基于T-S模糊观测器的车辆偏离车道道路曲率估计

驾驶员由于疲劳驾驶、使用手机、打盹等会造成注意力不集中，因此可能导致车辆行驶过程中偏离车道。由于车道偏离造成的交通事故约占交通事故总量的1/3。近年来，关于车辆车道偏离的研究越来越多。目前，汽车行业出现了多种多样的驾驶辅助系统，旨在减轻驾驶员负担，并提高车辆的安全性。驾驶辅助系统涵盖了提醒驾驶员的车道偏离预警系统和主动修正驾驶员误操作的辅助控制系统。

研究了车道偏离探测方法，并采用车辆动力学软件CarSim对提出的方法进行评估，基于鲁棒性T-S模糊观测器进行道路曲率估计，并与车辆跟踪的曲线进行对比。所提出算法使用的两种曲线的区别是：第1种曲线能给出驾驶危险程度指标；为了降低误警率并考虑驾驶员的修正行为，要考虑第2种曲线的危险指标，该指标基于转向系统动态特性使用车道保持（TLK）预测车道偏离，既给TLK辅助预留了时间，又避免了错误预警。本文使用的非线性模型来源于车辆侧向动力学，且视觉系统用不确定的T-S模糊模型来代替。考虑到存在未测量的变量，提出了一个能够观测未知输入的观测器。该模糊控制器整合了基于李雅普诺夫方法得到的线性矩阵不等式，在不同驾驶工况下使用软件仿真来评估所提出方法的有效性。所提出的方法只使用一个传感器，不需要其它任何道路信息。软件仿真结果证明，所提出的道路曲率估计算法不仅有效，而且实用。试验中，拟定了两种危险评价指标，并考虑了转向系统的动态特性；使用CarSim仿真软件展示了所提出算法的有效性。未来的研究将会考虑使用更复杂的车辆模型且采用不同的方法验证所提出算法的有效性，同时还将会进行实车试验。

刊名：Vehicle System Dynamics（英）

刊期：2013年第5期

作者：H.Dahmani et al

编译：于立娇