電動汽車線控轉向輔助避撞系統

電動汽車線控轉向輔助避撞系統

目前存在的線控轉向防撞系統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，自行車與車輛發生碰撞的事故數量也很多，因此需要開發用于避免與自行車相撞的輔助駕駛系統。

提出了一種避開自行車的線空轉向輔助避撞系統，該系統通過阻抗控制改變處理質量，同時利用模型預測控制產生支撐扭矩，并根據自行車的行駛狀態避免與車輛碰撞。將線控轉向系統和立體攝像機應用到電動汽車的轉向盤和輔助駕駛系統中，根據測得的自行車行駛狀態（位置、速度和傾斜度）得到車輛最合適的轉向角，以避免與自行車發生碰撞。該系統根據行駛自行車的狀況，改變轉向盤轉向的反作用力，實現對車輛駕駛員轉向和識別的支持。建立輔助駕駛系統的模型，其中線控轉向系統不需要轉向的機械結構直接與線束連接，立體攝像機安裝在車輛前端。設計由阻抗控制和模型預測控制組成的控制系統。使用具有OpenGL的駕駛模擬器和控制線控轉向系統。假設情景為自行車速度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行避撞轉向的操作。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。當自行車與車輛的橫向距離低于2m時，車輛進入模型預測控制，當前方距離小于15m時開始進行虛擬阻抗控制。試驗和仿真結果表明，所提方法是有效的，能夠有效地避免車輛與自行車發生碰撞。

將所提出系統應用到真實車輛上進行試驗，以驗證其客觀效能。開發能同時控制轉向和踏板的輔助駕駛系統，以應對其它交通情況。

刊名：IECON2015-Yokohama（英）

刊期：2015年第13期

作者：Sotaro Maejima et al

編譯：趙喚