一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113002537A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110282265.5(22)申请日2021.03.16(71)申请人镇江康飞汽车制造股份有限公司地址212000江苏省镇江市大港五峰山路西北侧(72)发明人王科锋夏建桥袁朝春李海洋欧阳康熊齐智叶蓬雨(74)专利代理机构南京创略知识产权代理事务所(普通合伙)32358代理人刘文艳(51)Int.Cl.B60W30/09(2012.01)B60W30/095(2012.01)B60W40/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法(57)摘要本发明提供一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，包括以下步骤，获取车辆自身与环境信息；通过分析车辆自身与环境信息，建立车辆斥力人工势场模型，得到车辆当前所受虚拟斥力；通过车辆可见障碍物斥力以及盲区虚拟斥力判断是否需要进行主动避撞；在需要进行主动避撞时，利用人工势场模型规划主动避撞路径；按照所规划的路径由电子控制单元ECU控制避撞；对当前驾驶员操作输入进行判断，决策是否归还车辆控制权；本发明结构合理，避撞路径规划效果好，安全性高。CN113002537ACN113002537A权利要求书1/2页1.一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(A)，获取车辆自身与环境信息；步骤(B)，通过分析车辆自身与环境信息，建立车辆斥力人工势场模型，得到车辆当前所受虚拟斥力；步骤(C)，通过车辆可见障碍物斥力以及盲区虚拟斥力判断是否需要进行主动避撞；步骤(D)，在需要进行主动避撞时，利用人工势场模型规划主动避撞路径；步骤(E)，按照步骤(D)所规划的路径由电子控制单元ECU控制避撞；步骤(F)，对当前驾驶员操作输入进行判断，决策是否归还车辆控制权；步骤(G)，单位时间之后，重复步骤(A)至步骤(F)直到车辆到达安全地点。2.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤(A)，所描述的车辆自身与环境信息通过激光雷达与CCD工业相机获取，所获取的车辆自身与环境信息包括有，(A1)，当前行驶道路两侧障碍物信息；(A2)，当前行驶前方障碍物信息；(A3)，当前交通信号灯信息；(A4)，当前传感器视野盲区信息。3.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤(B)，所描述的车辆当前所受虚拟斥力包括下列斥力，(B1)，前方及侧向障碍物斥力其中，为障碍物与车辆相对距离，为障碍物与车辆相对速度，Mvehicle为车辆当前运动状态，Ssafe‑r为障碍物与车辆理论安全距离；(B2)，信号指示灯斥力其中，为车辆与交通信号灯相对距离，Ssafe为车辆与交通信号灯安全距离阈值，Mlight为信号灯当前显示；Ssafe‑light为车辆与交通信号灯理论安全距离；(B3)，前方检测盲区斥力其中，为车辆与盲区边界相对距离，为车辆与盲区边界相对速度，Ssafe‑blind为车辆与盲区边界理论安全距离。4.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤2CN113002537A权利要求书2/2页(C)，所描述的汽车主动避撞判断，采用阈值判断，分别计算可见障碍物斥力与盲区潜在障碍物斥力，若计算结果大于对应斥力阈值，则判定需要进行主动避撞操作。5.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤(D)，所描述的人工势场模型包括当前环境下的虚拟斥力、虚拟引力，其中，虚拟引力包括当前全局规划虚拟引力、安全换道虚拟引力；虚拟斥力包括前方障碍物斥力、信号指示灯斥力、侧向障碍物斥力、前方检测盲区斥力。6.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤(D)，所描述的人工势场模型规划主动避撞路径，其方法为：求出待规划位置所受所有斥力与引力的合力，合力方向为该位置车辆的理想避撞规划方向。7.根据权利要求1所述的一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，其特征在于：步骤(F)，所描述的当前驾驶员操作反馈进行判断决策的具体方法为：计算驾驶员当前操作安全系数：Kdriver＝f(δd‑p,Nd‑p)。其中δd‑p为驾驶员当前操作与理论安全操作方向盘输入差值，Nd‑p为驾驶员当前操作与理论安全操作油门与刹车信号输入差值，若操作安全系数大于预设阈值则判定为不安全操作，反之判定为安全操作。3CN113002537A说明书1/5页一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法技术领域[0001]本发明是一种基于人工势场法的车辆主动避撞方法，属于行驶安全技术领域。背景技术[0002]随着汽车保有量的快速增长