[發(fā)明專(zhuān)利]基于駕駛員經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹悄荞{駛控制系統(tǒng)和方法、車(chē)輛

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710366037.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107264534B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔建偉;劉一荻;王博洋;呂超;吳紹斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W40/08
• 分類(lèi)號(hào): B60W40/08;B60W50/00
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;馬東偉

本發(fā)明涉及一種智能駕駛控制系統(tǒng)和方法、車(chē)輛。智能駕駛控制系統(tǒng)包括：駕駛員模型模塊，用于收集駕駛員操作信息和期望路徑信息，結(jié)合車(chē)輛運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)車(chē)輛未來(lái)時(shí)刻的行駛狀態(tài)參量；預(yù)瞄控制模型模塊，用于計(jì)算橫向校正角度并判斷車(chē)輛下一時(shí)刻的正確行駛模式；路徑跟蹤控制模塊，用于將參量轉(zhuǎn)化成整車(chē)系統(tǒng)模塊可執(zhí)行的控制量；整車(chē)系統(tǒng)模塊，用于響應(yīng)從跟蹤控制模塊得到的控制量，以控制車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，并反饋車(chē)輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)。本發(fā)明提出的智能駕駛控制系統(tǒng)和方法不僅能夠預(yù)測(cè)車(chē)輛未來(lái)一段時(shí)間的一系列行駛狀態(tài)，而且可以根據(jù)真實(shí)的駕駛環(huán)境基于車(chē)輛行駛效果自適應(yīng)地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向控制量，進(jìn)而提高車(chē)輛行駛的安全性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能車(chē)輛控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于駕駛員經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹悄荞{駛控制系統(tǒng)和方法、車(chē)輛。

背景技術(shù)

無(wú)人駕駛技術(shù)作為當(dāng)今車(chē)輛的前沿技術(shù)受到了各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注，路徑跟蹤控制技術(shù)作為無(wú)人駕駛車(chē)輛的關(guān)鍵技術(shù)之一，已成為了無(wú)人駕駛技術(shù)研究的核心內(nèi)容。然而，目前大多數(shù)的車(chē)輛控制技術(shù)都是基于車(chē)輛自身的特性，從車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型出發(fā)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行自主控制，而忽略了駕駛員在各種路況下基于駕駛經(jīng)驗(yàn)對(duì)于車(chē)輛的控制作用，尤其是不同工況下的車(chē)輛橫向與縱向的配合操作。這使得自主駕駛車(chē)輛難以實(shí)現(xiàn)類(lèi)人駕駛，更不能滿足車(chē)輛自主行駛過(guò)程中的舒適性和安全性。

實(shí)際行駛的車(chē)輛系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性、變參數(shù)耦合系統(tǒng)，在不同的行駛工況和地面條件下，系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)存在很大的不確定性，特別是在車(chē)輛行駛過(guò)程中橫向與縱向運(yùn)動(dòng)具有很強(qiáng)的耦合關(guān)系。例如，當(dāng)駕駛員在彎道行駛的情況下，車(chē)輛行駛速度不能過(guò)高，否則可能造成車(chē)輛側(cè)傾的危險(xiǎn)；當(dāng)駕駛員實(shí)現(xiàn)加減速和升降擋的過(guò)程中，需考慮到車(chē)輛是否存在轉(zhuǎn)向行為。因此，智能車(chē)輛在實(shí)現(xiàn)自主控制時(shí)需要綜合考慮橫向和縱向的耦合關(guān)系，結(jié)合車(chē)輛行駛狀態(tài)對(duì)控制量進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，以此來(lái)提高控制精度和效果，改善車(chē)輛系統(tǒng)的路徑跟蹤性能。

雖然，目前的車(chē)輛控制方法可以根據(jù)車(chē)輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制量的自適應(yīng)修正，提供車(chē)輛的通過(guò)性，但是不能根據(jù)駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)配合轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)和油門(mén)量的協(xié)調(diào)關(guān)系，因此存在無(wú)法滿足車(chē)輛控制的精確性和穩(wěn)定性，并且忽略了不同路況下的駕駛需求的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種基于駕駛員經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹悄荞{駛控制系統(tǒng)和方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能根據(jù)駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)配合轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)和油門(mén)量的協(xié)調(diào)關(guān)系的問(wèn)題，達(dá)到能夠根據(jù)駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)糾正控制變量，調(diào)節(jié)車(chē)輛的行駛性能的目的。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

提供了一種智能駕駛控制系統(tǒng)，包括：駕駛員模型模塊、預(yù)瞄控制模型模塊、路徑跟蹤控制模塊和整車(chē)系統(tǒng)模塊。

其中，駕駛員模型模塊，用于收集駕駛員操作信息和期望路徑信息，結(jié)合車(chē)輛運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)車(chē)輛未來(lái)時(shí)刻的行駛狀態(tài)參量；

預(yù)瞄控制模型模塊，用于計(jì)算橫向校正角度并判斷車(chē)輛下一時(shí)刻的正確行駛模式；

路徑跟蹤控制模塊，用于將駕駛員模型模塊和預(yù)瞄控制模型模塊分別輸出的參量轉(zhuǎn)化成整車(chē)系統(tǒng)模塊可執(zhí)行的控制量；

整車(chē)系統(tǒng)模塊，用于響應(yīng)從跟蹤控制模塊得到的控制量，以控制車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，并反饋車(chē)輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)至駕駛員模型模塊、預(yù)瞄控制模型模塊和路徑跟蹤控制模塊。

具體的，所述駕駛員模型模塊中的駕駛員操作信息包括車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)和油門(mén)增量；期望路徑信息包括目標(biāo)路徑點(diǎn)信息；行駛狀態(tài)參量包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)位置的期望值范圍和油門(mén)增量期望值。

進(jìn)一步的，所述駕駛員模型模塊中的駕駛員模型是經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)駕駛員真實(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到的，具體采用高斯混合隱馬爾可夫算法對(duì)駕駛員模型進(jìn)行訓(xùn)練。

具體的，駕駛員模型具體通過(guò)以下方法獲得：

獲取各工況下真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)；