CN115593433B 一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法 (河南科技大學(xué))_第1頁(yè)
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(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利審查員李琳琳(72)發(fā)明人高建平徐朋月劉攀鄭肖飛公司41119駕駛車輛的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和自動(dòng)駕駛車輛在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)生故障或失效前進(jìn)行主動(dòng)接獲取自動(dòng)駕駛車輛的車輛狀態(tài)信息和交通信息根據(jù)車輛狀態(tài)信息和交通信息構(gòu)建車輛-交通數(shù)字?jǐn)伾w數(shù)字?jǐn)伾w根據(jù)當(dāng)前車輛狀態(tài)、交通信息對(duì)車輛安全狀態(tài)進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè),并輸出接管需求判斷是否為零接管需求判斷是否為弱接管需求由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行接管是由數(shù)字學(xué)生平臺(tái)進(jìn)由遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)接管求結(jié)束21.一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,其特征在于,包括如下步驟:1)獲取自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和自動(dòng)駕駛車輛所處環(huán)境的當(dāng)前交通信息;2)數(shù)字孿生平臺(tái)利用獲取的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息,以及構(gòu)建的數(shù)字孿生模型,對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,輸出得到自動(dòng)駕駛車輛的接管需求:若接管需求為零接管需求,則控制由自動(dòng)駕駛車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)接管自動(dòng)駕駛車輛;若接管需求為弱接管需求,則控制由數(shù)字孿生平臺(tái)接管自動(dòng)駕駛車輛;若接管需求為強(qiáng)接管需求,則控制由遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)接管自動(dòng)駕駛車輛以進(jìn)行人工接管;其中,零接管需求表明自動(dòng)駕駛系統(tǒng)正常且在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行域內(nèi),弱接管需求表明自動(dòng)駕駛系統(tǒng)失效或者超出自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行域,強(qiáng)接管需求表明數(shù)字孿生平臺(tái)無(wú)法滿足車輛安全要求;采用如下方法確定自動(dòng)駕駛車輛的接管需求:a)計(jì)算自動(dòng)駕駛車輛周圍各場(chǎng)源產(chǎn)生的勢(shì)能場(chǎng)、動(dòng)能場(chǎng)和行為場(chǎng);勢(shì)能場(chǎng)由道路靜態(tài)要素決定,動(dòng)能場(chǎng)由道路動(dòng)態(tài)要素決定,行為場(chǎng)由駕駛行為下自動(dòng)駕駛車輛狀態(tài)要素決定;b)根據(jù)各場(chǎng)源產(chǎn)生的勢(shì)能場(chǎng)、動(dòng)能場(chǎng)和行為場(chǎng),進(jìn)行求和運(yùn)算以得到自動(dòng)駕駛車輛的行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng);c)根據(jù)車輛的行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng),確定自動(dòng)駕駛車輛的本質(zhì)安全度:(x,y)之間位移的夾角;D;表示風(fēng)險(xiǎn)因子;d)根據(jù)自動(dòng)駕駛車輛的本質(zhì)安全度所處的本質(zhì)安全度區(qū)間,確定自動(dòng)駕駛車輛的接管2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,其特征在于,所述車輛狀態(tài)信息動(dòng)力電池SOC信息、駐車狀態(tài)信息以及車輛所在車道位置信息中的至少兩種信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,其特征在于,所述交通信息包括道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息、天氣狀態(tài)信息、障礙物信息以及交通信號(hào)信息中的至少兩種信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,其特征在于,所述數(shù)字孿生模型包括:自動(dòng)駕駛車輛模型、交通參與者模型、道路交通設(shè)施模型和環(huán)境條件模型,所述自動(dòng)駕駛車輛模型為依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛特性構(gòu)建的模型,所述交通參與者模型為依據(jù)除了需預(yù)測(cè)的自動(dòng)駕駛車輛外的其余車輛和行人的特性構(gòu)建的模型,所述道路交通設(shè)施模型為依據(jù)道路和交通設(shè)施構(gòu)建的模型,所述環(huán)境條件模型為依據(jù)環(huán)境信息構(gòu)建的模型,且依據(jù)自動(dòng)駕駛需求,自動(dòng)駕駛車輛模型、交通參與者模型、道路交通設(shè)施模型和環(huán)境條件模型相互之間添加有內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系、空間關(guān)系和約束關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生模型和實(shí)際交通物理系統(tǒng)的映射。