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深度解讀智能駕駛系統(tǒng)缺陷解決方案|天天實(shí)時(shí)

2023-06-30 10:08:08來(lái)源:智駕最前沿

與傳統(tǒng)汽車相比,自動(dòng)駕駛汽車更注重車輛能否將乘客安全地送達(dá)目的地這一實(shí)用性目標(biāo),這應(yīng)成為自動(dòng)駕駛汽車行業(yè)發(fā)展的根本要求。自動(dòng)駕駛技術(shù)廣泛應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)其安全目標(biāo)需要一系列技術(shù)前提:物聯(lián)網(wǎng)的普及和智能網(wǎng)聯(lián)、公路智能化改造和車輛智能化。但其僅僅實(shí)現(xiàn)了車輛的部分智能化,物聯(lián)網(wǎng)和公路的智能化改造均未實(shí)現(xiàn),致使自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)場(chǎng)景缺失,無(wú)法實(shí)現(xiàn)駕駛數(shù)據(jù)的快速收集、分析和共享,難以做出保證駕駛安全的決策。


【資料圖】

此外,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,車輛智能化仍然存在諸多無(wú)法克服的各類內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)。首先,就其感知系統(tǒng)而言,視覺(jué)感知、激光感知和微波感知三類感知技術(shù)各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如在強(qiáng)光和高速公路上行駛時(shí),視覺(jué)感知無(wú)法進(jìn)行有效感知,并且無(wú)法勝任復(fù)雜環(huán)境下的全要素識(shí)別任務(wù)。激光傳感器和微波感知毫米波雷達(dá)無(wú)法識(shí)別靜止物體或低速行駛的車輛、偏航的車輛、路坑等。

其次,就其決策系統(tǒng)而言,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,人工智能也具有明顯的缺陷。第一,其基礎(chǔ)算法無(wú)法像人類一樣富有經(jīng)驗(yàn)并可以完全理解其所感知到的各類數(shù)據(jù)。第二,對(duì)人工智能深度學(xué)習(xí)的能力培養(yǎng)很大程度上體現(xiàn)了開發(fā)者的知識(shí)積累程度和價(jià)值觀,甚至帶有其在現(xiàn)實(shí)世界中的歧視和偏見,具有很大的局限性。如當(dāng)前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為主要識(shí)別移動(dòng)的物體、而無(wú)法識(shí)別靜止或低速移動(dòng)的物體。

當(dāng)前ADAS系統(tǒng)已經(jīng)在部分車型上實(shí)現(xiàn)了商用化,相對(duì)于一級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)而言,二級(jí)駕駛輔助功能已經(jīng)初步具備了自動(dòng)駕駛在初級(jí)條件下的駕駛功能,比如脫手脫腳進(jìn)行一定時(shí)間的“自動(dòng)駕駛”,且從用戶使用的基本反饋來(lái)看,針對(duì)一些簡(jiǎn)單場(chǎng)景下的駕駛輔助功能還是比較滿意的,但是針對(duì)復(fù)雜條件下的處理情況卻不盡理想。主要表現(xiàn)為如下場(chǎng)景功能:

問(wèn)題分類

問(wèn)題描述

嚴(yán)重度(S)

頻繁度(F)

探測(cè)度(D)

橫向控制功能

1)橫向控制過(guò)程中,容易出現(xiàn)控制超調(diào),導(dǎo)致急速偏離車道;

8

5

6

2)當(dāng)駕駛員踩油門踏板對(duì)縱向進(jìn)行加速控制時(shí),橫向壓線行駛不退出;

6

6

6

3)駕駛員對(duì)方向盤超控后,系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)烈對(duì)抗或極易退出兩種極端;

8

6

6

跟線控制功能(ICA)

1)對(duì)于相鄰車道某些大車或異形車會(huì)造成的壓迫感無(wú)法做到自適應(yīng)的規(guī)避或躲閃;

5

9

7

2)對(duì)于進(jìn)入彎道無(wú)法做到提前限速,經(jīng)常導(dǎo)致入彎困難或彎道偏離正常車道;

7

9

5

跟車控制功能(TJA)

