电动汽车线控转向辅助避撞系统

电动汽车线控转向辅助避撞系统

目前存在的线控转向防撞系统大多用于避开其它车辆，不包括避开与自行车相撞。但实际生活中，自行车与车辆发生碰撞的事故数量也很多，因此需要开发用于避免与自行车相撞的辅助驾驶系统。

提出了一种避开自行车的线空转向辅助避撞系统，该系统通过阻抗控制改变处理质量，同时利用模型预测控制产生支撑扭矩，并根据自行车的行驶状态避免与车辆碰撞。将线控转向系统和立体摄像机应用到电动汽车的转向盘和辅助驾驶系统中，根据测得的自行车行驶状态（位置、速度和倾斜度）得到车辆最合适的转向角，以避免与自行车发生碰撞。该系统根据行驶自行车的状况，改变转向盘转向的反作用力，实现对车辆驾驶员转向和识别的支持。建立辅助驾驶系统的模型，其中线控转向系统不需要转向的机械结构直接与线束连接，立体摄像机安装在车辆前端。设计由阻抗控制和模型预测控制组成的控制系统。使用具有OpenGL的驾驶模拟器和控制线控转向系统。假设情景为自行车速度18km/h，车辆速度40km/h，自行车在车辆前方行驶且由于驾驶员的大意，没有注意到自行车在自己车辆前面。当车辆和自行车之间的距离为11m，横向距离为2m时，自行车向车辆倾斜以改变行驶方向。此时，驾驶员注意到自行车并进行避撞转向的操作。车辆与自行车的距离是车辆在40km/h速度行驶下，能够避开障碍物的理论距离。当自行车与车辆的横向距离低于2m时，车辆进入模型预测控制，当前方距离小于15m时开始进行虚拟阻抗控制。试验和仿真结果表明，所提方法是有效的，能够有效地避免车辆与自行车发生碰撞。

将所提出系统应用到真实车辆上进行试验，以验证其客观效能。开发能同时控制转向和踏板的辅助驾驶系统，以应对其它交通情况。

刊名：IECON2015-Yokohama（英）

刊期：2015年第13期

作者：Sotaro Maejima et al

编译：赵唤