基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法

摘要

本发明公开了一种基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法，步骤如下：首先采集前方关键目标车车速VF以及相对距离Sr和巡航车实时车速Vh；判断是否有前车，如果有则进入智能跟随模式；否则进入定速巡航模式；智能跟随模式以相对距离偏差RD和相对速度偏差RV为输入参数，输出语言变量为某一时刻油门踏板或制动踏板的踏板增量u；根据模糊规则确定输出变量u的模糊值；采用重心法进行反模糊化计算获得精确控制量，从而控制节气门开度或制动踏板行程。该控制方法能够同时实现节气门开度与制动踏板行程的自动调节与触发控制，可实现ACC主动巡航与走-停控制功能于一体的集成控制功能，可提高汽车行驶安全性，减轻驾驶员的驾车疲劳感。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车智能巡航辅助驾驶控制技术，特别涉及一种基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法。

背景技术

经济的快速发展促进汽车数量的急剧增加，给人们带来便利的同时也产生了许多负面影响。在我们身边体现最明显的是：无论大城市还是中小城市，车流高峰期的持续时间明显延长，交通拥堵在人心目中已司空见惯，人们的出行环境变得愈来愈加恶化，交通摩擦与交通冲突等现象时有发生，交通事故率也随之明显上升，严重威胁着人类的生命安全。因此，人们迫切需要改善或提高汽车行驶安全性及驾驭汽车的轻松舒适性，出行便捷与交通安全也愈来愈受重视。汽车主动巡航控制在提高车辆主动行驶安全性与驾驭舒适性等方面具有巨大潜力，该系统能够监测道路交通环境信息，通过控制汽车的油门踏板对车辆实施纵向速度调节，使本车与前车保持合适的安全距离。该系统不仅可以提高汽车的主动安全性，而且还可以大大降低驾驶员的工作负担。因此，国内外研究人员对汽车主动巡航控制进行了广泛深入地研究。

纵观国内外关于汽车巡航控制的研究现状及其进展，虽然汽车ACC系统已得到了较充分的发展，但在某些方面还有待加强，主要体现在：现在ACC系统的研制与开发主要针对高速公路上高速行驶(车速大于40km/h)的车辆，不适用于城市中低速、频繁换道、时走时停和高密度车流情形的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法，该方法不仅可以提高汽车行驶的安全性，而且可以大大减轻驾驶员的驾车疲劳感及劳动强度，使得巡航车辆能实现正确预判、智能跟随、减速停车等待、自动起步等功能，能适应各种复杂情况的要求，真正实现汽车驾驶的智能化，大大降低交通事故率。进一步的发明目的，提供一种超车并道的模糊控制策略，能够在一定条件下，自动并道超车。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法，包括以下步骤：

1、首先通过雷达探测巡航车前方关键目标车的车速V_F以及目标车与巡航车之间的相对距离S_r；通过巡航车自身配置的车速传感器采集巡航车实时车速V_h。

2、通过雷达检测判断巡航车前方是否有前车，如果有则进入第3步智能跟随模式；如果没有则进入定速巡航模式；

3、智能跟随模式实现步骤如下：

a、以巡航车前方关键目标车与巡航车间的理论安全距离S_a与两车之间相对距离S_r的距离偏差RD和巡航车前方关键目标车实际车速V_F与巡航车实际车速V_h两者相对速度的偏差RV为输入参数，距离偏差量RD为第一输入语言变量，相对速度偏差量RV为第二输入语言变量，输出语言变量为某一时刻油门踏板或制动踏板的踏板增量u；

b、RD的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，RV的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且均采用三角形作为隶属度函数；u的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且采用等腰三角形隶属度函数；RD的论域为[-35,35]，RV的论域为[-13,13]；u的论域为[-100,100]；

c、根据模糊输入变量RD和RV与模糊输出变量u之间的模糊规则，确定输出变量u的模糊值；

d、采用重心法进行输出变量u的反模糊化计算，进而获得精确控制量并转化为相应的脉宽调制信号PWM控制节气门执行器或制动踏板执行器，从而控制节气门开度或制动踏板行程，使V_h接近V_F并保持两车安全行驶距离，实现对前方关键目标车的智能跟随模式。

