[发明专利]一种共享驾驶冲突解决方法、系统和计算机设备

说明书

本申请涉及一种共享驾驶冲突解决方法、系统。所述方法包括：根据车辆动力学参数，建立横向稳定性动力学模型和轨迹跟踪误差模型；根据横向稳定性动力学模型和轨迹跟踪误差模型，分别建立基于LQR的面向稳定性的控制器和面向轨迹跟踪的自动驾驶控制器；根据基于人工势能场方法的路径风险函数，构建表征驾驶员期望路径与自动驾驶系统期望路径的风险比函数；根据驾驶员方向盘转角和自动驾驶控制器关注轨迹跟踪时的前轮转角，构建表征驾驶员与自动驾驶控制器冲突的行为冲突函数；根据风险比函数和行为冲突函数确定人机权限分配函数，并根据人机权限分配函数计算施加于转向系统的转角。采用本方法能够提高共享驾驶的安全性。

技术领域

本申请涉及汽车智能驾驶技术领域，特别是涉及一种共享驾驶冲突解决方法、系统和计算机设备。

背景技术

虽然自动驾驶技术获得了业界的广泛关注，但目前技术及社会环境仍无法满足完全自动驾驶的实现，因此人机共驾将成为未来一段时间中智能驾驶的主要体现形式。在人机共驾过程中，由于自动驾驶系统可以实时影响驾驶员行为，因此驾驶员与自动驾驶系统的冲突不可避免。例如，当车辆前方出现障碍物时，主动避撞系统决定左转避撞，而驾驶员下意识地选择右转避撞，但右侧车道可能存在其他车辆造成潜在威胁。如果上述冲突得不到有效解决，车辆行驶的安全性则受到威胁。此外，人机共驾中其他情况也应得到考虑，如驾驶员与自动驾驶系统选择了相同的轨迹，此时驾驶员的驾驶意图需要得到尊重，以保证车辆对驾驶员行为的响应，而自动驾驶系统则需进行辅助控制，以提高行车安全。另外一种情况为，虽然驾驶员与自动驾驶系统选择了不同的轨迹但两个轨迹的行车风险相同，此时为了保证驾驶员对车辆的操纵性，驾驶员的期望仍需得到遵从，因此自动驾驶系统仍进行辅助控制。

然而，现有的人机共驾方式，要么一刀切通过控制按钮去选择自动驾驶或者选择人工驾驶，而如何针对不同情况，自动分配控制权限仍缺乏有效地解决方案。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高共享驾驶安全性的共享驾驶冲突解决方法、系统。

一种共享驾驶冲突解决方法，所述方法包括：

根据车辆动力学参数，建立横向稳定性动力学模型和轨迹跟踪误差模型；

根据横向稳定性动力学模型和轨迹跟踪误差模型，分别建立基于LQR的面向稳定性的控制器和面向轨迹跟踪的自动驾驶控制器；

根据基于人工势能场方法的路径风险函数，构建表征驾驶员期望路径与自动驾驶系统期望路径的风险比函数；

根据驾驶员方向盘转角和自动驾驶控制器关注轨迹跟踪时的前轮转角，构建表征驾驶员与自动驾驶控制器冲突的行为冲突函数；

根据风险比函数和行为冲突函数确定人机权限分配函数，并根据人机权限分配函数计算施加于转向系统的转角。

在其中一个实施例中，所述横向稳定性动力学模型，表示为：

其中，M为整车质量；k₁为前轮的侧偏刚度、k₂为后轮的侧偏刚度；v_x为车辆纵向速度、v_y为车辆横向速度；ω为横摆角速度；a为车辆前轴到质心的距离、b为车辆后轴到质心的距离；I_z为汽车转动惯量；δ_{A_ω}为自动驾驶控制器关注横向稳定性时的前轮转角；

所述轨迹跟踪误差模型，表示为：