CN108773372A - 一种自适应车辆自动控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自适应车辆自动控制***，包括路况信息获取子***、驾驶风格识别子***、驾驶策略生成子***和自适应控制子***，所述路况信息获取子***用于获取实时路况信息，所述驾驶风格识别子***用于对驾驶员的驾驶风格进行识别，所述驾驶策略生成子***用于根据驾驶员的驾驶风格生成对车辆的控制策略，所述自适应控制子***用于根据实时路况信息和控制策略对车辆进行自适应控制；所述实时路况信息包含道路拥堵信息和道路平整度信息。本发明的有益效果为：提供了一种自适应车辆自动控制***，实现了车辆的自适应控制，通过对驾驶员的驾驶风格进行识别并生成相应的控制策略，极大提升了用户体验，减少了车辆燃油消耗。

Description

一种自适应车辆自动控制***
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种自适应车辆自动控制***。
背景技术
随着汽车数量的增加和人工智能的发展，出现了很多车辆控制***。在汽车运行的过程中，对于同样的道路环境驾驶员不同风格的操作会使汽车呈现出不同的行驶状态，从而对汽车的燃油经济性产生一定的影响，考虑到驾驶风格对整车燃油经济性的影响，因此在驾驶风格识别的基础上开展对车辆自动控制的研究，会获得的更优的控制策略和消耗更少的能源。然而同样的驾驶操作在不同类型的行驶路况下会体现出不同的驾驶风格，因此驾驶风格的识别应在路况识别的基础上进行才更加准确。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种自适应车辆自动控制***。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种自适应车辆自动控制***，包括路况信息获取子***、驾驶风格识别子***、驾驶策略生成子***和自适应控制子***，所述路况信息获取子***用于获取实时路况信息，所述驾驶风格识别子***用于对驾驶员的驾驶风格进行识别，所述驾驶策略生成子***用于根据驾驶员的驾驶风格生成对车辆的控制策略，所述自适应控制子***用于根据实时路况信息和控制策略对车辆进行自适应控制；所述实时路况信息包含道路拥堵信息和道路平整度信息。
本发明的有益效果为：提供了一种自适应车辆自动控制***，实现了车辆的自适应控制，通过对驾驶员的驾驶风格进行识别并生成相应的控制策略，极大提升了用户体验，减少了车辆燃油消耗，通过对实时路况信息进行获取，实现了车辆自适应控制。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
附图标记：
路况信息获取子***1、驾驶风格识别子***2、驾驶策略生成子***3、自适应控制子***4。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种自适应车辆自动控制***，包括路况信息获取子***1、驾驶风格识别子***2、驾驶策略生成子***3和自适应控制子***4，所述路况信息获取子***1用于获取实时路况信息，所述驾驶风格识别子***2用于对驾驶员的驾驶风格进行识别，所述驾驶策略生成子***3用于根据驾驶员的驾驶风格生成对车辆的控制策略，所述自适应控制子***4用于根据实时路况信息和控制策略对车辆进行自适应控制；所述实时路况信息包含道路拥堵信息和道路平整度信息。
本实施例提供了一种自适应车辆自动控制***，实现了车辆的自适应控制，通过对驾驶员的驾驶风格进行识别并生成相应的控制策略，极大提升了用户体验，减少了车辆燃油消耗，通过对实时路况信息进行获取，实现了车辆自适应控制。
优选的，所述驾驶风格识别子***2包括驾驶风格分类模块、驾驶风格初步判断模块、驾驶风格最终确定模块，所述驾驶风格分类模块用于将驾驶员的驾驶风格划分为偏激型、普通型和平和型，所述驾驶风格初步判断模块用于初步确定驾驶员的驾驶风格，所述驾驶风格最终确定模块用于最终确定驾驶员的驾驶风格。
本优选实施例通过对驾驶风格进行分类识别，有助于获取更优的车辆控制策略，提高车辆燃油经济性。