作为进一步优选，所述定速巡航模式实现步骤如下：

1、首先设置定速巡航车速V_S；

2、以巡航车前方关键目标车与巡航车间的理论安全距离S_a与两车之间相对距离S_rmax的距离偏差△D以及巡航车设定车速V_S与巡航车实际车速V_h的相对速度偏差△V为输入变量参数，输出语言变量为某一时刻油门踏板的踏板增量u；

3、△D的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO}；△V的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}；u的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}；并且均采用三角形作为隶属度函数；△D的论域为[-35,35]，△V的论域为[-13,13]；u的论域为[-100,100]；

4、根据模糊输入变量△D和△V与模糊输出变量u之间的模糊规则，确定输出变量u的模糊值；

5、采用重心法进行输出变量u的反模糊化计算，进而获得精确控制量并转化为相应的脉宽调制信号PWM控制节气门执行器,从而控制节气门开度，使V_h接近V_S而实现恒速控制，实现定速巡航模式。

作为进一步优选，所述理论安全距离S_a为巡航车实际车速V_h的函数，即S_a＝k₁V_h²+k₂V_h+k₃；其中k₁、k₂为修正系数，k₃为常数。

作为进一步优选，所述S_rmax为雷达所能探测到的极限距离或以高速公路限行速度120km/h行驶，从发现目标至减速停车所能行驶的最大安全距离值。

作为进一步优选，所述距离偏差量RD的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-35,-30,-15]；NM取值区间[-30,-15,0]；ZO取值区间[-10,0,10]；PM取值区间[0,15,30]；PB取值区间[15,30,35]。

作为进一步优选，所述速度偏差量RV的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-13,-10,-5]；NM取值区间[-10,-5,0]；ZO取值区间[-5,0,5]；PM取值区间[0,5,10]；PB取值区间[5,10,13]。

作为进一步优选，所述输出变量u的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-100,-66.67,-33.33]；NM取值区间[-66.67,-33.33,0]；ZO取值区间[-33.33,0,33.33]；PM取值区间[0,33.33,66.67]；PB取值区间[33.33,66.67,100]。

作为进一步优选，在智能跟随模式中，当检测到前车车速小于10公里/小时，并且持续一定时间时，车身四角的雷达传感器检测相邻车道是否存在车辆。

作为进一步优选，如果相邻车道至少一个车道内都存在车辆，获取侧面车道的目标车与巡航车间的理论安全距离与两车之间相对距离的距离偏差△M以及巡航车前方目标车车速与巡航车实际车速的相对速度偏差△N为输入参数，△M的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，△N的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，并且均采用三角形作为隶属度函数；输出变量p的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，并且采用等腰三角形作为隶属度函数；△M的论域为[-30,30]，△N的论域为[-10,10]；p的论域为[-66.67,66.67]。

作为进一步优选，如果相邻车道都不存在车辆，向车辆左侧的车道并道。

本发明的有益效果是：该控制方法能够同时实现节气门开度与制动踏板行程的自动调节与触发控制，可实现ACC主动巡航与走-停控制功能于一体的集成控制功能，不仅可以提高汽车行驶的安全性，而且即使在堵车的城市工况下也无须驾驶员参与，驾驶员只需操纵车辆的转向，可以从繁琐的停车等待，起步与加、减速调整等多次切换操作中完全解放出来，可以大大减轻驾驶员的驾车疲劳感及劳动强度，使得巡航车辆能实现正确预判、智能跟随、减速停车等待、自动起步等功能，能适应各种复杂情况的要求，真正实现汽车驾驶的智能化，大大降低交通事故率。

附图说明

图1是本发明的控制方法流程图。

图2是本发明智能跟随模式的控制原理图。

图3.1是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图3.2是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下距离对比结果图。