1)經(jīng)過(guò)十字路口時(shí),與并排的側(cè)方車輛容易發(fā)生碰撞;

9

5

7

2)當(dāng)車輛識(shí)別車道線與車輛間歇性出現(xiàn)時(shí),容易出現(xiàn)跟線與跟車控制之間的頻繁切換;

5

5

6

說(shuō)明:如上嚴(yán)重度、頻繁度及可探測(cè)度分別從1-10分別為由低到高的不同等級(jí)。

下面將針對(duì)性的對(duì)如上二級(jí)駕駛輔助功能售后問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的原因分析及解決方案說(shuō)明。

目前從售后市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)的基本的橫向控制功能問(wèn)題主要包括如下幾類:

1)橫向控制超調(diào)問(wèn)題

橫向控制過(guò)程中,容易出現(xiàn)控制超調(diào),導(dǎo)致急速偏離車道;

2)駕駛員縱向干預(yù)時(shí),橫向控制魯棒性降低

當(dāng)駕駛員踩油門踏板對(duì)縱向進(jìn)行加速控制時(shí),橫向壓線行駛不退出;

3)駕駛員橫向干預(yù)時(shí),橫向控制魯棒性降低

駕駛員對(duì)方向盤超控后,系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)烈對(duì)抗或極易退出兩種極端;

圖片

對(duì)于自動(dòng)駕駛控制回環(huán)中我們不難看出主要體現(xiàn)在控制器+執(zhí)行器的交互執(zhí)行結(jié)果上,其整個(gè)橫向控制邏輯圖如下:

圖片

當(dāng)控制端準(zhǔn)確地發(fā)送的控制信號(hào)時(shí),執(zhí)行端則需要在適當(dāng)延遲條件下將性能響應(yīng)到位,如果執(zhí)行器響應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)如下不同的情況,則會(huì)導(dǎo)致不同的執(zhí)行結(jié)果。

1)延遲較長(zhǎng)時(shí)間開始響應(yīng)自動(dòng)駕駛控制器指令

2)響應(yīng)執(zhí)行器結(jié)果的最小值比控制端發(fā)出的最大值更大

3)響應(yīng)執(zhí)行結(jié)果的最大值比控制端發(fā)出的最大值小

4)響應(yīng)執(zhí)行結(jié)果后執(zhí)行器清零(或回退)慢

1 橫向控制超調(diào)問(wèn)題

橫向控制超調(diào)主要表現(xiàn)為當(dāng)系統(tǒng)控制器發(fā)出轉(zhuǎn)向指令后,執(zhí)行器在執(zhí)行轉(zhuǎn)向過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足等情況,此時(shí)系統(tǒng)功能無(wú)法及時(shí)的滿足駕駛員的駕駛需求導(dǎo)致偏出目標(biāo)車道的情況,這種控制缺陷主要影響系統(tǒng)性能指標(biāo),且會(huì)在一定程度上一定程度上影響控制執(zhí)行結(jié)果(如偏離車道可能導(dǎo)致系統(tǒng)退出)。

對(duì)于超調(diào)控制來(lái)說(shuō),主要是指執(zhí)行器執(zhí)行結(jié)果超過(guò)控制端指令發(fā)出值后導(dǎo)致車輛偏出車道。執(zhí)行器執(zhí)行結(jié)果偏大的原因除開本身控制端響應(yīng)能力外,更多的是對(duì)于響應(yīng)初期的系統(tǒng)助力曲線標(biāo)定不合理。如下圖表示了執(zhí)行器EPS基礎(chǔ)助力曲線的生成圖譜。

圖片

從上圖中不難看出,對(duì)于上層發(fā)出的相同的扭矩信號(hào),其執(zhí)行器EPS執(zhí)行的助力曲線隨著車輛速度值不斷增加而增大,也就是低速時(shí)(實(shí)線表示)需要更多的基礎(chǔ)助力,而高速(虛線)時(shí),其基礎(chǔ)助力則較低。但是EPS對(duì)于基礎(chǔ)助力的反應(yīng)是一個(gè)過(guò)程量,如果在同一時(shí)間段內(nèi),速度變化了較大值,則基礎(chǔ)助力曲線的反射弧來(lái)不及跟上由輪端反饋回來(lái)的速度變化,則會(huì)導(dǎo)致較高的速度下使用前一時(shí)刻較大的基礎(chǔ)助力曲線進(jìn)行助力,其結(jié)果是助力超調(diào),導(dǎo)致其執(zhí)行結(jié)果超調(diào)。

