汽车横纵向主动协调避撞系统及其协调方法.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CN106965808A(43)申请公布日2017.07.21(21)申请号201710250011.9(22)申请日2017.04.17(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人赵万忠樊密丽王春燕李艳王云琦高琪(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B60W30/09(2012.01)B60W40/105(2012.01)B60W40/107(2012.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称汽车横纵向主动协调避撞系统及其协调方法(57)摘要本发明公开了一种汽车横纵向主动协调避撞系统及其协调方法，系统包括前视雷达、车速传感器、侧向加速度传感器、前轮转角传感器、判断模块、信号集成模块、权衡单元、转向单元、制动单元、换档单元和ECU。工作时，ECU计算出当前工况下的安全距离，并与前视雷达输入的两车相对距离进行比较，当安全距离与相对距离之差小于设定的阈值时，权衡单元赋予汽车速度、纵向加速度、侧向加速度以及前轮转角不同的权重，从而有制动转向协调避撞的效果。本发明能够为汽车提供多向的避撞方式，还能实现边转向边制动的效果，从而提高汽车避撞的有效性，并且在任何工况下都可以辅助驾驶员操纵车辆。CN106965808ACN106965808A权利要求书1/3页1.一种汽车横纵向主动协调避撞系统，其特征在于，包括前视雷达、车速传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、前轮转角传感器、判断模块、信号集成模块、权衡单元、转向单元、制动单元、换档单元以及电子控制单元ECU；所述信号集成模块分别和车速传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、前轮转角传感器、权衡单元相连；所述电子控制单元ECU分别和车速传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、前轮转角传感器、前视雷达、判断模块、权衡单元、转向单元、制动单元、换挡单元相连；所述判断模块还分别和所述前视雷达、权衡单元相连；所述前视雷达设置在汽车上，用于收集前方车辆和汽车之间的相对距离以及前方车辆的速度，并将前方车辆和汽车之间的相对距离输出到所述判断模块、将前方车辆的速度输出到所述电子控制单元ECU；所述车速传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器以及前轮转角传感器均设置在汽车上，分别用于收集汽车的车速、侧向加速度、纵向加速度和前轮转角，并将收集到的数据输入到所述电子控制单元ECU和信号集成模块；所述信号集成模块用于将接收到的车速、侧向加速度、纵向加速度以及前轮转角整合成工况信号，并输送到权衡单元；所述转向单元包含转向助力电机，用于控制汽车进行转向操作；所述制动单元包含制动轮缸，用于控制汽车进行制动操作；所述换挡单元包含CVT，用于控制汽车进行换挡操作；所述电子控制单元ECU用于根据接收到的汽车的车速、纵向加速度、侧向加速度以及前方车辆的速度计算汽车和前方车辆之间的安全距离后，将计算出的安全距离输送到所述判断模块；同时，在接收到权衡单元的计算结果时，根据权衡单元的计算结果计算出最优的前轮转角、侧向加速度、纵向加速度、汽车车速后，分别与汽车实时的前轮转角、侧向加速度、纵向加速度、汽车车速进行比较，依据比较得到的差值来调节转向助力电机的输入电流、制动轮缸的压力以及CVT的传动比，进而使得转向单元、制动单元、换档单元进行工作；所述判断模块用于将接收到的前方车辆和汽车之间的相对距离和安全距离作差，在所得差值小于预设的距离阈值时，发送触发信号给所述权衡单元；所述权衡单元用于在接收到触发信号时根据接收到的工况信号计算出汽车纵向加速度的权重、侧向加速度的权重，前轮转角的权重和汽车速度的权重，并将其输入到电子控制单元ECU中。2.基于权利要求1所述的汽车横纵向主动协调避撞系统的协调方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1)，前视雷达收集前方车辆和汽车之间的相对距离以及前方车辆的速度，并将前方车辆和汽车之间的相对距离输出到所述判断模块、将前方车辆的速度输出到所述电子控制单元ECU；步骤2)，车速传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、前轮转角传感器分别收集汽车的车速、侧向加速度、纵向加速度和前轮转角，并将收集到的数据输入到电子控制单元ECU和信号集成模块；步骤3)，电子控制单元ECU根据接收到的汽车的车速、纵向加速度、前方车辆的速度建立期望距离模型后，根据期望距离模型计算汽车和前方车辆之间的安全距离，并将计算出2CN106965808A权利要求书2/3页的安全距离输入到判断模块；步骤4)，信号集成模块将接收到的车速、侧向加速度、纵向加速度以及前轮转角整合成工况信号后输送到权衡单元；步骤5)，判断模块将接收到的前方车辆和汽车之间的相对距离和