图3.3是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下的制动踏板行程变化曲线图。

图3.4是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下的节气门开度变化曲线图。

图4.1是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图4.2是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图4.3是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图4.4是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图5.1是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图5.2是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图5.3是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图5.4是本发明智能跟随模式下V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图6.1是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图6.2是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图6.3是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图6.4是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图7.1是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图7.2是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图7.3是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图7.4是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＝S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图8.1是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图8.2是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图8.3是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图8.4是本发明智能跟随模式下V_h＜V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图9.1是本发明自动起步工况V_h＝V_p＝0且S_r＝S_a＝2条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图9.2是本发明自动起步工况V_h＝V_p＝0且S_r＝S_a＝2条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图9.3是本发明自动起步工况V_h＝V_p＝0且S_r＝S_a＝2条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图9.4是本发明自动起步工况V_h＝V_p＝0且S_r＝S_a＝2条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图10.1是本发明自动停车工况V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图10.2是本发明自动停车工况V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图10.3是本发明自动停车工况V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图10.4是本发明自动停车工况V_h＞V_p且S_r＜S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

图11.1本发明前车加速-减速停车-起步加速复合工况下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的速度对比结果图。

图11.2本发明前车加速-减速停车-起步加速复合工况下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的距离对比结果图。

图11.3本发明前车加速-减速停车-起步加速复合工况下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的制动踏板行程变化曲线图。

图11.4本发明前车加速-减速停车-起步加速复合工况下V_h＞V_p且S_r＞S_a条件下前车与巡航车的节气门开度变化曲线图。

具体实施方式

如图1所示，本发明涉及的一种基于模糊控制的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法，包括以下步骤：

1、首先通过雷达探测巡航车前方关键目标车的车速V_F以及目标车与巡航车之间的相对距离S_r；通过巡航车自身配置的车速传感器采集巡航车实时车速V_h。

2、通过雷达检测判断巡航车前方是否有前车，如果有则进入第3步智能跟随模式；如果没有则进入定速巡航模式。

3、以巡航车前方关键目标车与巡航车间的理论安全距离S_a与两车之间相对距离S_r的距离偏差RD和巡航车前方关键目标车实际车速V_F与巡航车实际车速V_h两者相对速度的偏差RV为输入参数，距离偏差量RD为第一输入语言变量，相对速度偏差量RV为第二输入语言变量，输出语言变量为某一时刻油门踏板或制动踏板的踏板增量u。即根据下列公式计算安全距离偏差RD和相对速度偏差RV，并将计算结果输入到智能巡航模糊控制器中；

RD＝S_a-S_r；S_a为巡航车前方关键目标车与巡航车之间的理论安全距离，S_a为巡航车实际车速V_h的函数；即S_a＝k₁V_h²+k₂V_h+k₃；其中k₁、k₂为修正系数，k₃为常数，取值2-5m；S_r即为目标车与巡航车之间的相对距离；

RV＝V_F-V_h；其中V_F为巡航车前方关键目标车的车速，V_h为巡航车实时车速。

4、所述距离偏差RD的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，RV的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且均采用三角形作为隶属度函数；所述输出变量u的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且采用等腰三角形隶属度函数。RD的论域为[-35,35]，RV的论域为[-13,13]；u的论域为[-100,100]。

作为优选，所述RD的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-35,-30,-15]；NM取值区间[-30,-15,0]；ZO取值区间[-10,0,10]；PM取值区间[0,15,30]；PB取值区间[15,30,35]。所述RV的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-13,-10,-5]；NM取值区间[-10,-5,0]；ZO取值区间[-5,0,5]；PM取值区间[0,5,10]；PB取值区间[5,10,13]。

作为优选，所述输出变量u的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-100,-66.67,-33.33]；NM取值区间[-66.67,-33.33,0]；ZO取值区间[-33.33,0,33.33]；PM取值区间[0,33.33,66.67]；PB取值区间[33.33,66.67,100]。

5、智能巡航模糊控制器根据模糊输入变量RD和RV与模糊输出变量u之间的关系，确定相应的25条第一模糊控制规则表，如下表表1所示。进一步通过第一模糊控制规则表获得输出变量u的模糊值；

表1

其中，规则表中括号外的规则是基于巡航车与关键目标车两者相对安全的角度考虑进行设置的(称保守值)，而括号内的规则是使两车实现目标值快速接近的角度考虑进行设置的(称非保守值)。

