基于T-S模糊觀測(cè)器的車(chē)輛偏離車(chē)道道路曲率估計(jì)

駕駛員由于疲勞駕駛、使用手機(jī)、打盹等會(huì)造成注意力不集中，因此可能導(dǎo)致車(chē)輛行駛過(guò)程中偏離車(chē)道。由于車(chē)道偏離造成的交通事故約占交通事故總量的1/3。近年來(lái)，關(guān)于車(chē)輛車(chē)道偏離的研究越來(lái)越多。目前，汽車(chē)行業(yè)出現(xiàn)了多種多樣的駕駛輔助系統(tǒng)，旨在減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，并提高車(chē)輛的安全性。駕駛輔助系統(tǒng)涵蓋了提醒駕駛員的車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)和主動(dòng)修正駕駛員誤操作的輔助控制系統(tǒng)。

研究了車(chē)道偏離探測(cè)方法，并采用車(chē)輛動(dòng)力學(xué)軟件CarSim對(duì)提出的方法進(jìn)行評(píng)估，基于魯棒性T-S模糊觀測(cè)器進(jìn)行道路曲率估計(jì)，并與車(chē)輛跟蹤的曲線進(jìn)行對(duì)比。所提出算法使用的兩種曲線的區(qū)別是：第1種曲線能給出駕駛危險(xiǎn)程度指標(biāo)；為了降低誤警率并考慮駕駛員的修正行為，要考慮第2種曲線的危險(xiǎn)指標(biāo)，該指標(biāo)基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性使用車(chē)道保持（TLK）預(yù)測(cè)車(chē)道偏離，既給TLK輔助預(yù)留了時(shí)間，又避免了錯(cuò)誤預(yù)警。本文使用的非線性模型來(lái)源于車(chē)輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)，且視覺(jué)系統(tǒng)用不確定的T-S模糊模型來(lái)代替。考慮到存在未測(cè)量的變量，提出了一個(gè)能夠觀測(cè)未知輸入的觀測(cè)器。該模糊控制器整合了基于李雅普諾夫方法得到的線性矩陣不等式，在不同駕駛工況下使用軟件仿真來(lái)評(píng)估所提出方法的有效性。所提出的方法只使用一個(gè)傳感器，不需要其它任何道路信息。軟件仿真結(jié)果證明，所提出的道路曲率估計(jì)算法不僅有效，而且實(shí)用。試驗(yàn)中，擬定了兩種危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并考慮了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；使用CarSim仿真軟件展示了所提出算法的有效性。未來(lái)的研究將會(huì)考慮使用更復(fù)雜的車(chē)輛模型且采用不同的方法驗(yàn)證所提出算法的有效性，同時(shí)還將會(huì)進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)。

刊名：Vehicle System Dynamics（英）

刊期：2013年第5期

作者：H.Dahmani et al

編譯：于立嬌