[发明专利]基于驾驶员模型和操纵逆动力学的人机共驾控制系统及其切换模式

摘要

本发明公开了一种基于驾驶员模型和操纵逆动力学的人机共驾控制系统及其切换模式，包括传感器系统、驾驶意图识别模型、人机共驾模型、主权切换控制系统和执行系统。首先由传感器系统监测行驶环境信息、车辆状态信息以及驾驶员状态信息，其中驾驶员状态信号传递给驾驶意图识别模型；其次建立基于操纵逆动力学和驾驶员模型的人机共驾模型，计算出期望的操纵输入和驾驶员的操纵输入；基于此建立人机共驾切换规则，系统在理解驾驶员驾驶意图的基础上对其进行必要修正，在驾驶员暂时失去控制能力或辅助系统暂时失去辅助工作能力时，由另一方全权控制，避免人机之间产生不必要干扰。本发明降低驾驶员操作负担，避免人机交替不协调。

主权项

1.一种基于驾驶员模型和操纵逆动力学的人机共驾控制系统，其特征在于：包括依次连接的传感器系统、驾驶意图识别模型、人机共驾模型、主权切换控制系统和执行系统，其中，所述传感器系统包括：驾驶员状态感知模块，用于将驾驶员状态信号传递给驾驶意图识别模型，车辆行驶状态感知模块，用于将车辆行驶状态信号传递给人机共驾模型，行驶环境感知模块，用于将行驶环境信号传递给人机共驾模型；所述驾驶意图识别模型用于根据驾驶员状态信号识别出驾驶意图，并传递到人机共驾模型；所述人机共驾模型包括车路模型、驾驶员模型、操纵逆动力学模型，所述车路模型接收车辆行驶状态信号和行驶环境信号及驾驶意图，在此基础上建立基于驾驶员模型及操纵逆动力学的人机共驾模型，计算出期望的操纵输入和驾驶员的操纵输入，并传递给主权切换控制系统；所述主权切换系统包括模式切换决策层，用于判断并决策驾驶模式，并将决策信号传送到执行系统；所述执行系统包括转向电机及控制器，控制器通过控制当前应输出的转向电机的转角，命令转向电机执行动作。