优选的，所述偏激型风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度大、速度快、汽车燃油消耗高；所述普通型驾驶风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度适中，汽车燃油消耗适中；所述平和型驾驶风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度小、速度慢，整车燃油消耗低；
本优选实施例根据驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板对驾驶员驾驶风格进行分类，符合驾驶员的驾驶行为，能够直接、快速的反映出驾驶员的驾驶风格；
优选的，所述驾驶风格初步判断模块包括冲击度确定模块和初步识别模块，所述冲击度确定模块用于确定汽车冲击度，所述初步识别模块用于根据汽车冲击度初步确定驾驶员驾驶风格；
所述冲击度确定模块用于确定汽车冲击度，具体为：根据汽车加速度变化快慢程度定义汽车冲击度函数：
式中,C(t)表示t时刻汽车的冲击度，a(t)表示t时刻汽车的加速度；
当车速发生较大波动时，加速度一定也有较大的变化，但冲击度只有在车速短时间内连续的剧烈波动时，才会产生较大的冲击度，本优选实施例冲击度确定模块通过定义冲击度函数，能够反映出车辆的剧烈波动程度，为后续驾驶风格的准确识别奠定基础；
优选的，所述初步识别模块用于根据汽车冲击度初步确定驾驶员驾驶风格，具体为：确定识别周期T，设定第一风格阈值Y1和第二风格阈值Y2，若则驾驶员驾驶风格为平和型，若则驾驶员驾驶风格为普通型，则驾驶员驾驶风格为偏激型，其中，Y1＜Y2，T表示识别周期的长度，Ci表示i时刻的冲击度；
本优选实施例初步识别模块将一段时间内，能使汽车的冲击度产生连续剧烈变化的驾驶操作定义为偏激型的驾驶风格，冲击度变化适中的驾驶操作定义为普通型的驾驶风格，而冲击度变化较小时的驾驶操作定义为平和型驾驶风格。
优选的，所述驾驶风格最终确定模块包括识别系数确定模块和最终识别模块，所述识别系数确定模块用于根据汽车冲击度确定驾驶员风格识别系数，所述最终识别模块用于根据驾驶员风格识别系数最终确定驾驶员的驾驶风格；
所述识别系数确定模块用于根据汽车冲击度确定驾驶员风格识别系数，具体为：采用下式定义驾驶员风格识别系数：
式中，F表示驾驶员风格识别系数,T表示识别周期的长度，Ci表示时刻的冲击度,D表示在识别周期内普通型驾驶员所处路况类别的汽车冲击度绝对值的平均数，所述普通型驾驶员为根据初步识别模块确定为普通型驾驶风格的驾驶员，所述所处路况类别包括城市中心、城市郊区和高速公路。
所述最终识别模块用于根据驾驶员风格识别系数最终确定驾驶员的驾驶风格，具体为：
设定第一识别阈值S1和第二识别阈值S2，若F＜S1，则驾驶员驾驶风格为平和型，若S1＜F＜S2，则驾驶员驾驶风格为普通型，S2＜F，则驾驶员驾驶风格为偏激型，其中，S1＜S2；若初步识别模块和最终识别模块识别结果不同，以最终识别模块识别结果为准。
虽然冲击度在一定程度上反应了驾驶风格的不同，但是直接根据冲击度对驾驶风格进行识别并不合理，因为识别预测需要根据过去一段时间内的信息对未来的信息进行预测，而过去一段时间内与冲击度相关的物理量有很多，本优选实施例驾驶风格最终确定模块通过定义驾驶员风格识别系数对驾驶员驾驶风格进行识别，其中，能够反映某段时间内的冲击度变化情况，D能够反映不同行驶工况对风格识别系数的影响，获取了更为准确的驾驶风格识别结果。
采用本发明自适应车辆自动控制***对车辆进行控制，选取5个车辆进行实验，分别为车辆1、车辆2、车辆3、车辆4、车辆5，对车辆燃油消耗和驾驶员满意度进行统计，同现有车辆控制***相比，产生的有益效果如下表所示：
驾驶员满意度提高 车辆燃油消耗降低
车辆1 29％ 27％
车辆2 27％ 26％
车辆3 26％ 26％
车辆4 25％ 24％
车辆5 24％ 22％
