[發(fā)明專利]一種緊急避險(xiǎn)下智能駕駛系統(tǒng)的人機(jī)共駕控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110201404.7
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN112874537B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫秦豫;許清津;付銳;郭應(yīng)時(shí);袁偉;王暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W60/00
• 分類號(hào): B60W60/00;B60W40/08;B60W50/00;G06N3/04
• 代理公司: 西安睿通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種緊急避險(xiǎn)下智能駕駛系統(tǒng)的人機(jī)共駕控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，智能駕駛系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛?cè)说鸟{駛操作信號(hào)，并判斷駕駛?cè)耸欠褶D(zhuǎn)動(dòng)方向盤或踩踏制動(dòng)踏板，若是，轉(zhuǎn)入步驟2；

其中，所述駕駛操作信號(hào)包含方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)和制動(dòng)踏板開度信號(hào)；

步驟2，獲取駕駛?cè)说囊曈X特征數(shù)據(jù)，判斷駕駛?cè)说漠?dāng)前駕駛操作是否為正常操作，若是，轉(zhuǎn)入步驟3；

其中，所述視覺特征數(shù)據(jù)為注視點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟3，對(duì)駕駛?cè)说漠?dāng)前駕駛操作進(jìn)行分類，得到駕駛?cè)说鸟{駛操作類型；獲取車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)，結(jié)合駕駛?cè)说鸟{駛操作信號(hào)，利用車輛動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻車輛的縱向加速度和橫向加速度；

其中，所述車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)包含車輛的航向角、車輛的質(zhì)心速度在y軸的分量，車輛的質(zhì)心速度在x軸的分量，車輛后軸軸心速度和車速；y軸為縱向即車輛行駛方向，x軸為橫向；

步驟4，根據(jù)預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻車輛的縱向加速度和橫向加速度，判斷駕駛?cè)说漠?dāng)前駕駛操作是否正常，若是，則按照駕駛?cè)瞬僮骺刂栖囕v；否則轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟5，根據(jù)預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻車輛的縱向加速度和橫向加速度，確定其與預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)加速度閾值之間的比例關(guān)系，并根據(jù)邏輯模糊規(guī)則對(duì)駕駛?cè)瞬僮餍盘?hào)進(jìn)行相應(yīng)控制調(diào)整，實(shí)現(xiàn)緊急避險(xiǎn)下的人機(jī)共駕；

所述根據(jù)邏輯模糊規(guī)則對(duì)駕駛?cè)瞬僮餍盘?hào)進(jìn)行相應(yīng)控制調(diào)整，具體為：

(5.1)根據(jù)駕駛?cè)说鸟{駛操作類型，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并獲取對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本集；

(5.2)采用訓(xùn)練樣本集對(duì)對(duì)應(yīng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到三個(gè)訓(xùn)練好的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即為駕駛?cè)瞬僮餍盘?hào)縮減邏輯模糊規(guī)則；

(5.3)將當(dāng)前車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練好的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出對(duì)應(yīng)的車輛方向盤轉(zhuǎn)角或/和車輛制動(dòng)踏板開度；

其中，所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包含車輛的速度、車輛航向角、a_x超過設(shè)定縱向加速度閾值的百分比和a_y超過設(shè)定橫向加速度閾值的百分比；

所述利用車輛動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻車輛的縱向加速度和橫向加速度，具體步驟為：

(a)當(dāng)當(dāng)前駕駛?cè)说鸟{駛操作類型為僅有制動(dòng)操作時(shí)，采用的車輛動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻車輛的橫縱向加速度值的公式為：

式中，P_b為制動(dòng)踏板開度，m為整車質(zhì)量，C_D為空氣阻力系數(shù)，A為車輛正面迎風(fēng)面積，ρ為空氣密度，v為車輛的速度，f為滾動(dòng)阻力系數(shù)，g為重力加速度，k_b為制動(dòng)力矩與制動(dòng)壓力的比例系數(shù)，a_x為預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻車輛的縱向加速度；

(b)當(dāng)當(dāng)前駕駛?cè)说鸟{駛操作類型為僅有轉(zhuǎn)向操作時(shí)，采用的車輛動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻車輛的橫縱向加速度值的公式為：

式中，為質(zhì)心加速度在y軸的分量，k為前輪轉(zhuǎn)角與方向盤轉(zhuǎn)角之間的比例系數(shù)，u為質(zhì)心速度在x軸的分量，v_r為車輛后軸軸心速度，l為車輛前后軸軸距，a_y為預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻車輛的橫向加速度，δ_f為方向盤轉(zhuǎn)角；

(c)當(dāng)當(dāng)前駕駛?cè)说鸟{駛操作類型為既有轉(zhuǎn)向操作又有制動(dòng)操作時(shí)，采用上述(a)和(b)進(jìn)行下一時(shí)刻車輛的縱向加速度和橫向加速度的預(yù)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊急避險(xiǎn)下智能駕駛系統(tǒng)的人機(jī)共駕控制方法，其特征在于，所述獲取駕駛?cè)说囊曈X特征數(shù)據(jù)，判斷駕駛?cè)说漠?dāng)前駕駛操作是否為正常操作，具體步驟為：

(2.1)通過眼動(dòng)儀采集駕駛?cè)说淖⒁朁c(diǎn)坐標(biāo)；

(2.2)根據(jù)眼動(dòng)儀在車輛內(nèi)部的實(shí)際安裝位置，將駕駛?cè)说囊暰€區(qū)域劃分為道路前方區(qū)域、左右后視鏡區(qū)域、車載設(shè)備區(qū)域及與駕駛?cè)蝿?wù)無關(guān)的區(qū)域；

(2.3)根據(jù)駕駛?cè)说淖⒁朁c(diǎn)坐標(biāo)確定駕駛?cè)说淖⒁朁c(diǎn)所在區(qū)域，判斷駕駛?cè)税l(fā)熱注視點(diǎn)是否在道路前方區(qū)域，若是，則進(jìn)一步判斷駕駛?cè)说耐状笮∈欠癜l(fā)生異常變化，若是，則判斷駕駛?cè)说漠?dāng)前操作不屬于誤操作，即為正常操作。