[发明专利]汽车驾驶辅助系统传感器优选配置方法

权利要求书

1.一种汽车驾驶辅助系统传感器优选配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，根据汽车驾驶辅助系统功能定位，选取典型应用场景，对系统所需感知的环境信息进行统一描述，包括汽车驾驶辅助系统需要感知的范围、精度、信息类型；

其次，从包含有成本、功能和可靠性的多个维度，构建汽车驾驶辅助系统传感器配置的指标评价体系，进而建立多维综合评价指标模型；

再次，建立备选传感器的感知功能模型，描述传感器的感知范围、感知精度、探测率及在车上不同安装位置的感知范围；

最后，根据筛选条件和综合评价指标模型，采用全局搜索算法，对备选传感器及备选安装位置进行筛选寻优，实现传感器最优配置的计算机求解；

其中，建立传感器配置多维综合评价指标模型的方法是：

首先，从传感器的功能、成本、可靠性三个维度，分别构建评价指标；

其次，采用德尔菲法确定各评价指标的权重系数；

再次，对各指标进行归一化处理；

最后，对各维度下的评价指标进行线性加权求和，即为最终的综合评价指标：

式中，J(X_n)为综合评价指标，X_n代表配置的传感器集合，共有n个传感器，i＝1,2,3分别代表功能、成本、可靠性三种指标，J_i分别代表三种指标归一化后的指标值，δ_i分别代表三种指标的权重系数，根据德尔菲法确定；

传感器功能指标，用感知覆盖范围占比S(X_n)评价：

S(X_n)＝F(X_n)/S_R

X_n代表配置的传感器集合，共有n个传感器，F(X_n)代表该配置下的传感器感知范围，S_R代表系统所需的感知范围；

传感器成本指标，包含所选传感器的成本价格和安装成本，用下式定义：

P(X_n)为配置的传感器总成本，m_i为第i种传感器数量，共有m种，Pr_i为第i种传感器单价；L_ij为第i种传感器在车上第j个位置的安装成本，共有l个安装位置；

传感器可靠性指标，采用配置的传感器集合X_n中平均无故障工作时间指标最小值作为传感器的可靠性指标，用下式定义：

T(X_n)＝min[MTTF(x_i)]

其中T(X_n)为传感器配置的平均无故障工作时间，MTTF(x_i)代表第i种传感器的平均无故障工作时间。

2.根据权利要求1所述的汽车驾驶辅助系统传感器优选配置方法，其特征在于，还包括在对备选传感器及备选安装位置进行筛选寻优之后，对优选出的配置方案进行系统测试与评价、循环修正的步骤，包括：

首先，在仿真软件中搭建典型交通场景；

其次，按照优选的传感器配置方案在汽车上配置传感器；

然后，对汽车驾驶辅助系统功能进行仿真测试与验证；

最后，根据验证效果，循环修正传感器配置方案。

3.根据权利要求1或2所述的汽车驾驶辅助系统传感器优选配置方法，其特征在于，建立传感器感知功能模型的方法是：

根据汽车驾驶辅助系统常用传感器的感知机理和技术参数，分层次建立其感知功能模型，具体分为如下三个层次，从中选取一种方式：

真值层：不考虑传感器性能，只考虑传感器在车辆上的安装位置，输出传感器探测目标距离和方位，属于几何模型；

性能层：根据传感器技术参数，输出传感器探测目标距离、误差范围及探测率，属于参数模型；

能量层：考虑天气衰减、探测目标具体反射面积因素，建立能量反射模型，输出传感器探测目标反射回的能量，描述其探测率，属于能量模型。

4.根据权利要求1或2所述的汽车驾驶辅助系统传感器优选配置方法，其特征在于，对备选传感器及其位置进行筛选寻优的方法是：

首先，设定传感器的初选约束条件，从传感器配置评价指标体系中选取一个或多个指标限值设定约束条件；

其次，根据约束条件对常用的传感器种类进行初选，筛选掉明显不满足约束条件的传感器，进而将满足初选要求的传感器确定为备选传感器；

然后，根据备选传感器的外形特征及安装要求，确定它们在车上的所有适合安装的位置，为备选安装位置；

再次，对符合初选条件的备选传感器及备选安装位置分别编号，采用序列浮动前向选择算法，对备选传感器及其安装位置不断选入和剔除，每选入一个传感器到车上一个安装位置，计算该配置的综合评价指标值J(X_n)，指标值增加就选入，指标值减少就剔除，按编号顺序不断选入和剔除，直至选出配置方案的综合评价指标达到最优；

最后，实现传感器优化配置方案的计算机求解。