例如，如果距离偏差RD为NB，相对速度偏差RV为NB，则根据表1得出输出变量u为NM(ZO)(表1中第1行第1列)。其实际含义为：如果两车的实际相对距离S_r远大于理论安全距离S_a，前方关键目标车实际车速V_F远小于巡航车实际车速V_h，说明此时两车相距很远是安全的而且此时巡航车车速大，为了缩小两车之间的相对距离并使之接近理论安全距离，因此保守起见可以适当减小车速行驶，即减小原有油门踏板开度，即选择u为NM；若想较快缩短两车间距，可采取非保守值，即维持原有油门踏板开度，即u为ZO，因为此时巡航车速远大于前方关键目标车车速。

同理，如果距离偏差RD为PB，相对速度偏差RV为NB，则根据表1得出u为NB(表1中第5行第1列)。其实际含义为：如果两车的实际相对距离S_r远小于理论安全距离S_a，前方关键目标车实际车速V_F远小于巡航车实际车速V_h，说明此时两车相距很近是非常不安全的，所以此时必须采取刹车控制才能避免与前车碰撞，即迅速加大制动踏板行程，即u为NB，此时u小于0，代表的是制动踏板行程。如图2所示。

6、采用重心法进行输出变量u的反模糊化计算，进而获得精确控制量并转化为相应的脉宽调制信号PWM控制节气门执行器或制动踏板执行器，从而控制节气门开度或制动踏板行程，使V_h接近V_F并保持两车安全行驶距离，实现对前方关键目标车的智能跟随模式。

所述定速巡航模式实现步骤如下：

1、首先设置定速巡航车速V_S；

2、以巡航车前方关键目标车与巡航车间的理论安全距离S_a与两车之间相对距离S_rmax的距离偏差△D以及巡航车设定车速V_S与巡航车实际车速V_h的相对速度偏差△V为输入参数，距离偏差量△D为输入语言变量1，相对速度偏差值△V为输入语言变量2，输出语言变量为某一时刻油门踏板的踏板增量u。即根据下列公式计算安全距离偏差△D和相对速度偏差△V，并将计算结果输入到智能巡航模糊控制器中：

△D＝S_a-S_rmax，其中S_a为理论安全距离，计算方法同上所述；S_rmax为雷达所能探测到的极限距离或以高速公路限行速度120km/h行驶，从发现目标至减速停车所能行驶的最大安全距离值；

△V＝V_S-V_h。

3、△D的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO}，△V的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且均采用三角形作为隶属度函数；u的模糊子集范围为：{NB，NM，ZO，PM，PB}，并且采用等腰三角形作为隶属度函数；△D的论域为[-35,35]，△V的论域为[-13,13]；u的论域为[-100,100]；

作为优选，所述△D的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-35,-30,-15]；NM取值区间[-30,-15,0]；ZO取值区间[-10,0,10]。所述△V的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-13,-10,-5]；NM取值区间[-10,-5,0]；ZO取值区间[-5,0,5]；PM取值区间[0,5,10]；PB取值区间[5,10,13]。

作为优选，所述u的各模糊语言的取值区间分别为：NB取值区间[-100,-66.67,-33.33]；NM取值区间[-66.67,-33.33,0]；ZO取值区间[-33.33,0,33.33]；PM取值区间[0,33.33,66.67]；PB取值区间[33.33,66.67,100]。

4、根据模糊输入变量△D和△V与模糊输出变量u之间的关系，确定相应的15条第二模糊控制规则表，如下表2所示。进一步通过第二模糊控制规则表获得输出变量u的模糊值；

表2

5、采用重心法进行输出变量u的反模糊化计算，进而获得精确控制量并转化为相应的脉宽调制信号PWM控制节气门执行器,从而控制节气门开度，使Vh接近VS而实现恒速控制，实现定速巡航模式。