此類問(wèn)題從根源原因上看是無(wú)法解決的,因?yàn)橹η€標(biāo)定結(jié)果受速度的影響比較大,而速度值總是在輪端執(zhí)行后才會(huì)返回來(lái)被檢測(cè)到,因此該延遲會(huì)導(dǎo)致其執(zhí)行助力過(guò)程總是滯后的,這里要想解決該問(wèn)題要么通過(guò)選擇更好的執(zhí)行器單元,要么摒除基于上層扭矩產(chǎn)生的基礎(chǔ)助力邏輯,可直接通過(guò)轉(zhuǎn)角控制邏輯進(jìn)行,因?yàn)檗D(zhuǎn)角控制中的回環(huán)控制是放在EPS內(nèi)部進(jìn)行的,即整個(gè)系統(tǒng)只需要將期望執(zhí)行的航向角轉(zhuǎn)化為執(zhí)行轉(zhuǎn)角并發(fā)送給執(zhí)行器EPS,則一切均可交由EPS進(jìn)行執(zhí)行控制了。

除開以上助力曲線導(dǎo)致的問(wèn)題外,其執(zhí)行器響應(yīng)時(shí)間延遲也是造成超調(diào)的原因。由于整個(gè)閉環(huán)控制中,監(jiān)測(cè)端是上級(jí)ADAS系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到其發(fā)出的指令在一定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)不到位時(shí),會(huì)認(rèn)為自己未能發(fā)送足夠執(zhí)行扭矩進(jìn)行控制,因此會(huì)加大發(fā)送扭矩,而實(shí)際情況是該扭矩比期望的真實(shí)值更大,這就造成了響應(yīng)超調(diào)了。

圖片

對(duì)于EPS響應(yīng)延遲問(wèn)題當(dāng)前沒(méi)有特別好的解決方案,除開由于網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲造成的造成的系統(tǒng)響應(yīng)延遲外,大部分原因是由于EPS固有性能缺陷產(chǎn)生,解決此問(wèn)題的方法也比較簡(jiǎn)單,通常都是通過(guò)對(duì)招標(biāo)技術(shù)要求進(jìn)行參數(shù)限制來(lái)進(jìn)行提升性能。

2駕駛員縱向干預(yù),系統(tǒng)退出

這里的駕駛員縱向干預(yù)是指駕駛員踩踏油門踏板,其縱向速度會(huì)隨之增大,此時(shí)車輛容易偏出車道,智能駕駛二級(jí)系統(tǒng)退出,此時(shí)若旁車道有車,則容易與之發(fā)生碰撞危險(xiǎn)。

分析原因如下,由于動(dòng)力學(xué)控制方程表示如下:

其中v表示車輛當(dāng)前速度,L表示前后軸距離, k0 表示車輛穩(wěn)定性常數(shù),該值與車輛自身質(zhì)量、車長(zhǎng),各輪胎側(cè)偏剛度等因素相關(guān),不同的取值區(qū)間表示不同的轉(zhuǎn)向性能。

k0=0,表示中性轉(zhuǎn)向,表征橫擺角速度增益與車速成線性關(guān)系,其斜率為1/L;

其車輛橫擺角速度與速度在一定的轉(zhuǎn)向角下成正比關(guān)系,即越高的速度下其相應(yīng)的橫擺角速度變化越快,將上式帶入車道軌跡預(yù)估方程中,可以得出如下:

Y= 1/6*1/Vx * Ws"*X3+1/2*1/Vx * Ws*X2+θ*X+D,

由上述車道軌跡規(guī)劃方程由可知,速度變化的大小直接影響橫向規(guī)劃距離的結(jié)果,相同時(shí)間內(nèi)速度變化越快,則規(guī)劃的橫向位移變化越大,由于規(guī)劃過(guò)程采用了卡爾曼濾波的前向預(yù)測(cè)+更新方式,就更容易出現(xiàn)超調(diào)。上述超調(diào)控制的結(jié)果就是偏出車道,同時(shí)超級(jí)巡航檢測(cè)到車輛無(wú)法保持在車道中央行駛,退出橫向控制。

