[发明专利]一种自适应PID的汽车行驶巡航控制方法

说明书

本发明公开了一种自适应PID的汽车行驶巡航控制方法，包括如下步骤：步骤一,定义向量类；步骤二,获取周围车辆的信息；步骤三,避免碰撞；步骤四,通过PID算法来控制车辆的加速、减速。相比驾驶员来说，这一算法具有更短的反应时间，对于前方车辆速度的改变，也能反应更快，并且尽量减少本车车速的改变，使交通更加稳定。本发明使用软件来模拟测试这一算法，结果表明，本发明所述的自适应PID的汽车行驶巡航控制方法中PID算法的加入使车辆的加速和减速得到了很好的控制，它的反馈机制能够使车辆的速度更快的达到预期目标。

技术领域

本发明涉及自动驾驶巡航控制技术领域，特别涉及一种自适应PID的汽车行驶巡航控制方法。

背景技术

随着经济的发展，越来越多的人有能力购买汽车来作为交通工具，这也导致了一个问题，交通事故频繁发生。在这些事故中有的是由醉酒驾驶引发的，有的是由操作不当引发的，但最多的还是由于驾驶员长时间驾驶车辆，导致驾驶疲劳，进而反应迟缓，引发交通事故。日本的统计数字表明，因疲劳产生的事故约占1-1.5%。法国国家警察总署事故报告表明，因疲劳瞌睡而发生车祸的，占人身伤害事故的14.9%，占死亡事故的20.6%，全国重大交通事故40是因疲劳教师而造成的。特别是在交通密集的地方，如一些大城市的市中心，驾驶员需要时刻注意周围的交通状况，并且还要完成大量的换挡，踩油门踏板，离合器等工作，长时间后必然导致大脑疲劳，注意力下降等问题。需要长时间在高速公路上行驶的驾驶员也会面临诸如此类的问题。于是人们开始了关于自动驾驶方面的研究，一个最基本的思想就是通过各种传感器来感知汽车的行驶状况，然后使用计算机来模拟人脑，希望通过其强大的计算能力实现自动驾驶。

在自动驾驶方面走在世界前列的是美国的谷歌公司。以谷歌工程师巴斯蒂安·特伦为首的团队研制了第一辆自动驾驶汽车，并于2012年5月获得美国首个自动驾驶车辆许可证，预计将于2015年至2017年进入市场。

自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图（通过有人驾驶汽车采集的地图）对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现，谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种自适应PID的汽车行驶巡航控制方法，能够有效避免周围车辆对本车辆的前后碰撞和侧面碰撞，以及对车辆的加速和减速进行控制，使交通更加稳定。

本发明提供的技术方案为：一种自适应PID的汽车行驶巡航控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：定义向量类；

步骤二：获取周围车辆的信息；

步骤三：避免碰撞；

步骤四：通过PID算法来控制车辆的加速、减速。

进一步地，步骤一所述的定义向量类即当在计算转向角和距离、车速等变量时，如果使用向量其过程将会变得简单，于是定义了一个向量类v2d，并对向量的赋值、加法、求反、减法、乘法进行了定义。

进一步地，步骤二所述的获取周围车辆的信息即为周围车辆建立一个数据库来存储并时时更新它们的信息。在本发明中把周围车辆统统定义为竞争者，并定义一个类来表示。信息包括竞争者名称、竞争者速度、竞争者状态、竞争者车宽、竞争者之间边距、追赶竞争者距离、安全车距、安全边距等。计算两车之间距离算法如下：

（1）首先计算竞争者到起点的距离：

oppToStart=car-_trkPos.seg-lgfromstart +getDistToSegStart();

（2）两车之间的距离为：

distance = oppToStart - mycar-_distFromStartLine;

对距离进行变换，其原理是如果两车之间的距离大于车道长度的1/2，则认为竞争者在我们后面，距离应为负数。如果两车之间的距离小于1/2车道长度的相反数，则认为竞争者在本车前面，距离应为正数。