本发明涉及车辆驾驶领域，具体地，涉及一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法及系统。
背景技术：
1、自适应巡航控制系统(acc)是一种舒适性驾驶辅助系统，旨在帮助驾驶员在公路上以安全的速度行驶。当前市场主流的acc功能支持的速度范围是0～150kph。为使acc系统满足在高速公路以安全的速度进出匝道的要求，acc在工作过程中需要根据当前方向盘转角大小进行相应减速，甚至不减速并在侧向加速度达到一定程度后退出系统，让驾驶员接管车辆来保证行驶安全。而根据当前方向盘转角大小进行相应减速的方式只会在进入弯道后才有的明显减速感受。因此，若进入弯道前车辆速度过大通常会导致减速不及时而存在安全隐患，为高速公路进出匝道带来一定的风险。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法级系统，结合自车以及周围车辆、前方车道曲率和当前设定巡航速度的情况，以安全的车速完成进出匝道的过程。
2、为实现上述发明目的，本发明提供如下所述技术方案：
3、一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法，所述方法包括：
4、步骤s1：自适应巡航控制系统判断是否有径前车，若有，则执行步骤s2，否则执行步骤s3；
5、步骤s2：比较径前车车速与自车巡航车速大小，若径前车车速大于自车巡航车速，则执行步骤s3，否则执行步骤s4；
6、步骤s3：比较自车巡航车速、前方车道曲率限制的最大车速、方向盘转角限制的最大车速大小，若自车巡航车速为最小，则按自车巡航车速继续行驶，若方向盘转角限制的最大车速为最小，则按不高于方向盘转角限制的最大车速继续行驶，若前方车道曲率限制的最大车速为最小，则按不高于前方车道曲率限制的最大车速继续行驶；
7、步骤s4：比较径前车车速、前方车道曲率限制的最大车速、方向盘转角限制的最大车速大小，若径前车车速为最小，则按设定的跟车时距继续行驶，若方向盘转角限制的最大车速为最小，则按不高于方向盘转角限制的最大车速继续行驶，若前方车道曲率限制的最大车速为最小，则按不高于前方车道曲率限制的最大车速继续行驶；
8、其中，所述前方车道曲率限制的最大车速为自适应巡航控制系统的期望车速vdes与半径为r的弯道所允许的最大过弯车速vr之间的最小值，即：
9、
10、所述方向盘转角限制的最大车速为自适应巡航控制系统的期望车速vdes与最大过弯车速vm之间的最小值，即：
11、
12、优选地，所述半径为r的弯道所允许的最大过弯车速vr的计算步骤为：
13、r1：计算前方车道曲率；
14、r2：将车辆在匝道行驶的过程中轮胎受到的地面附着力分解为纵向力fx和侧向力fy，且其中fx,max和fy,max为轮胎受到的最大纵向力和最大侧向力；
15、r3：将地面的最大侧向力记为fy,max＝μy,max·mg，其中μy,max为地面的最大侧向附着系数，g为重力加速度；
16、r4：忽略道路横向坡度的影响，根据牛顿第二定律，将车辆所受到侧向力记为其中m为车辆质量，vc为车辆在弯道行驶时保持横向稳定的临界车速，r为前方车道曲率的倒数；
17、r5：计算车辆在弯道行驶时保持横向稳定的临界车速
18、r6：计算半径为r的弯道所允许的最大过弯车速其中nsafe为安全系数，且0<nsafe<1，所述安全系数nsafe可以调整最大过弯车速vr，保证过弯稳定性和舒适度。
19、优选地，所述前方车道曲率通过自适应巡航控制系统识别左右车道曲率距离所拟合出的车道曲线得到，自适应巡航控制系统识别车道曲率距离与车速有关，计算方式为：
20、车道曲率距离＝1.5*车速-55。
21、优选地，所述最大过弯车速vm的计算步骤为：
22、m1：记录将车辆前轮转角固定，侧向加速度ay为零时，车辆的转向半径为
23、m2：记录侧向加速度ay不为零时，车辆的转向半径为r*；
24、m3：将方向盘转角记为其中l为车辆的轴距，iw为车轮与方向盘之间的总传动比，ir为转向半径比
25、m4：计算最大过弯车速其中nsafe为安全系数，μy,max为地面的最大侧向附着系数，g为重力加速度。
26、一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的系统，所述系统用于运行上述任一所述的适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法。
27、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
28、1、在车辆进出匝道时，结合自车以及周围车辆、前方车道曲率和当前设定巡航速度的情况，判断以当前车速行驶的安全性，选择安全车速。当不存在径前车或径前车车速大于自车巡航车速时，则比较自车巡航车速、前方车道曲率限制的最大车速、方向盘转角限制的最大车速大小，若自车巡航车速为最小，则按自车巡航车速继续行驶，若方向盘转角限制的最大车速为最小，则按不高于方向盘转角限制的最大车速继续行驶，若前方车道曲率限制的最大车速为最小，则按不高于前方车道曲率限制的最大车速继续行驶；当存在径前车并且径前车车速不大于自车巡航车速时，则比较径前车车速、前方车道曲率限制的最大车速、方向盘转角限制的最大车速大小，若径前车车速为最小，则按设定的跟车时距继续行驶，若方向盘转角限制的最大车速为最小，则按不高于方向盘转角限制的最大车速继续行驶，若前方车道曲率限制的最大车速为最小，则按不高于前方车道曲率限制的最大车速继续行驶；
29、2、通过根据前方车道曲率进行提前减速的方式，让驾驶员能够明显感觉到在进入大曲率弯道前车辆已经减速至安全车速，给驾驶员增加安全过弯的信心和过弯过程的舒适性。
1.一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法，其特征在于，所述半径为r的弯道所允许的最大过弯车速vr的计算步骤为：
3.根据权利要求2所述的适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法，其特征在于，所述前方车道曲率通过自适应巡航控制系统识别左右车道曲率距离所拟合出的车道曲线得到，自适应巡航控制系统识别车道曲率距离与车速有关，计算方式为：
4.根据权利要求1所述的适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的方法，其特征在于，所述最大过弯车速vm的计算步骤为：
5.一种适用于高速公路车辆进出匝道提前减速的系统，所述系统用于运行权利要求1至4任一所述方法。