解決上述問(wèn)題的方法是進(jìn)行縱向限速,即系統(tǒng)判斷自身對(duì)橫向的控制能力,當(dāng)檢測(cè)到自身對(duì)于變化過(guò)快的縱向速度/加速度無(wú)法在進(jìn)行準(zhǔn)確地橫向規(guī)劃時(shí),隨即退出橫向控制。比如對(duì)于駕駛員踩油門造成的一定油門開度標(biāo)定一個(gè)閾值Th,當(dāng)實(shí)際油門開度大于該Th時(shí),則提前退出橫向控制,以避免規(guī)劃超調(diào)導(dǎo)致偏出車道所帶來(lái)的危險(xiǎn)。

3 駕駛員干預(yù)轉(zhuǎn)向控制

駕駛員干預(yù)系統(tǒng)正在控制的轉(zhuǎn)向過(guò)程時(shí),根據(jù)系統(tǒng)所采取的不同轉(zhuǎn)向控制方案會(huì)存在不同的感知結(jié)果。一般的,采用扭矩控制的過(guò)程中,駕駛員接管過(guò)程更為容易,接管過(guò)程更為平滑,而采用轉(zhuǎn)角控制的方案,駕駛員接管過(guò)程則更為費(fèi)勁,除非其接管力矩標(biāo)定的更加靈敏。此外,駕駛員干預(yù)過(guò)程中,若其力矩并未達(dá)到系統(tǒng)的退出力矩值,則系統(tǒng)容易出現(xiàn)人機(jī)共駕的情況,這種情況下,系統(tǒng)的控制往往顯得十分被動(dòng),對(duì)于整個(gè)駕駛過(guò)程往往容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向超調(diào)或轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象。其原因是因?yàn)檫M(jìn)行轉(zhuǎn)向扭矩模型的計(jì)算過(guò)程中,并未考慮駕駛員輸入對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的影響,而橫向PID的調(diào)控過(guò)程也是從輪端執(zhí)行完成后,接收車輛信息進(jìn)行的反饋調(diào)節(jié),因此其調(diào)控過(guò)程始終滯后于實(shí)際的輸出量值。這是造成橫向控制不精確的直接原因。

要解決以上問(wèn)題根源,我們除了對(duì)駕駛員接管扭矩進(jìn)行精標(biāo)外,最重要的還是對(duì)駕駛員的干預(yù)進(jìn)行及時(shí)而準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。這里需要針對(duì)性的搭建駕駛員行為預(yù)測(cè)模型,如下描述了其中一種比較經(jīng)典的算法:基于博弈論的駕駛員行為模型控制算法。

圖片

如上圖,其模型輸入涵蓋了駕駛員操作主體RDriver(k)與系統(tǒng)控制主體RAFS(k),其中,AFS controller表示由自動(dòng)駕駛控制的轉(zhuǎn)向過(guò)程扭矩或轉(zhuǎn)角,而駕駛員控制器Driver Controller表示對(duì)駕駛員駕駛模型的預(yù)測(cè)器,當(dāng)對(duì)駕駛員操作的預(yù)測(cè)輸出轉(zhuǎn)角δdriver被檢測(cè)到時(shí),將其作為AFS的作用因子輸入到AFS控制器中,從而控制AFS的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)角δAFS, 作為反饋每一個(gè)輸出控制的實(shí)際觀測(cè)值x(k+1)都將作為作用因子,從而影響Driver Controller與AFS Controller的新一輪預(yù)測(cè)值。

由此,系統(tǒng)在輸入端即根據(jù)駕駛員歷史操作信息對(duì)駕駛員即將發(fā)生的操作過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè),并通用影響因子輸入到模型中,這就規(guī)避了原來(lái)PID模型預(yù)測(cè)的滯后性。