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,其特征在于,所述自動(dòng)駕駛車輛3車路響應(yīng)機(jī)制;交通參與者模型的規(guī)則模型用于根據(jù)城市交通通行規(guī)則和車路影響規(guī)律,4征參數(shù)信息構(gòu)建得到。5一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法。背景技術(shù)[0002]自動(dòng)駕駛車輛是一種集成了智能傳感器、先進(jìn)車載操作系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車輛,其能根據(jù)感知層的輸出獲得周圍交通和環(huán)境信息,進(jìn)而進(jìn)行自主駕駛。自動(dòng)駕駛車輛能夠提高交通安全性和交通效率,是智慧城市的重要組成部分。[0003]安全問(wèn)題是目前制約自動(dòng)駕駛車輛發(fā)展的最大問(wèn)題,為使自動(dòng)駕駛車輛逐步趨近本質(zhì)型、恒久型的安全目標(biāo),自動(dòng)駕駛車輛在面臨系統(tǒng)失效、超出設(shè)計(jì)運(yùn)行域或其它意外狀況,當(dāng)超出車端的控制能力范圍時(shí)需及時(shí)處理,在必要時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程接管和主動(dòng)干預(yù)。[0004]現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)感知、規(guī)劃、決策均在本地進(jìn)行,這種方式實(shí)時(shí)性更高,但是遇到一些極端情況時(shí),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)難以處理甚至出現(xiàn)系統(tǒng)失效的問(wèn)題。特別是對(duì)于現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛車輛的遠(yuǎn)程接管請(qǐng)求,同樣也是由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)起,當(dāng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)故障或者交通狀況超出其處理能力時(shí),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)才會(huì)向遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)發(fā)起接管請(qǐng)求,但此時(shí)自動(dòng)駕駛車輛已經(jīng)進(jìn)入高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),極易出現(xiàn)事故,安全性極低。發(fā)明內(nèi)容[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,用以解決僅在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)故障或者交通狀況超出其處理能力時(shí)才發(fā)起自動(dòng)駕駛車輛的遠(yuǎn)程接管請(qǐng)求造成的車輛安全性極低的問(wèn)題。[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法,包括如下[0007]1)獲取自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和自動(dòng)駕駛車輛所處環(huán)境的當(dāng)前交通[0008]2)數(shù)字孿生平臺(tái)利用獲取的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息,以及構(gòu)建的數(shù)字孿生模型,將當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息與歷史信息相匹配,以對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,輸出得到自動(dòng)駕駛車輛的接管需求:若接管需求為零接管需求,則控制由自動(dòng)駕駛車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)接管自動(dòng)駕駛車輛;若接管需求為弱接管需求,則控制由數(shù)字孿生平臺(tái)接管自動(dòng)駕駛車輛;若接管需求為強(qiáng)接管需求,則控制由遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)接管自動(dòng)駕駛車輛以進(jìn)行人工接管;[0009]其中,零接管需求表明自動(dòng)駕駛系統(tǒng)正常且在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行域內(nèi),弱接管需求表明自動(dòng)駕駛系統(tǒng)失效或者超出自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行域,強(qiáng)接管需求表明數(shù)字孿生平臺(tái)無(wú)法滿足車輛安全要求。