撞模式执行避撞；本发明提高了安全性，使用方便，且稳定性高，操作简便，便于实现快速防撞；能够实现换道，结构简单。

技术领域

本发明属于避撞装置技术领域，具体涉及一种适用于高速紧急工况的换道避撞装置及其方法。

背景技术

现有的汽车在高速上行驶时往往会因为紧急情况需要避撞，而现有的方法为主动刹车，其在刹车时会出现安全距离不足，或反应慢的现象，导致其容易出现碰撞，因此需要一种安全的避撞装置来实现。

发明内容

为解决现有的问题；本发明的目的在于提供一种适用于高速紧急工况的换道避撞装置及其方法。

本发明的一种适用于高速紧急工况的换道避撞装置，包括智能车、激光雷达、采集相机、避撞路径规划模块、最小安全距离模块、基于MPC的横向控制器；智能车的前侧分别安装有激光雷达与采集相机，激光雷达、采集相机、避撞路径规划模块、最小安全距离模块均与基于MPC的横向控制器连接。

一种适用于高速紧急工况的换道避撞方法，它的避撞方法为：

由于障碍物的突然出现，安全距离的不足，采用制动避撞无法避免碰撞的问题，通过车载传感器得到与前方障碍物的实时距离d，若当前距离大于临界换道安全距离，并检测到存在可用避撞车道，当与障碍物距离临近临界换道安全距离时，采用换道避撞模式执行避撞；

根据式(1)计算临界换道安全距离：

D_min＝(V₁-V₂)×1.2+d₀+Kcos(θ) (1)

式中，V₁、V₂分别为自车和障碍物车速；d₀为考虑到轨迹跟踪误差以及控制器延迟而增加的安全距离，一般取2～5m，设定为5m；k为车身长度；θ为航向角；

当自车与前方障碍物的距离d＝D_min时，换道轨迹函数为式(2)：

最后，根据模型预测控制器输出方向盘转角控制车辆跟随换道轨迹。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、提高了安全性，使用方便，且稳定性高，操作简便，便于实现快速防撞；

二、能够实现换道，结构简单。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-智能车；2-激光雷达；3-采集相机；4-避撞路径规划模块；5-最小安全距离模块；6-基于MPC的横向控制器。

具体实施方式