4跟車控制功能TJA缺陷

跟車跟線的頻繁切換

當(dāng)駕駛輔助二級(jí)功能需要在行駛過(guò)程中針對(duì)道線或前方車輛的實(shí)際檢測(cè)情況判斷自車是進(jìn)行跟線控制還是跟車控制時(shí),一般情況是,如果能夠檢測(cè)到清晰的車道線時(shí),系統(tǒng)會(huì)參照清晰的車道線對(duì)自車進(jìn)行軌跡規(guī)劃及對(duì)中控制,當(dāng)能未能檢測(cè)到清晰的車道線時(shí),系統(tǒng)會(huì)同時(shí)判斷前方是否有可跟隨的車輛,若存在相應(yīng)的車輛時(shí),則系統(tǒng)需要從跟隨車道中心線切換為跟隨前車軌跡運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)跟隨前車行駛。

當(dāng)重新能夠檢測(cè)到清晰車道線時(shí),系統(tǒng)可以重新從跟車切換為跟線控制,但是當(dāng)識(shí)別的車道線和車輛在一定時(shí)間內(nèi)存在頻繁變換時(shí),系統(tǒng)需要在軌跡規(guī)劃控制層,進(jìn)行不斷的模式調(diào)整,但是此時(shí)由于跟線控制和跟車控制存在兩條完全不同的預(yù)瞄軌跡,這樣就會(huì)導(dǎo)致兩種控制的車輛結(jié)果狀態(tài)完全不同,可能出現(xiàn)在同一位置的相鄰時(shí)刻,由模式1(跟車控制)切換為模式2(跟線控制)時(shí),出現(xiàn)較大的橫向位置偏移。其結(jié)果是系統(tǒng)需要發(fā)送較大的轉(zhuǎn)角或扭矩在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最新的位置。以上過(guò)程如果頻繁出現(xiàn),則會(huì)出現(xiàn)車輛的橫向抖動(dòng)或者整個(gè)方向盤都會(huì)甩起來(lái),駕駛員的主觀感受是相當(dāng)不舒適的,從舒適性的角度考量,需要找到一個(gè)完善的解決方案。

圖片

解決方案:

以上問(wèn)題是由于未能針對(duì)檢測(cè)到的車道線和車輛后的控制狀態(tài)模式切換做冷卻回滯控制,即當(dāng)一種模式向另一種模式切換時(shí),沒(méi)有給予延遲時(shí)間確認(rèn),則容易在臨界點(diǎn)上發(fā)生頻繁切換。因此最簡(jiǎn)單的方法就是在兩種模式切換過(guò)程中設(shè)置冷卻回滯控制時(shí)間,如下圖表示了一種比較清晰地模式切換的圖示說(shuō)明,在根線模式和跟車模式之間,留有足夠多時(shí)長(zhǎng)的回滯判斷時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)跟線模式和跟車模式之間的平穩(wěn)過(guò)渡,減少車輛的橫向抖動(dòng)或者整個(gè)方向盤都會(huì)甩起來(lái)的問(wèn)題。

圖片

如上圖中所示,對(duì)于駕駛輔助二級(jí)系統(tǒng)控制過(guò)程中,當(dāng)清晰的車道線即將消失,且前方有車時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)自身能力繼續(xù)向前模擬車道線一段時(shí)間,然后判斷是否有可跟隨的車輛,若有,則切換為跟車模式。如果無(wú)前車則此時(shí)才直接退出對(duì)中過(guò)程。此外,在跟車過(guò)程中,若重新識(shí)別到清晰的車道線時(shí),需要設(shè)置回滯判斷時(shí)間判斷是否該車道線足夠清晰、穩(wěn)定(即持續(xù)時(shí)間是否足夠),從而確定是否重新切換為跟線控制。

跟車與并排車輛發(fā)生碰撞

在二級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)中,當(dāng)車道線消失,本車有可跟隨的前車時(shí),本車會(huì)繼續(xù)跟隨前車行駛,若前車行駛軌跡出現(xiàn)較大的畫龍甚至虛擬變道駛出“本車道”時(shí),自動(dòng)駕駛汽車此時(shí)跟隨前車行駛?cè)菀壮霈F(xiàn)如下兩種結(jié)果:

