[发明专利]面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制方法

说明书

本发明公开了一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制方法及装置，建立以雷达传感器和车载惯性测量单元为反馈输入、V2X协同信息为前馈输入，相对距离误差、相对速度和自车加速度为输出的，包含雷达传感器和控制执行系统性能缺陷的增广状态空间模型；在此模型的基础上构造传递参数估计器、增广状态估计器和控制执行性能缺陷估计器，实时估计出协同式自适应巡航控制系统增广状态和性能缺陷；据此综合计算在线主动容错控制率，并输入车辆底盘控制系统，生成加速踏板开度和制动踏板开度。能够增强协同式自适应巡航控制功能的态势认知和场景适应能力，使之在多性能缺陷的状况下仍然能够安全稳定地运行，保障该功能的预期功能安全。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，特别涉及一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制方法及装置。

背景技术

智能化和信息化技术的发展促进了智能网联汽车的创新。近年来，许多智能网联汽车技术被提出，其中，协同式自适应巡航控制通过扩展V2V通信实现多车互联，达到缩短跟车时距、提高道路通行效率、减少能量损耗的目的，是智能网联汽车技术中最接近最终形态的一种。

安全是智能网联汽车运行的基础，因此，由于预期功能及其实施过程造成的不合理风险必须被降低到可接受的水平。智能网联汽车依赖先进感知、决策和控制执行软、硬件，实现在复杂动态环境中的运行，对软硬件性能缺陷十分敏感，上述特点对智能网联汽车的安全提出了严峻的挑战，即预期功能安全问题。因此，保障协同式自适应巡航控制预期功能安全对此项技术的推广应用具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制方法，该方法解决了协同式自适应巡航控制在实际运行过程中，由于感知传感器和线控执行设备由于自身设计缺陷，造成的整车碰撞等不合理风险的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制方法，包括以下步骤：

建立包含雷达传感器和驱动、制动控制执行性能缺陷的协同式自适应巡航控制系统数学模型，以雷达传感器性能缺陷作为增广状态，构造增广的协同式自适应巡航控制系统数学模型；

根据所述增广的协同式自适应巡航控制系统数学模型，构造包含控制执行性能缺陷模型的传递参数，建立包含控制执行性能缺陷估计的传递参数估计器、增广状态估计器和控制执行性能缺陷估计器，构造触发条件检测方法；

根据所述传递参数估计器、所述增广状态估计器和所述控制执行性能缺陷估计器输出的传递参数估计值、增广状态估计值、控制执行性能缺陷估计值、以及所述触发条件检测方法输出的触发条件检测结果，计算面向协同式自适应巡航控制预期功能安全的多性能缺陷主动容错控制率；

将所述多性能缺陷主动容错控制率作为车辆驱动、制动控制执行的控制输入，生成可容忍协同式自适应巡航控制系统性能缺陷的车辆加速踏板开度和制动踏板开度。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种面向协同自适应巡航控制预期功能安全的容错控制装置，包括：

第一构造模块，用于建立包含雷达传感器和驱动、制动控制执行性能缺陷的协同式自适应巡航控制系统数学模型，以雷达传感器性能缺陷作为增广状态，构造增广的协同式自适应巡航控制系统数学模型；

第二构造模块，用于根据所述增广的协同式自适应巡航控制系统数学模型，构造包含控制执行性能缺陷模型的传递参数，建立包含控制执行性能缺陷估计的传递参数估计器、增广状态估计器和控制执行性能缺陷估计器，构造触发条件检测方法；