[0010]其有益效果為:本發(fā)明依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛的車輛狀態(tài)信息和交通信息,并結(jié)合構(gòu)建的數(shù)字孿生模型,將當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息與歷史信息進(jìn)行比較,以對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,提前預(yù)測(cè)出可能出現(xiàn)的危險(xiǎn),并針對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)對(duì)車6輛決策權(quán)進(jìn)行分配,在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可滿足安全要求的情況下直接使用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)接管車輛,在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法滿足安全要求的情況下由數(shù)字孿生平臺(tái)來(lái)接管,進(jìn)一步的,在數(shù)字孿生平臺(tái)也無(wú)法滿足安全要求的情況下由遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)接管,在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)生故障或失效前進(jìn)行主動(dòng)接管,不存在傳統(tǒng)接管方式造成的中途停車等待問(wèn)題,可以保證駕駛?cè)蝿?wù)的連續(xù)性,增加乘客舒適性,提高交通效率并提高安全性。[0011]進(jìn)一步地,采用如下方法確定自動(dòng)駕駛車輛的接管需求:[0012]a)根據(jù)下式計(jì)算得到自動(dòng)駕駛車輛周圍各場(chǎng)源產(chǎn)生的勢(shì)能場(chǎng)、動(dòng)能場(chǎng)和行為場(chǎng);勢(shì)能場(chǎng)由道路靜態(tài)要素決定,動(dòng)能場(chǎng)由道路動(dòng)態(tài)要素決定,行為場(chǎng)由駕駛行為下自動(dòng)駕駛車輛狀態(tài)要素決定;[0013]b)根據(jù)各場(chǎng)源產(chǎn)生的勢(shì)能場(chǎng)、動(dòng)能場(chǎng)和行為場(chǎng),進(jìn)行求和運(yùn)算以得到自動(dòng)駕駛車輛的行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng);[0014]c)根據(jù)車輛的行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng),確定自動(dòng)駕駛車輛的本質(zhì)安全度:平臺(tái)和人工接管;F?表示車輛在場(chǎng)源(x;,y)處受到的場(chǎng)力;E;表示行車[0017]d)根據(jù)自動(dòng)駕駛車輛的本質(zhì)安全度所處的本質(zhì)安全度區(qū)間,確定自動(dòng)駕駛車輛的接管需求;其中,一種接管需求對(duì)應(yīng)一個(gè)本質(zhì)安全[0018]進(jìn)一步地,所述車輛狀態(tài)信息包括車輛速度信息、車輛位置信息、方向盤轉(zhuǎn)角信息、剎車及油門踏板開度信息、擋位信息、動(dòng)力電池SOC道位置信息中的至少兩種信息。[0019]其有益效果為:結(jié)合多種多樣的車輛狀態(tài)信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)可以提高預(yù)測(cè)精度。[0020]進(jìn)一步地,所述交通信息包括道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息、天氣狀態(tài)信息、障礙物信息以及交通信號(hào)信息中的至少兩種信息。[0021]其有益效果為:結(jié)合多種多樣的交通信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)可以提高預(yù)測(cè)精度。[0022]進(jìn)一步地,所述數(shù)字孿生模型包括:自動(dòng)駕駛車輛模型、交通參與者模型和環(huán)境條件模型,所述自動(dòng)駕駛車輛模型為依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛特性構(gòu)建的模型,所述交通參與者模型為依據(jù)除了需預(yù)測(cè)的自動(dòng)駕駛車輛外的其余車輛和行人的特性構(gòu)建的模型,所述環(huán)境條件模型為依據(jù)環(huán)境信息構(gòu)建的模型,且依據(jù)自動(dòng)駕駛需求,自動(dòng)駕駛車輛模型、交通參與者模型和環(huán)境條件模型相互之間添加有內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系、空間關(guān)系和約束關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生模型和實(shí)際交通物理系統(tǒng)的映射。[0023]其有益效果為:數(shù)字孿生模型包括自動(dòng)駕駛車輛模型、交通參與者模型和環(huán)境條件模型,與實(shí)際物理世界匹配度較高,有效提高了預(yù)測(cè)精度。[0024]進(jìn)一步地,所述自動(dòng)駕駛車輛模型包括幾何模型、物理模型、行為模型和規(guī)則模型;自動(dòng)駕駛車輛的幾何模型利用自動(dòng)駕駛車輛的幾何特征參數(shù)信息構(gòu)建得到;自動(dòng)駕駛車輛的物理模型依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛與路面之間的物理特性以及影響自動(dòng)駕駛車輛行駛特性的物理參數(shù),對(duì)元模型進(jìn)行數(shù)學(xué)方程化表示以構(gòu)建得到;自動(dòng)駕駛車輛的行為模型用于7道的x處位置。8[0037]其有益效果為:道路交通設(shè)施模型結(jié)合兩種模型設(shè)計(jì)得到,能夠精準(zhǔn)映射城市交通物理系統(tǒng),從而完成車輛-交通數(shù)字孿生體的構(gòu)建。附圖說(shuō)明[0038]圖1是本發(fā)明的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖;[0039]圖2是本發(fā)明的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管系統(tǒng)方法的流程圖;[0040]圖3是四輪八自由度汽車動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型示意圖。