作为进一步的优选，在车身的四个角分别安装有雷达传感器，能够探测车辆侧面车道的车辆位置、速度。在智能跟随模式下，探测到前车的速度低于10公里/小时，并且持续时间大于一定时间时，优选的是，一定时间为2分钟；车身四个角的雷达传感器检测车辆两侧车道是否存在车辆，如果两侧车道至少一个车道内都存在车辆，获取侧面车道的目标车与巡航车间的理论安全距离与两车之间相对距离的距离偏差△M以及巡航车前方目标车车速与巡航车实际车速的相对速度偏差△N为输入参数，△M的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，△N的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，并且均采用三角形作为隶属度函数；输出变量p的模糊子集范围为：{NM，ZO，PM}，并且采用等腰三角形作为隶属度函数；△M的论域为[-30,30]，△N的论域为[-10,10]；p的论域为[-66.67,66.67]；

作为优选，所述△M的各模糊语言的取值区间分别为：NM取值区间[-30,-15,0]；ZO取值区间[-10,0,10]；PM取值区间[0,15,30]。所述△N的各模糊语言的取值区间分别为：NM取值区间[-10,-5,0]；ZO取值区间[-5,0,5]；PM取值区间[0,5,10]。

作为优选，所述p的各模糊语言的取值区间分别为：NM取值区间[-66.67,-33.33,0]；NM取值区间[-33.33,0,33.33]；ZO取值区间[0,33.33,66.67]。

采用重心法进行输出变量p的反模糊化计算，进而获得精确控制量并转化为相应的电机控制信号,从而决定是否启动电机和电机的旋转方向，如果启动电机使方向盘转动一定角度，实现车辆并道。

表3

如果两个车道都不存在障碍物或车辆，向车辆左侧的车道并道。

为了验证本发明提出的控制方法的有效性，针对城市道路行驶的多种工况进行了试验分析，大致工况可概括为：跟随前方低速行驶车辆、跟随前方切入车辆、自动起步、自动停车、前车加速-减速直至停车-起步加速等综合工况，如下表4所示。

表4

1、跟随前方低速行驶车辆工况试验结果，分为三种情况(与表4对应)：

(1)初始时刻V_h＞V_p，且S_r＞S_a。试验结果如图3.1～3.4所示。

从图3.1～3.4可以看出，由于开始时刻两车间距S_r略微大于系统设定的理想安全距离S_r，为保险起见巡航车辆没有加速而是减速(制动踏板行程有所增加)，但减速度并不大，10s之前巡航车速还是大于前面行驶车辆车速，由于巡航车减速致使两车间的实际间距S_r仍在减小，当两车间距在逐渐接近理想安全距离过程中，减速强度减小(制动踏板行程在减小)，两车之间的间距S_r与理想安全距离S_a的差值越来越小，最后巡航车车速V_h接近于前面行驶车辆车速V_p(节气门开度增加到某一位置后保持不变)，同时两车之间的间距逐步缩小到系统设定的理想安全距离。

(2)初始时刻V_h＞V_p，且S_r＝S_a。试验结果如图4.1～4.4所示。

从图4.1～4.4可以看出，当两车间的初始间距S_r近似等于系统设定的理想安全距离S_a时，由于巡航车车速V_h大于前车车速V_p，所以系统控制巡航车立即减速(节气门开度为0)且减速强度逐渐减小(制动踏板行程逐渐减小)，使巡航车辆车速逐渐趋于前车车速，同时系统始终控制两车间距S_r为设定的理想安全距离S_a。

(3)初始时刻V_h＞V_p，且S_r＜S_a。试验结果如图5.1～5.4所示。

由图5.1～5.4可以看出，当两车之间的间距小于理想安全距离时，且巡航车车速V_h明显大于前车车速V_P，两车之间的跟随行驶存在着很大的安全隐患，此时由该方法控制的巡航控制系统控制巡航车辆直接减速，使两车之间的间距迅速拉大，这样可以提高两车跟随行驶的安全性，当两车之间的间距大到一定程度时，巡航车辆有一个短暂加速过程，以缩短两车之间的间距，当两车之间的间距再次接近时，巡航车辆减速行驶，使巡航车辆趋于前面行驶车辆车速,节气门开度保持不变，制动踏板行程为0。

