電動汽車線控轉(zhuǎn)向輔助避撞系統(tǒng)

電動汽車線控轉(zhuǎn)向輔助避撞系統(tǒng)

目前存在的線控轉(zhuǎn)向防撞系統(tǒng)大多用于避開其它車輛，不包括避開與自行車相撞。但實際生活中，自行車與車輛發(fā)生碰撞的事故數(shù)量也很多，因此需要開發(fā)用于避免與自行車相撞的輔助駕駛系統(tǒng)。

提出了一種避開自行車的線空轉(zhuǎn)向輔助避撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過阻抗控制改變處理質(zhì)量，同時利用模型預(yù)測控制產(chǎn)生支撐扭矩，并根據(jù)自行車的行駛狀態(tài)避免與車輛碰撞。將線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和立體攝像機(jī)應(yīng)用到電動汽車的轉(zhuǎn)向盤和輔助駕駛系統(tǒng)中，根據(jù)測得的自行車行駛狀態(tài)（位置、速度和傾斜度）得到車輛最合適的轉(zhuǎn)向角，以避免與自行車發(fā)生碰撞。該系統(tǒng)根據(jù)行駛自行車的狀況，改變轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向的反作用力，實現(xiàn)對車輛駕駛員轉(zhuǎn)向和識別的支持。建立輔助駕駛系統(tǒng)的模型，其中線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不需要轉(zhuǎn)向的機(jī)械結(jié)構(gòu)直接與線束連接，立體攝像機(jī)安裝在車輛前端。設(shè)計由阻抗控制和模型預(yù)測控制組成的控制系統(tǒng)。使用具有OpenGL的駕駛模擬器和控制線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。假設(shè)情景為自行車速度18km/h，車輛速度40km/h，自行車在車輛前方行駛且由于駕駛員的大意，沒有注意到自行車在自己車輛前面。當(dāng)車輛和自行車之間的距離為11m，橫向距離為2m時，自行車向車輛傾斜以改變行駛方向。此時，駕駛員注意到自行車并進(jìn)行避撞轉(zhuǎn)向的操作。車輛與自行車的距離是車輛在40km/h速度行駛下，能夠避開障礙物的理論距離。當(dāng)自行車與車輛的橫向距離低于2m時，車輛進(jìn)入模型預(yù)測控制，當(dāng)前方距離小于15m時開始進(jìn)行虛擬阻抗控制。試驗和仿真結(jié)果表明，所提方法是有效的，能夠有效地避免車輛與自行車發(fā)生碰撞。

將所提出系統(tǒng)應(yīng)用到真實車輛上進(jìn)行試驗，以驗證其客觀效能。開發(fā)能同時控制轉(zhuǎn)向和踏板的輔助駕駛系統(tǒng)，以應(yīng)對其它交通情況。

刊名：IECON2015-Yokohama（英）

刊期：2015年第13期

作者：Sotaro Maejima et al

編譯：趙喚