具體實(shí)施方式[0041]本申請(qǐng)能夠主動(dòng)評(píng)估并預(yù)測(cè)自動(dòng)駕駛車輛的安全狀態(tài),以決定自動(dòng)駕駛車輛控制權(quán)限的接管主體,接管主體包括自動(dòng)駕駛車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái),從而在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)生故障或失效前進(jìn)行主動(dòng)接管,不存在傳統(tǒng)接管方式造成的中途停車等待問(wèn)題,可以保證駕駛?cè)蝿?wù)的連續(xù)性,增加乘客舒適性,提高交通效率并提高安[0042]為更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案、目的和優(yōu)點(diǎn),下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的表述。所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0043]自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管方法實(shí)施例:[0044]本實(shí)施例提供一種自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管系統(tǒng),如圖1所示,包括車端、數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)。[0046]車端用于獲取自動(dòng)駕駛車輛的車輛狀態(tài)信息和交通信息,并依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、數(shù)字孿生平臺(tái)或者遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)的控制指令對(duì)自動(dòng)駕駛車輛進(jìn)行控制。[0047]自動(dòng)駕駛車輛上設(shè)置有傳感器、雷達(dá)、高精度地圖、攝像頭等裝置,用于獲取自動(dòng)駕駛車輛的車輛狀態(tài)信息。這里的車輛狀態(tài)信息包括車輛速度信息、車輛位置信息、方向盤道位置信息。交通信息包括道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息、天氣狀態(tài)信息、障礙物信息以及交通信號(hào)信[0048]自動(dòng)駕駛車輛具有與數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)均進(jìn)行通信的通信模塊,可以將自動(dòng)駕駛車輛的車輛狀態(tài)信息和交通信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)時(shí)發(fā)送給數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái),并能夠接收數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)的控制指令。這里的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以傳輸?shù)目煽啃?。[0050]數(shù)字孿生平臺(tái)用于根據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)生成自動(dòng)駕駛車輛及其交通環(huán)境的數(shù)字孿生模型,數(shù)字孿生模型中的車輛參數(shù)、狀態(tài)和交通環(huán)境與實(shí)際物理世界實(shí)時(shí)同步。[0051]數(shù)字孿生平臺(tái)會(huì)先根據(jù)城市道路自動(dòng)駕駛車輛設(shè)計(jì)運(yùn)行條件及設(shè)計(jì)運(yùn)行域,對(duì)其主要元素通過(guò)模型構(gòu)建、模型組裝與融合、模型驗(yàn)證和模型校正等環(huán)節(jié)構(gòu)建得到初始的數(shù)9字孿生模型。數(shù)字孿生模型包括:對(duì)自動(dòng)駕駛車輛構(gòu)建幾何模型、物理模型、行為模型和規(guī)則模型;對(duì)交通參與者(包括除自動(dòng)駕駛車輛外的各類機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行為)構(gòu)建幾何模型、行為模型和規(guī)則模型;對(duì)道路、交通基礎(chǔ)設(shè)施(含臨時(shí)性設(shè)施)構(gòu)建幾何模型、物理模型;對(duì)天氣、光照等環(huán)境條件構(gòu)建行為模型和規(guī)則模型。其中,幾何模型主要是三維CAD模型;物理模型是直接作用的物體之間的相互作用或者物體本身的特性;規(guī)則模型是現(xiàn)實(shí)物理世界的一些確定的規(guī)則,例如紅綠燈規(guī)則等。[0052]對(duì)自動(dòng)駕駛車輛構(gòu)建的多個(gè)模型,其中,幾何模型是自動(dòng)駕駛車輛的外觀、尺寸、結(jié)構(gòu)等特征在數(shù)字孿生體中的映射,其構(gòu)建方法為:據(jù)自動(dòng)駕駛車輛設(shè)計(jì)幾何特征參數(shù)等信息,利用CAD軟件構(gòu)建其三維幾何模型,基于3D輕量化技術(shù)進(jìn)一步壓縮、重構(gòu),在保證模型精度的前提下,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和輕量化;物理模型是自動(dòng)駕駛車輛的質(zhì)量、質(zhì)心位置、車路作用特性等參數(shù)在數(shù)字孿生體中的映射,其構(gòu)建方法為:依據(jù)自動(dòng)駕駛車輛與路面之間的物理特性,以及質(zhì)量、質(zhì)心位置等影響汽車行駛特性的基本物理參數(shù),利用Modelica(多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語(yǔ)言)對(duì)不同領(lǐng)域的元模型進(jìn)行數(shù)學(xué)方程化表示,構(gòu)建物理模型。