其一,當(dāng)設(shè)置的自車跟隨前車的可行駛區(qū)域較小時(shí),自車不再跟隨前車畫大龍行駛,此時(shí)自車判定跟隨的目標(biāo)丟失,其橫向預(yù)瞄軌跡不可用,若此時(shí)保持縱向ACC控制邏輯,則自車迅速加速到目標(biāo)車速,容易與側(cè)前車相撞;

其二,當(dāng)設(shè)置的自車跟隨前車的可行駛區(qū)域較大時(shí),自車跟隨前車畫大龍,此時(shí)就容易與其實(shí)際并行的車輛發(fā)生碰撞;

以上兩種情況都并不是用戶能接受的結(jié)果,因此,必須生成一定的解決方案進(jìn)行解決。

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解決方案:

由于跟車控制邏輯中與并行車或側(cè)前車發(fā)生碰撞的原因主要是對(duì)實(shí)際跟隨的控制前車出現(xiàn)誤跟隨或跟隨丟失后沒(méi)有較好的解決方案。因此主要的解決方案主要從如下幾方面進(jìn)行:

減少對(duì)前車跟隨的可行駛區(qū)域范圍,當(dāng)前車出現(xiàn)大畫龍或虛擬換道出本車道時(shí),不再做繼續(xù)跟隨。但是這個(gè)區(qū)域閾值需要經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,其標(biāo)定值不可過(guò)大或過(guò)小,若過(guò)大,則會(huì)出現(xiàn)上述情況下的誤跟隨,若過(guò)小,則會(huì)出現(xiàn)跟車能力過(guò)弱的情況。

融合側(cè)邊探測(cè)傳感器對(duì)側(cè)邊車輛進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)前車出現(xiàn)畫龍或虛擬換道時(shí),自車接收側(cè)邊傳感器數(shù)據(jù),綜合判斷側(cè)邊是否有相應(yīng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)碰撞車輛,如存在風(fēng)險(xiǎn)車輛,則不再保持對(duì)前車的跟隨邏輯,且適時(shí)的報(bào)警并退出整個(gè)橫向控制;

這里要注意由于自車跟隨前車行駛的TJA功能一般適用在較低速,且與本車碰撞的并行車輛或側(cè)前車的相對(duì)速度一般很低,因此,使用的側(cè)邊傳感器可以是如全景攝像頭、超聲波雷達(dá)等已經(jīng)搭載的傳感器。當(dāng)然高級(jí)一點(diǎn)的功能也可引入角雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。

此外,針對(duì)跟車目標(biāo)丟失后,自車容易出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)募铀偾闆r,可以通過(guò)采用加速抑制的方法,當(dāng)判斷跟車目標(biāo)丟失時(shí),通過(guò)控制將自車收油門甚至控制減速的情況,將車輛控制在比當(dāng)前速度相當(dāng)或更低的狀態(tài)下。此時(shí)可以防止出現(xiàn)退橫向,縱向失控的情況。

5 跟線控制功能ICA缺陷

無(wú)彎道提前限速

彎道提前限速是指,當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車以一定較高速度進(jìn)入前方一定彎道區(qū)域時(shí),自車無(wú)任何提前減速,亦或者只是保留了原始ACC系統(tǒng)功能中利用車輛轉(zhuǎn)向角或橫擺率進(jìn)行實(shí)時(shí)限速的功能模塊。導(dǎo)致在該初始速度下,無(wú)法順利通過(guò)該曲率的彎道,其結(jié)果是橫向控制下的扭矩或轉(zhuǎn)角無(wú)法將車輛保持在車道中央,出現(xiàn)偏出車道或報(bào)立即接管的情況。

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解決方案:

針對(duì)彎道無(wú)提前減速的情況,需要充分利用攝像頭對(duì)前方車道線屬性的探測(cè)結(jié)果(曲率Ks)進(jìn)行提前減速,其中限速邏輯由如下公式表示:

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如上公式中τ表示系統(tǒng)計(jì)算從當(dāng)前速度下減速到最高速度能通過(guò)該彎道的最短時(shí)間,該Vobj表示了該彎道曲率下系統(tǒng)能夠通過(guò)的臨界速度值。即在一定的時(shí)間τ內(nèi),需要完成從當(dāng)前速度Vcur減速到目標(biāo)車速Vobj上。Ks表示前方彎道最大曲率。

