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ADAS地图支撑的可预见性巡航系统研究
| 论文题名： | ADAS地图支撑的可预见性巡航系统研究 |
| 关键词： | 高级驾驶员辅助系统;可预见性巡航;电子控制单元;导航地图 |
| 摘要： | 高级驾驶员辅助系统（AdvancedDriverAssistanceSystems，ADAS）逐渐应用于汽车中，提高了驾驶的经济性、安全性和舒适性。ADAS主要由感知层、决策层、控制层组成：感知层主要包括车辆中集成的各种传感器；决策层主要是车载ADAS电子控制单元（ElectronicControlUnit，ECU）；控制层包括车辆中安装的电子刹车、电子转向、电子驱动以及电子信号提示等。ADAS系统是通过安装在车辆上的各种传感器（红外线探测器，雷达，相机）对周边环境进行探测，并对采集到的环境信息由ECU进行实时地分析实现对周围环境中的其他目标的识别和检测，掌控周边环境，预测危险发生。最终由控制层和人机交互系统作出相应的控制行为，如变道、巡航、减速、动力转换、紧急制动等。 ADAS系统功能的实现离不开精准的ADAS地图，ADAS地图介于普通导航地图与高精度导航地图之间。ADAS中最重要的是地图数据中高程信息的引入，ADAS导航地图作为ADAS重要的先验信息，除传统的平面坐标信息之外，同时为车辆提供道路的曲率、坡度等重要信息。高程作为ADAS数据中一个关键要素对ADAS决策和驾驶中的人机交互具有十分重要的辅助作用［1］。 本文研究的基于ADAS地图的预见性巡航系统是通过电子地平线系统接收车辆上的GPS信息，实时与软件中的ADAS地图数据对比，定位车辆当前位置，并将前方道路上的信息通过CAN总线，以报文的形式传递给车辆其它控制单元。这些控制单元根据道路情况以及车辆的最经济节油区间，实时调整车辆驾驶速度和驾驶模式从而实现节油。 本文主要研究内容如下： 首先，研究了电子地平线系统，通过接收GPS数据定位到ADAS地图上的准确位置，基于车辆起始点的高精度定位和期望到达的目标点，建立路网拓扑信息，不断向前拓展路网，直到达到设定的拓展距离。介绍了adasisV2协议，遵照该协议将路网上的车位置信息和前方道路信息通过CAN总线发送到预见性巡航控制决策模块。 然后控制决策模块通过接受到的道路高层信息透过所设计的非线性预测控制算法与油耗模型进行车辆速度预测控制，以预测方式决定未来上下坡时的最经济节能车速及车辆加速、减速最佳时机。本论文不仅可提供驾驶员作为节能驾驶决策建议，同时兼顾行车安全与实现经济行驶的依据。 最后基于最佳预测控制的节能预见性巡航控制决策设计并利用MSECarSim车辆动态模拟软件进行近似实车的车辆建模、虚拟场景建置、功能验证与油耗量化分析。试验结果表明了本系统的稳定性和有效性。 |
| 作者： | 郑巍巍 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 陈琼;冯国梁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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