[發明專利]一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法

有效

• 申請號: 201810846175.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108819951B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 趙敏;孫棣華;程森林;魯昆
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B60W50/00
• 分類號: B60W50/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

1.一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)建立車輛的動力學模型；

2)建立車道保持控制器模型；

3)建立人機共駕模型；

4)建立駕駛員駕駛技能評價模型；

5)建立人機共駕權重分配模型；

6)進行人機共享控制；

所述步驟4)中，駕駛員駕駛技能評價模型為：

ξ＝W[ξ_t,ξ_out,ξ_break,ξ_std]^T＝0.1ξ_t+0.4ξ_out+0.2ξ_break+0.3ξ_std；

式中，ξ_t為駕駛時間的評分值；t_s正常駕駛時間，單位為s，t_s由下式確定：

其中，l為測試場景的路段長度，單位為m；v_max為該場景下的限速值，單位為m/s，t為測試該場景所用的時間，單位為s；

ξ_out為開出車道線的次數指標的評分值，e為自然對數的底數，t_out為車輛開出車道線的次數；

ξ_break為急剎車次數的評分值，t_break為車輛急剎車操作的次數；

ξ_std為橫向標準差的評分值：

式中，std為車輛橫向標準差，衡量車輛偏離車道中心的程度。

2.根據權利要求1所述的一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法，其特征在于，所述步驟1)中，車輛動力學模型如下式：

式中，β為車輛質心側偏角，單位為rad；ω為車輛橫擺角速度，單位rad/s；δ_f為車輛的前輪轉角，單位為rad；m為車輛質量，單位為kg；v_x為車輛的縱向速度，單位為m/s；I_z為車輛繞z軸的轉動慣量，單位為kg·m²；c_f、c_r分別為前、后輪胎的等效側偏剛度，單位為n·rad；l_f、l_r分別為車輛質心至前、后軸的距離，單位為m，a₁＝2c_f+2c_r，a₂＝2l_fc_f-2l_rc_r，

3.根據權利要求2所述的一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法，其特征在于，所述步驟2)中，車道保持器的控制模型為：

式中：Δδ＝δ_k-δ_f；控制器的參數整定為K_p＝1，K_i＝0.03，K_d＝0.05；δ_k為期望的方向盤轉角，通過下式獲得：

式中：e_l為預瞄點p點的側向偏差，L為軸距；d為預瞄距離，表示從車輛質心點與預瞄點在車輛縱向上的距離；v_y為車輛的橫向速度；表示預瞄時間；

δ_f為前輪轉角，通過下式獲得：或式中，R為車輛轉彎半徑；v為車輛速度；a_y為車輛的橫向加速度，t為測試該場景所用的時間。

4.根據權利要求3所述的一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法，其特征在于，所述步驟3)中，人機共駕模型為：

上式中，δ_d為駕駛員決策的期望轉角，σ為駕駛權權重系數。