【技术实现步骤摘要】
一种智能驾驶汽车的自适应避障控制系统
本专利技术属于汽车智能化
,特别涉及了一种汽车避障系统。
技术介绍
汽车电动化、智能化、网联化、共享化已经成为世界汽车工业发展的主要趋势。其中,汽车智能化是解决复杂交通环境下的汽车的安全、拥堵和环保等诸多问题的关键技术途径,也是汽车主动安全技术发展的必然趋势。实现快速准确的避障是汽车智能化研究的难点和重点。由于实际道路环境十分复杂,而复杂交通环境下的障碍物具有动态性和随机性的特点;车辆本身存在着强非线性,驾驶员也存在个体差异,使得避障路径规划和运动控制面临巨大的挑战。因此,考虑避障环境的不确定性和驾驶员的个体差异性,求得最优避障操控输入,是智能驾驶汽车发展过程中亟待解决的关键问题。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题,本专利技术提出了一种智能驾驶汽车的自适应避障控制系统。为了实现上述技术目的,本专利技术的技术方案为:一种智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,包括信息采集层、信息处理层、运动控制层和执行层;所述信息采集层包括车辆行驶状态感知模块和车辆行驶环境感知模块,分别用于采集车辆行驶状态信息和车辆行驶环境信息并传递给信息处理层,所述车辆行驶状态信息包括车速信息,所述车辆行驶环境信息包括周围障碍物信息;所述信息处理层包括不确定性避障模型和区间安全距离模型,所述不确定性避障模型根据信息采集层采集到的周围障碍物信息,计算避障时的边值约束条件并传递给运动控制层,所述区间安全距离模型根据信息采集层采集到的车速信息和周围障碍物信息,计算适于不同驾驶特性驾驶员的安全距离并传递给运动控制层;所述运动控制层根据运动处理层传 ...
【技术保护点】
1.一种智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:包括信息采集层、信息处理层、运动控制层和执行层;所述信息采集层包括车辆行驶状态感知模块和车辆行驶环境感知模块,分别用于采集车辆行驶状态信息和车辆行驶环境信息并传递给信息处理层,所述车辆行驶状态信息包括车速信息,所述车辆行驶环境信息包括周围障碍物信息;所述信息处理层包括不确定性避障模型和区间安全距离模型,所述不确定性避障模型根据信息采集层采集到的周围障碍物信息,计算避障时的边值约束条件并传递给运动控制层,所述区间安全距离模型根据信息采集层采集到的车速信息和周围障碍物信息,计算适于不同驾驶特性驾驶员的安全距离并传递给运动控制层;所述运动控制层根据运动处理层传递的信息,计算最优避障操纵输入指令并传递给执行层;所述执行层包括控制器和转向电机,控制器根据运动控制层传递的最优避障操纵输入指令控制转向电机的转角,实现自适应避障。
【技术特征摘要】
1.一种智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:包括信息采集层、信息处理层、运动控制层和执行层;所述信息采集层包括车辆行驶状态感知模块和车辆行驶环境感知模块,分别用于采集车辆行驶状态信息和车辆行驶环境信息并传递给信息处理层,所述车辆行驶状态信息包括车速信息,所述车辆行驶环境信息包括周围障碍物信息;所述信息处理层包括不确定性避障模型和区间安全距离模型,所述不确定性避障模型根据信息采集层采集到的周围障碍物信息,计算避障时的边值约束条件并传递给运动控制层,所述区间安全距离模型根据信息采集层采集到的车速信息和周围障碍物信息,计算适于不同驾驶特性驾驶员的安全距离并传递给运动控制层;所述运动控制层根据运动处理层传递的信息,计算最优避障操纵输入指令并传递给执行层;所述执行层包括控制器和转向电机,控制器根据运动控制层传递的最优避障操纵输入指令控制转向电机的转角,实现自适应避障。2.根据权利要求1所述智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:所述车辆行驶状态感知模块包括车速传感器、车轮传感器、侧滑传感器、侧向加速度传感器和质心侧偏角传感器。3.根据权利要求1所述智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:所述车辆行驶环境感知模块包括视觉识别传感器、雷达传感器、超声波传感器和红外传感器。4.根据权利要求1所述智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:通过不确定性避障模型计算避障时的边值约束条件的方法如下:4.1、建立障碍物运动不确定性模型设障碍物运动速度的范围,每过一个周期T障碍物移动速度的大小和方向会改变,障碍物速度的变化量Δv和角度的变化量Δθ用正态分布描述;4.2、估计正态随机样本的参数进行实车试验,采集移动障碍物的速度和方向信息,以采集到的数据为样本值,采用极大似然法对Δv和Δθ的期望和方差进行估计,为提高估计的准确性,应不断用新采集的数据对样本值进行更新;4.3、对障碍物的不确定性的处理根据3σ规则,根据i时刻障碍物的运动状态,描述i+1时刻障碍物的位置、速度、方向的不确定性;确定下一时刻障碍物的位置范围后,只要本车不与该位置范围相交,即能够避免与障碍物发生碰撞。5.根据权利要求1所述智能驾驶汽车的自适应避障控制系统,其特征在于:根据区间安全距离模型计算出的安全距离范围为LS,分别为安全距离的下限和上限:上式中,tr和分别为驾驶员制动反应时间的下限和上限;td和分别为车辆制动器作用时间的下限和上限;af和分别为车辆制动减速度的下限和上限;tdi和分别为车辆制动器的制动力增长时间的下限和上限;u1为车速;L为当车辆经制动停车后车辆与障碍...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵又群,张雯昕,张兴龙,张桂玉,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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