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原文传递一种智能汽车人机协同控制权重分配方法

专利名称：	一种智能汽车人机协同控制权重分配方法
摘要：	本发明提供了一种在复杂工况下及驾驶员不同状态下的人机协同控制权重分配方法，通过接管机制实验方法来确定驾驶员的精神及心理状态；提出了危险系数来对驾驶工况进行分析；最后提出协同控制因子决策来进行权重分配。本发明可有效监测到驾驶员的精神及心理状态，针对不同状态做出不同权重分配方案，在尽量降低驾驶员操作负担的情况下，有效保证了驾驶员的行车安全，同时提高了驾驶效率；本发明有效判断出不同的行车工况，针对复杂的行车路况做出不同权重分配方案，尤其重视人为接管后可能出现的车辆晃动甚至失稳的情况，大大提高了行车安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司
发明人：	华一丁;龚进峰;戎辉;唐风敏;郭蓬;田涌君;何佳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910656095.5
公开号：	CN110329277A
代理机构：	天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：	戴文仪
分类号：	B60W50/08(2012.01);B;B60;B60W;B60W50
申请人地址：	300457 天津市滨海新区开发区第二大街62号泰达MSD-B1-1907
主权项：	1.一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：具体包括如下步骤： S1:选用接管反应时间来综合定量反应驾驶员当前驾驶状态以及车辆当前所处工况； S2:提出基于智能汽车危险系数ε表征车辆的安全状态； S3：自动驾驶系统在接管瞬间根据驾驶员所处状态、车辆当前工况、以及危险系数进行综合判断，由协同控制因子动态调整驾驶员与控制器控制转向盘的主权。 2.根据权利要求1所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：所述步骤S1中，驾驶状态包括正常驾驶状态、疲劳驾驶状态、分神驾驶状态、接打电话驾驶状态、抽烟驾驶状态、情绪激动(愤怒)驾驶状态以及酒后驾驶状态。 3.根据权利要求1所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：所述步骤S1中，接管反应时间越长，代表车辆所处驾驶状态越不安全。 4.根据权利要求1所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据本车距离前方障碍物的安全距离，将智能车辆的安全状态进行划分为极度危险、普通危险和较为安全三种状态。 5.根据权利要求4所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：所述步骤S2中，将车辆划分为两个区间：中高速驾驶工况和低速驾驶工况，具体如下： (1)中高速驾驶工况：极度危险状态区间普通危险状态区间较为安全状态区间[1，∞]； (2)低速驾驶工况：极度危险状态区间普通危险状态区间较为安全状态区间[1，∞]；式中，v1是自车车速；v2是目标车车速；td是驾驶员反应时间，范围取0.3～1.2s；amax是最大减速度；D1是高速时车辆行驶安全距离；D2是低速时车辆行驶安全距离。 6.根据权利要求5所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：所述步骤S3中，由协同控制因子动态调整驾驶员与控制器控制转向盘的主权，协同控制因子α的调整规则如下： (1)当危险系数ε在1附近时，且驾驶员的接管反应时间Tto接近2s时，认为当前驾驶环境安全，自动驾驶控制器并不干预驾驶员的正常接管操纵，此时协同控制因子α＝0，即驾驶员完全掌握接管之后的控制主权； (2)当危险系数ε在0附近时，且驾驶员的接管反应时间Tto接近5s时，认为当前驾驶环境极度危险，驾驶员当前状态完全无法应对接管之后的车辆操控，此时协同控制因子α＝1，即控制器完全掌握车辆控制主权； (3)当危险系数ε在(0，1)区间时，且驾驶员的接管反应时间Tto在(2，5)区间时，认为驾驶员注意力不集中或精神状态较差，但仍有部分控制车辆转向的能力，此时在驾驶员接管瞬间，驾驶员与自动驾驶控制器共同拥有转向控制权。 7.根据权利要求6所述的一种智能汽车人机协同控制权重分配方法，其特征在于：协同控制因子α由危险系数ε和驾驶员的接管反应时间Tto两个变量通过编制模糊规则确定，设定ε的论域为[0，1]，Tto的论域为[2，5]km/h，各输入变量的模糊子集均为{S，M，L}，表示变量的小、中、大三种状态，输入变量均采用三角形隶属度函数.输出变量为协同控制因子α，其论域为[0，1]，模糊子集为{Z，S，M，L，VL}，表示零、小、中、大、较大五种状态，其中模糊规则的制定原则为：当驾驶员发生接管后，ε越小，驾驶环境越危险，需较大的协同控制因子；Tto越大，驾驶员当前的驾驶状态或精神状态越差，需较大的协同控制因子进行转向辅助。
所属类别：	发明专利