科创中国
关于适应驾驶员特性的差动辅助转向与共享控制系统建模方法技术
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-08-16 15:32:02
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”新能源汽车产业科技服务团| 孟凡鹏 | 2022-10-14 16:25:20
该项技术成果，提供一种考虑驾驶员特性的差动辅助转向系统与共享控制模型建模方法，该方法通过安装在转向柱上的转角传感器和扭矩传感器检测检测方向盘的角位移和作用于方向盘的力矩，将检测结果与车速、期望路径相结合，并考虑驾驶员特性按照一定的控制算法控制轮毂电机输出相应的差动力矩来辅助驾驶员更好的驾驶车辆。本发明根据二自由度的车辆动力学简化模型、车辆质心位置在惯性空间下的坐标模型、车辆轮胎的侧向力的简化模型、车辆转向系统的转向柱动力学模型以及建立差动辅助系统作用下的驾驶员模型，建立考虑驾驶员特征的差动辅助转向系统与共享控制模型。在模型中，考虑了差动辅助系统与驾驶员之间会相互干扰，故将驾驶员的一种手臂阻抗模型的等效转动惯量，等效阻尼和等效刚度特性代入差动辅助系统模型建立中。减少或去除驾驶员与差动辅助系统之间的相互干扰，提升驾驶员的驾驶体验，同时也提高行车安全性。
该项科技成果是一种考虑驾驶员特性的差动辅助转向与共享控制系统建模方法。本发明的方法包括步骤(a)建立二自由度的车辆动力学简化模型和车辆质心位置在惯性空间下的坐标模型；(b)建立车辆轮胎的侧向力的简化模型；(c)建立车辆转向系统的转向柱动力学模型；(d)建立差动辅助系统作用下的驾驶员模型。本发明通过安装在转向柱上的转角传感器和扭矩传感器检测检测方向盘的角位移和作用于方向盘的力矩，将检测结果与车速、期望路径相结合，并考虑驾驶员特性按照一定的控制算法控制轮毂电机输出相应的差动力矩来辅助驾驶员更好的驾驶车辆。
个体驾驶员行为的精确建模是设计满足个性驾驶需求辅助驾驶系统的重要条件之一。近年来，作为智能车控制算法之一的模型预测控制得到了广泛的研究。相关技术对于辨别驾驶行为的动态、随机等特征，设计实时辨识驾驶特征、满足驾驶员个性驾驶需求的智能辅助驾驶系统带来了突出贡献，对自动驾驶过程中汽车的转向控制具备巨大的提升空间。
东南大学王金湘教授科研团队深耕自动驾驶技术领域多年，主要研究方向为车辆动力学及控制，智能网联车辆的路径规划与控制，个性化辅助驾驶，人机协同自动驾驶，驾驶行为建模与状态辨识，传感器融合，多智能体系统等，取得丰厚的科研成果。其团队主持国家自然科学基金项目3项，国家重点研发计划项目子课题1项，参与国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等国家级项目十余项，获教育部科技进步一等奖1项（排名第4），江苏省科学技术奖二等奖1项（排名第2），江苏省教育教学与研究成果奖（研究类）二等奖1项（排名第2）。
该技术在充分理解驾驶员特性的前提下，通过个性化的汽车性能控制实现理想的车辆响应，提高驾驶员对系统的接受度，变“人适应车”为“车适应人”，对驾驶员特性的自动适应、提高交通安全具有重要意义。
可通过技术入股，成品供应，技术合作等方式开展，技术承接方应当具有一定的技术能力，并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作。
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