[发明专利]一种转向盘突变力矩人性化调节的汽车紧急避撞控制方法

说明书

一种转向盘突变力矩人性化调节的汽车紧急避撞控制方法涉及汽车先进驾驶辅助技术领域，该方法利用植有汽车紧急避撞控制算法的路径动态规划与实时跟踪控制模块根据实时采集的障碍物位置信息、目标点坐标、汽车行驶状态信息，实时优化得出前轮转角，控制汽车实现避撞；在控制避撞过程中，通过植有转向盘突变力矩人性化调节算法的EPS力矩补偿模块根据车速、前轮附加转角，确定补偿控制力矩，将转向盘突变力矩控制在理想范围内，实现转向盘突变力矩人性化调节的汽车紧急避撞。本发明以避撞距离最短和平滑转向为优化目标，采用不碰撞约束代替了路径动态规划，能够实现汽车的紧急避撞，并有效提高系统实时性。

技术领域

本发明涉及汽车先进驾驶辅助技术领域，具体涉及一种转向盘突变力矩人性化调节的汽车紧急避撞控制方法。

背景技术

汽车能给人们带来方便与快捷，其行驶安全性已成为全球性的社会问题。为了进一步提高道路交通安全性，帮助驾驶员减少错误操作，近年来以先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)为代表的智能汽车安全技术逐渐得到重视和发展。汽车紧急避撞系统通过执行器的主动干预，辅助驾驶员调整汽车的运动轨迹，实现避撞。它能够在危急时刻拯救驾乘者的生命，有着良好的市场前景。

实时规划并跟踪一条无碰撞最优路径是汽车紧急避撞控制的关键，出于实时性考虑，目前主要采用分层式控制方案，参见文献1【Yiqi Gao,Theresa Lin,Davor Hrovat,Francesco Borrelli.Predictive Control ofAutonomous Ground Vehicles withObstacle Avoidance on Slippery Roads[C].ASME 2010Dynamic Systems and ControlConference.2010:265-272.】，上层采用简单模型如质点模型进行路径动态规划，下层采用高精度的汽车动力学模型进行路径跟踪。但路径规划模型过于简单，忽略了实际汽车的非线性特性及道路参数变化等因素，在紧急工况下规划的避撞路径不理想，可能导致路径跟踪失败，参见文献2【Jiechao Liu,Paramsothy Jayakumar,Jeffrey L.Stein,TulgaErsal.A study on model fidelity for model predictive control-based obstacleavoidance in high-speed autonomous ground vehicles[J].Vehicle SystemDynamics,2016,54(11):1-22.】和文献3【Andrew Gray,Yiqi Gao,T.Lin,F.Borrelli.Predictive control for agile semi-autonomous ground vehicles usingmotion primitives[C].American Control Conference.IEEE,2012:4239-4244.】。