[0053]如圖3所示,以四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)八自由度自動(dòng)駕駛車輛的車路耦合特性建模為例,說(shuō)別為4個(gè)車輪的側(cè)偏角。[0054]車體側(cè)向及橫擺運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)方程為:擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。[0057]極限工況下,輪胎的側(cè)向縱向力之間互相影響,輪胎側(cè)向力與滑移率和側(cè)偏角之間呈現(xiàn)耦合非線性關(guān)系,采用復(fù)合滑移LuGre輪胎模型,當(dāng)車輛處于穩(wěn)態(tài)時(shí),輪胎的側(cè)向力為路面附著系數(shù),g(v)是斯特里貝克方程,R為輪胎輪胎的垂向載荷,v=[vxvr,]代表縱向和側(cè)向滑移量組成的向量矩陣,其中側(cè)向滑移量Vry=vxtα。間的關(guān)系,建立車輛、輪胎、路面之間的耦合模型,見式(3),為車速跟蹤及運(yùn)動(dòng)控制提供理論依據(jù)。敏感程度。非機(jī)動(dòng)車等交通參與者)之間的空間相對(duì)位置等空間關(guān)系及約束關(guān)系(如行人只能走人行輛狀態(tài)信息和交通環(huán)境信息一一對(duì)應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)駕駛車輛全生命周期信息的記錄。[0078]而且,數(shù)字孿生平臺(tái)可以基于自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息,以及構(gòu)建的數(shù)字孿生模型,將當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息與歷史信息相匹配,以對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè),對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的決策權(quán)進(jìn)行分配,輸出得到自動(dòng)駕駛車輛的接管需求,根據(jù)輸出的結(jié)果將自動(dòng)駕駛車輛的控制權(quán)限移交給相應(yīng)的接管主體。[0079]在自動(dòng)駕駛車輛的控制權(quán)限移交給數(shù)字孿生平臺(tái)時(shí),可以向自動(dòng)駕駛車輛發(fā)送控制指令,使自動(dòng)駕駛車輛依據(jù)數(shù)字孿生平臺(tái)的控制指令工作,并忽略來(lái)自自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)的控制指令。[0081]遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)設(shè)置有顯示裝置,遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)在接收到自動(dòng)駕駛車輛及交通信息后,可以通過(guò)顯示裝置將車輛狀態(tài)信息和交通信息進(jìn)行顯示,顯示形式可以是文本、圖像、[0082]遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)在接收到數(shù)字孿生平臺(tái)的接管需求且接管需求為需要云端安全員程駕駛平臺(tái)會(huì)將云端安全員的駕駛操作轉(zhuǎn)化為控制指令下發(fā)(包括方向盤轉(zhuǎn)角、期望速度、期望加速度、燈光控制、拉起/釋放駐車制動(dòng)等)給自動(dòng)駕駛車輛,使自動(dòng)駕駛車輛忽略來(lái)自數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)的控制指令,執(zhí)行遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)的控制指令。[0083]而且,云端安全員的接管信號(hào)可以是一組特定的信號(hào),可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)專門的接管按鈕來(lái)發(fā)送。[0084]基于上述介紹的自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程接管系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種自動(dòng)駕駛車輛[0085]步驟一,通過(guò)自動(dòng)駕駛車輛上布置的各種傳感器,獲取自動(dòng)駕駛車輛的當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和自動(dòng)駕駛車輛所處環(huán)境的當(dāng)前交通信息,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)時(shí)發(fā)送給數(shù)字孿生平臺(tái)和遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)。[0086]車輛狀態(tài)信息包括車輛位置信息、目的地信息、車輛速度信息、方向盤轉(zhuǎn)角信息、油門/剎車踏板開度信息、動(dòng)力電池SOC等信息。交通信息包括路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、天氣[0087]在發(fā)送信息過(guò)程中,如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定或者網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過(guò)高的情況,則優(yōu)先發(fā)送比較重要的信息,以保證基本的遠(yuǎn)程駕駛功能實(shí)現(xiàn)。