2、跟随前方切入车辆工况试验结果，分为三种情况(与表4对应)：

(1)初始时刻V_h＜V_p，且S_r＞S_a。试验结果如图6.1～6.4所示。

从图6.1～6.4得知，前车距巡航车约22m以35km/h切入本车道并保持该车速行驶，即：两车间初始间距S_r大于理想安全距离S_a，巡航车速V_h小于前车车速V_P。该工况下巡航控制系统控制巡航车加速行驶，使其车速V_h增加逐渐趋于前车行驶车速V_P，随着巡航车辆车速升高，两车之间的间距会逐渐减小，当两车之间的间距小于安全距离时，该控制方法控制下的巡航控制系统会控制巡航车辆减速，其间，巡航车速存在一定的波动(制动踏板与节气门交替变化)，直到其车速V_h趋近于前车行驶速度V_P，最终两车间距S_r趋于理想安全距离S_a。

(2)初始时刻V_h＜V_p，且S_r＝S_a。试验结果如图7.1～7.4所示。

从图7.1～7.4可以看出，当前车与巡航车相距理论安全距离并以V_P＝30km/h(大于巡航车车速)切入本车道并保持该车速行驶时，巡航控制系统直接控制巡航车辆进行加速，使巡航车车速迅速趋于前车车速，当巡航车速超过前车辆行驶车速时，巡航控制系统会控制巡航车辆减速，直到两车速度越来越接近，其间，巡航车速存在小的波动(制动踏板与节气门交替变化)，最终两车间距S_r趋于理想安全距离S_a。

(3)初始时刻V_h＜V_p，且S_r＜S_a。试验结果如图8.1～8.4所示。

从图8.1～8.4可以看出，虽然初始状态两车间距S_r小于系统设定的理想安全距离S_a，但是由于巡航车车速V_h小于前车车速V_P，系统将控制巡航车辆进行一定程度的加速，使巡航车辆车速趋于前面行驶车辆车速，当巡航车辆车速增加到一定程度有安全隐患时，巡航控制系统控制巡航车辆减速，直到消除安全隐患，巡航控制系统这样反复控制巡航车辆加速、减速调整，其间，巡航车速也存在小的波动(制动踏板与节气门交替变化)，直到巡航车辆车速V_h接近前车行驶速度V_P，并且保持理想安全距离。

3、自动起步工况试验结果(与表4对应)：

初始时刻V_h＝V_p＝0km/h，S_o＝S_a＝2m。试验结果如图9.1～9.4所示。

从图9.1～9.4结果得知，当巡航车辆前面的车辆由静止(保持停车间距2m)开始起步时，系统会控制巡航车加速起步，当其车速V_h略大于前车时，系统会控制巡航车减速行驶，如此反复调节，直到巡航车车速接近前车车速V_P，同时保持两车间距S_r在理想安全距离内(最终节气门开度保持某一位置不变)。该功能是城市道路巡航控制系统的首要功能，即巡航车自动起步功能。4、自动停车工况试验结果(与表4对应)：

初始时刻V_h＞V_p，S_r＜S_a。试验结果如图10.1～10.4所示。

从图10.1～10.4仿真结果可以得知，当巡航车探测到前方有停车路标或者是低速行驶车辆时，系统会控制巡航车立即紧急制动，使其车速迅速降低，之后给一个较小的制动踏板行程，使巡航车辆在距离障碍物后方2m(设置的停车安全距离为2m)处有效的停车。这也说明，该控制方法可以有效地自动停车，这也是城市道路巡航控制系统要具备的一个重要功能，即巡航车自动停车。

5、前车加速-减速停车-起步加速复合工况试验结果(与表4对应)：

初始时刻V_h＞V_p，S_r＞S_a。试验结果如图11.1～11.4所示。

从图11.1～11.4得知，对于前车加速-减速停车-起步加速复合工况，该控制方法也能够很好地实现速度以及距离的智能跟随控制。

通过各种工况的试验结果来看，本发明提出的汽车智能巡航辅助驾驶系统控制方法是可行的，能够有效地保证巡航车在安全距离范围内智能跟随前方车辆，实现多种工况的智能跟随控制。该方法可以大大降低驾驶员的工作负担，驾驶员只需操纵车辆的转向，能够从繁琐的停车等待、起步与加、减速调整等多次切换操作中完全解放出来，同时能够保证与前方车辆的安全行驶距离并避免发生追尾碰撞，实现真正意义上的智能巡航控制。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。