[发明专利]适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法，本发明的设计构思在于，根据在车辆行驶过程中实时检测的当前道路环境，区分出上下坡路面，并针对不同的路面类型分别按照加速及减速需求，提出具有针对性的信号交互及车速控制策略，从而获得车辆实际正向加速度或实际负向加速度，并将上述实际正向加速度或实际负向加速度作为控制目标进行自动驾驶车辆的纵向运动控制。本发明提出了具有工况区分且按实际加减速需求的纵向控制方案，能够满足坡度道路环境下的车辆拥堵跟车控制，因而也可以满足其他常规路况下的纵向运动控制，极大改善了自动驾驶车辆的操控、乘坐舒适性能。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法。

背景技术

自动驾驶功能的技术研究与量产已然成为当前以及未来相当长一段时间内重点面对的问题。当前，自动驾驶技术的研究主要聚焦传感器融合、目标检测、功能软件技术、功能安全、整车运动控制技术以及车辆集成技术等，各个关键技术相互契合、协作实现完整的自动驾驶整车功能。

其中，车辆运动控制技术及其效果直接影响着驾驶员(用户)的乘坐体验舒适性，也是自动驾驶车辆输出反馈用户的最直接体现；车辆运动控制在车辆运动学维度区分为：车辆横向运动控制以及车辆纵向运动控制。车辆横向运动控制主要实现对转向系统的控制，实现车辆对横向位移指令的跟踪，表现为车辆的转向/横摆运动，例如直道保持、弯道保持、变道或者道路转向；而车辆纵向运动控制则是基于对驱动系统、制动系统乃至能量回收系统的综合控制，实现车辆对纵向指令的响应与跟踪，表现为车辆的加减速运动，例如制动、停车、驻车以及起步、加速等控制。

优良的舒适性能诉求，给自动驾驶车辆的运动控制，尤其是车辆纵向运动提出了较高的要求：例如在拥堵交通环境下的频繁停车、起步与跟车控制，是考量纵向运动控制效果的典型场景，特别是在坡度明显的道路环境下，自动驾驶车辆的拥堵跟车工况，更是对车辆纵向运动控制效果的直接、有效的检验。因此，本发明关注的问题是使自动驾驶系统具备完备、合理的加速、制动等纵向控制逻辑，用以实现坡度道路环境下的车辆跟车控制，以满足用户对自动驾驶车辆舒适性能的要求。

发明内容

鉴于上述，本发明旨在提供一种适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法，用以实现自动驾驶车辆在不同道路环境的拥堵跟车工况下的舒适性控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于拥堵跟车工况的自动驾驶纵向运动控制方法，其中包括：

在车辆行驶过程中，实时检测表征当前行驶路面类型的道路环境；

在检测出道路环境为上坡路面后，获取第一速度控制需求；

当第一速度控制需求为上坡加速时，按第一策略计算得出车辆的实际正向加速度；

当第一速度控制需求为上坡减速时，按既定的减速程度等级以及相应的第二策略计算得出车辆的实际负向加速度；

在检测出道路环境为下坡路面后，获取第二速度控制需求；

当第二速度控制需求为下坡加速时，按既定的加速程度等级以及相应的第三策略计算得出车辆的实际正向加速度；

当第二速度控制需求为下坡减速时，按既定的减速程度等级以及相应的第四策略计算得出车辆的实际负向加速度；

将上述实际正向加速度或实际负向加速度作为控制目标进行车辆纵向运动控制。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一策略包括：

由自动驾驶控制器输出目标正向驱动力矩至驱动系统，驱动系统根据目标正向驱动力矩与上坡阻力的差值，计算得出车辆的实际正向加速度。