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术车辆应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种自适应车辆自动控制***，其特征在于，包括路况信息获取子***、驾驶风格识别子***、驾驶策略生成子***和自适应控制子***，所述路况信息获取子***用于获取实时路况信息，所述驾驶风格识别子***用于对驾驶员的驾驶风格进行识别，所述驾驶策略生成子***用于根据驾驶员的驾驶风格生成对车辆的控制策略，所述自适应控制子***用于根据实时路况信息和控制策略对车辆进行自适应控制；所述实时路况信息包含道路拥堵信息和道路平整度信息。
2.根据权利要求1所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述驾驶风格识别子***包括驾驶风格分类模块、驾驶风格初步判断模块、驾驶风格最终确定模块，所述驾驶风格分类模块用于将驾驶员的驾驶风格划分为偏激型、普通型和平和型，所述驾驶风格初步判断模块用于初步确定驾驶员的驾驶风格，所述驾驶风格最终确定模块用于最终确定驾驶员的驾驶风格。
3.根据权利要求2所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述偏激型风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度大、速度快、汽车燃油消耗高；所述普通型驾驶风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度适中，汽车燃油消耗适中；所述平和型驾驶风格驾驶员踩踏加速踏板和制动踏板的幅度小、速度慢，整车燃油消耗低。
4.根据权利要求3所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述驾驶风格初步判断模块包括冲击度确定模块和初步识别模块，所述冲击度确定模块用于确定汽车冲击度，所述初步识别模块用于根据汽车冲击度初步确定驾驶员驾驶风格。
5.根据权利要求4所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述冲击度确定模块用于确定汽车冲击度，具体为：根据汽车加速度变化快慢程度定义汽车冲击度函数：
式中，C(t)表示t时刻汽车的冲击度，a(t)表示t时刻汽车的加速度。
6.根据权利要求5所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述初步识别模块用于根据汽车冲击度初步确定驾驶员驾驶风格，具体为：确定识别周期T，设定第一风格阈值Y1和第二风格阈值Y2，若则驾驶员驾驶风格为平和型，若则驾驶员驾驶风格为普通型，则驾驶员驾驶风格为偏激型，其中，Y1＜Y2，T表示识别周期的长度，Ci表示i时刻的冲击度。
7.根据权利要求6所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述驾驶风格最终确定模块包括识别系数确定模块和最终识别模块，所述识别系数确定模块用于根据汽车冲击度确定驾驶员风格识别系数，所述最终识别模块用于根据驾驶员风格识别系数最终确定驾驶员的驾驶风格。
8.根据权利要求7所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述识别系数确定模块用于根据汽车冲击度确定驾驶员风格识别系数，具体为：采用下式定义驾驶员风格识别系数：
式中，F表示驾驶员风格识别系数，T表示识别周期的长度，Ci表示i时刻的冲击度，D表示在识别周期内普通型驾驶员所处路况类别的汽车冲击度绝对值的平均数，所述普通型驾驶员为根据初步识别模块确定为普通型驾驶风格的驾驶员，所述所处路况类别包括城市中心、城市郊区和高速公路。
9.根据权利要求8所述的自适应车辆自动控制***，其特征在于，所述最终识别模块用于根据驾驶员风格识别系数最终确定驾驶员的驾驶风格，具体为：
设定第一识别阈值S1和第二识别阈值S2，若F＜S1，则驾驶员驾驶风格为平和型，若S1＜F＜S2，则驾驶员驾驶风格为普通型，S2＜F，则驾驶员驾驶风格为偏激型，其中，S1＜S2；若初步识别模块和最终识别模块识别结果不同，以最终识别模块识别结果为准。
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