1.一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,控制系统初始化,本车通过高清摄像头获取路面附着系数f,并传输给信息处理模块;本车通过速度传感器和加速度传感器分别采集本车车速V和加速度a,并实时传输给存储模块和信息处理模块;
步骤二,控制系统判断本车车速V的大小,当V≥60km/h时,控制系统执行步骤三,否则返回步骤一;
步骤三,GPS/INS和毫米波雷达根据存储模块中存有的本车车速V和加速度a,得出前车的速度V1和加速度a1,相邻车道车辆的速度Vf、Vb和加速度af、ab,并传送给信息处理模块;
步骤四,本车通过GPS/INS和毫米波雷达分别采集本车与前车车距S1、本车与相邻车道车辆的车距Sf和Sb,并传送给信息处理模块;
步骤五,毫米波雷达检测到前方突然出现障碍物或者前方车辆突然减速时,信息处理模块计算本车与前车的制动安全距离Sa,并比较本车与前车的车距S1与制动安全距离Sa大小,从而判断本车发生碰撞的紧急程度,采取相应的措施。
2.根据权利要求1所述的一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法,其特征在于,所述步骤五中判断本车发生碰撞的紧急程度,采取相应的措施具体为:当本车与前车车距S1≥Sa时,信息处理模块计算本车与前车的报警安全距离Sd,当本车与前车车距S1≤Sd时,进行报警,并在仪表盘提示转向信息,否则返回步骤二;
当本车与前车车距S1<Sa时,表明不能通过紧急刹车来避免事故,控制系统判断本车的避让方向,并通过仪表盘提示转向信息;若驾驶员不执行转向或转向过度,控制系统进行变道路径规划,然后启动紧急变道避撞干预措施。
3.根据权利要求2所述的一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法,其特征在于,控制系统判断本车的避让方向具体为:①比较本车与左侧车道前方车辆车距Sf和本车与左侧车道前方车辆最小变道安全距离 的大小,其中t为变道时长,Sm为静态安全车距,fμ为路面附着系数的权重因素;②比较本车与左侧车道后方车辆车距Sb和本车与左侧车道后方车辆最小变道安全距离的大小;当 且
时,本车可以进行向左侧变道,车辆仪表盘提示变道信息,否则不能变道;本车采取最大的制动力进行减速,减少事故的严重程度;右侧车道判断方法同左侧车道判断方法。
4.根据权利要求2所述的一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法,其特征在于,紧急变道避撞干预措施具体为:紧急变道避撞干预措施包括制动干预和转向干预,制动干预系统包括制动控制器、电机驱动机构、加装在制动踏板上的机械机构和加装在油门踏板的机械机构,制动控制器采用传统的PID算法来控制电机驱动机构,以此来拉动制动踏板和油门踏板,实现紧急变道前减速;
转向干预系统包括转向控制器、电机驱动机构和液压驱动机构,转向控制器通过模型控制算法输入加速度模型来控制电机、液压驱动机构,来实现转向。
5.根据权利要求4所述的一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法,其特征在于,控制系统进行变道路径规划,具体为:横向加速度模型: 其中ay为变道
过程中车辆的横向加速度,ye为车辆完成换道后横向位移,Td为变道持续时间参数,t为变道时长,TR为驾驶员的反应时间,te为紧急变道所持续的时间;可得方向盘转角:其中δ(t)为方向盘转角,K为驾驶员变道过
程中方向盘转角峰值参数;将方向盘转角输入转向控制器,实现车辆自动变道。