[发明专利]一种辅助驾驶员实现理想行驶轨迹的主动转向控制装置

摘要

本发明公开了一种辅助驾驶员实现理想行驶轨迹的主动转向控制装置，包括传感模块，用于采集实时路况环境信息及车辆运行状态信息；控制模块，基于车辆二自由度模型建立行驶场景模型，通过传感模块输入的实时信息预测车辆未来行驶轨迹，并与优秀驾驶员操控下的理想行驶轨迹进行偏差计算，进而在线控转向系统的PID控制环节中采取反馈控制并向执行模块发送补偿信号；执行模块，执行电机通过控制模块发送的补偿信号主动调控控制方向盘总成，执行转向需求。本发明既实现了对方向盘转向控制的主动辅助调整，同时也使得车辆运动轨迹趋于理想。

主权项

一种辅助驾驶员实现理想行驶轨迹的主动转向控制装置，其特征在于，包括：传感模块，其包括摄像头及传感器，用于采集实时路况环境信息及车辆运行状态信息；控制模块，其主体部分为线控转向系统，控制模块基于车辆二自由度模型建立行驶场景模型，通过传感模块输入的实时信息预测车辆未来行驶轨迹，并与优秀驾驶员操控下的理想行驶轨迹进行偏差计算，进而在线控转向系统的PID控制环节中采取反馈控制并向执行模块发送补偿信号；所述控制模块的具体工作过程为：1)建立车辆二自由度模型，基于车辆二自由度模型建立行驶场景模型，通过传感模块输入的实时信息预测车辆未来走行轨迹；2)建立理想行驶轨迹：采集优秀的成熟驾驶员驾驶车辆行驶的初始状态数据Si和目标状态数据Sf，涉及的参数包括：Si=xixi·xi··yiyi·yi··]]>Sf=xfxf·xf··yfyf·yf··]]>式中，Si和Sf分别表示车辆的初始状态与目标状态；x表示纵向位移；表示纵向速度；表示纵向加速度；y表示横向位移；表示横向速度；表示纵向加速度；引入函数f(x,y,t)来描述从初始状态Si到目标状态Sf之间的某一条曲线，其中，x表示纵向参数，y表示横向参数，t表示时间，因此，f(x，y，t)表示车辆当前纵向运动状态、横向运动状态随时间变化的规律；3)将预测车辆未来行驶轨迹与理想行驶轨迹进行偏差计算，得出预测车辆未来行驶轨迹与理想行驶轨迹随时间t的偏差序列；4)利用线控转向系统，以理想侧向加速度为输入，以车辆前轮转角为输出，实现主动调控方向盘总成以施加补偿或修正，使实际轨迹趋于理想；执行模块，包括线控转向系统的转向执行总成及方向盘总成，执行电机通过控制模块发送的补偿信号主动调控控制方向盘总成，执行转向需求。