在高速狀態(tài)下,其曲率和自車速度關(guān)系一般是線性的,可以通過(guò)引入橫擺率Ws得出如下關(guān)系:Ws=Ks*Vx,因此高速狀態(tài)下直接用車身信息限速即可。

說(shuō)明;如上的彎道限速邏輯中,一般情況下,對(duì)應(yīng)的減速度ax、過(guò)彎速度Vx、彎道曲率Ks會(huì)被提前進(jìn)行標(biāo)定被寫入相應(yīng)的表格中。在實(shí)際限速過(guò)程中,只需要查表即可進(jìn)行限速控制。但要注意其縱向加速度ax的上限受限于ACC性能指標(biāo)中的ax上限值5m/s2。

其限速過(guò)程如下:

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無(wú)大車智慧躲閃功能

一般情況下,標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)的智能駕駛二級(jí)對(duì)中功能無(wú)針對(duì)異形車輛,如大貨車、大客車等設(shè)置相應(yīng)的智慧躲閃功能,即當(dāng)大貨車或大客車等異形大車距離本車比較接近時(shí),本車行駛軌跡仍舊參照原先設(shè)置的路徑進(jìn)行駕駛,而本車此時(shí)相對(duì)于旁車較大的橫向距離是比較接近的,駕駛?cè)菀壮霈F(xiàn)兩種比較典型的結(jié)果:

①由于過(guò)近的橫向距離也容易造成車身傳感器對(duì)駕駛實(shí)際狀態(tài)的誤探測(cè)或駕駛趨勢(shì)的誤判斷,此時(shí)會(huì)把旁車道車輛當(dāng)做前方跟車目標(biāo)進(jìn)行減速跟隨亦或者當(dāng)成即將切入的潛在風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)進(jìn)行提前誤制動(dòng)。

②由于過(guò)近的橫向距離可能對(duì)駕駛司機(jī)造成比較大的壓迫感。此時(shí)司機(jī)較為常見的做法是進(jìn)行適當(dāng)減速行駛于旁車道大車后面,或者司機(jī)自己通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤加速超越旁車;

以上兩種情況均不是駕駛輔助希望看到的結(jié)果,第一種情況會(huì)降低駕駛員對(duì)系統(tǒng)的信心感,從而增加接管次數(shù),第二種情況下的誤制動(dòng)則會(huì)降低整個(gè)駕駛功能的舒適性。

解決方案:

根據(jù)如上分析,針對(duì)跟線控制功能增加智慧躲閃就顯得尤為必要,通用的方法是進(jìn)行對(duì)中軌跡重規(guī)劃,即當(dāng)檢測(cè)到旁車道存在的異型車時(shí),需要提前在系統(tǒng)軌跡規(guī)劃算法里面設(shè)置自車與相應(yīng)異形車的對(duì)應(yīng)橫向距離偏移附加值Lateral Offset。此時(shí)疊加后的對(duì)中軌跡相對(duì)于原始軌跡并不處于車道中心線上,而是位于側(cè)偏中心線。且由于旁車道車輛與本車的橫向距離是一個(gè)浮動(dòng)值,其綜合預(yù)瞄軌跡線是做自適應(yīng)調(diào)整的。

同時(shí),由于旁車在橫向偏移上存在一定的趨勢(shì)變化性,這里我們以橫向加速度來(lái)表示這種變化趨勢(shì),其結(jié)果可能導(dǎo)致附加的橫向偏移值可能存在實(shí)時(shí)調(diào)整的可能性,即較大的正向橫向加速度(以靠近本車的加速度為正)表示旁車有侵入的較大風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)需要增大橫向偏移量,反之,如果存在較大的負(fù)向橫向加速度,則表示旁車侵入本車道的風(fēng)險(xiǎn)值較低,此時(shí)可以適當(dāng)減少橫向偏移量或保持當(dāng)前值不動(dòng)。(如下圖所示,表示了一種典型的橫向偏移量與橫向加速度之間的關(guān)系圖)

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