這里重要的信息包括:車輛位置信[0088]步驟二,數(shù)字孿生平臺(tái)根據(jù)當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和當(dāng)前交通信息,以及構(gòu)建的數(shù)字[0089]首先對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)要素的相互關(guān)系進(jìn)行時(shí)間和空間上的統(tǒng)一表述,進(jìn)而量化風(fēng)險(xiǎn),將場(chǎng)論引入交通系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,結(jié)合構(gòu)建的BTA模型與交通風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)推演模型,綜合考慮極端天氣、通信時(shí)延等干擾因素影響,重構(gòu)場(chǎng)景交通各要素(場(chǎng)源)對(duì)車輛所產(chǎn)生的3類風(fēng)險(xiǎn)(場(chǎng)強(qiáng)):由道路環(huán)境中靜態(tài)要素所決定的“勢(shì)能場(chǎng)”,由道以及由車輛駕駛行為特性決定的“行為場(chǎng)”,最終統(tǒng)一為行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)。強(qiáng)矢量。[0097]行車風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)中的車輛會(huì)受到場(chǎng)力的作用,用以表征車輛當(dāng)前行駛狀態(tài)的危險(xiǎn)程[0101]要確定的閾值包括:云自動(dòng)接管本質(zhì)安全度上界S、云自動(dòng)接管本質(zhì)安全度下界Sc,云安全員接管本質(zhì)安全度上界SM、云安全員接管本質(zhì)安全度下界S。為避免接管過(guò)程中控制權(quán)非正常循環(huán)往復(fù)切換,車云控制權(quán)切換規(guī)則需同時(shí)考慮低安特性,以及由此決定的車端、云端行為控制能力邊界,并通過(guò)主客觀評(píng)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化和標(biāo)定。[0102]k時(shí)刻控制權(quán)由i端切換至j端的切換規(guī)則可定義為:[0104]式中,S為k時(shí)刻的本質(zhì)安全度,i,j=1,2,3,分別表示車端控制器、云端控制器和云端安全員。為避免車輛行駛狀態(tài)的突變,控制權(quán)只能逐級(jí)切換,具體表達(dá)為|j-i|={0,[0105]根據(jù)以上規(guī)則,自動(dòng)駕駛汽車在系統(tǒng)失效或行駛條件到達(dá)臨界設(shè)計(jì)運(yùn)行域后,本質(zhì)安全度降低至一定閾值,車云控制權(quán)將自動(dòng)切換,通過(guò)遠(yuǎn)程接管及主動(dòng)干預(yù)使車輛狀態(tài)[0106]數(shù)字孿生平臺(tái)根據(jù)上述規(guī)則對(duì)車輛安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)并輸出接管需求:若接管需求為零接管需求時(shí),執(zhí)行步驟三;若接管需求為弱接管需求,執(zhí)行步驟四;若接管需求[0107]步驟三,此時(shí)接管需求為零接管需求,表示此時(shí)自動(dòng)駕駛車輛的感知裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠正常工作且能夠處理各種交通狀況,保證所述自動(dòng)駕駛車輛的行車安全,因此這種狀況下由自動(dòng)駕駛車輛的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)繼續(xù)接管車輛,并忽略來(lái)自步驟二中數(shù)字孿生平臺(tái)發(fā)送的控制指令。[0108]步驟四,此時(shí)接管需求為弱接管需求,表明此時(shí)可能面臨兩種情況:①自動(dòng)駕駛車輛的感知裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作且自動(dòng)駕駛系統(tǒng)正常工作,但自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法處理所述的交通狀況,②自動(dòng)駕駛車輛的感知裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)部分失效或完全失效,無(wú)法處理面對(duì)的交通狀況??偨Y(jié)起來(lái)便是車輛安全狀態(tài)為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)失效或者接近運(yùn)行設(shè)計(jì)域時(shí),面對(duì)該種狀況,數(shù)字孿生平臺(tái)會(huì)自動(dòng)接管自動(dòng)駕駛車輛,并繼續(xù)向自動(dòng)駕駛車輛發(fā)送控制指令。自動(dòng)駕駛車輛收到弱接管需求后,屏蔽車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)輸出的控制指令,并執(zhí)行收到步驟二生成的控制指令。期間,自動(dòng)駕駛車輛正常向數(shù)字孿生平臺(tái)發(fā)送車輛狀態(tài)信息和交通信息。[0109]步驟五,此時(shí)接管需求為強(qiáng)接管需求,表明此時(shí)可能面臨兩種情況:①自動(dòng)駕駛車輛的感知裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作且自動(dòng)駕駛系統(tǒng)正常工作,但自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和數(shù)字孿生平臺(tái)無(wú)法處理面對(duì)的交通狀況,②自動(dòng)駕駛車輛的感知裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)部

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