[发明专利]考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统

说明书

本发明提供了一种考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统，包括：通过实车试验，采集车辆动力学参数以及对应的乘员乘车感受信息；通过神经网络方法建立车辆动力学参数与乘员乘车感受信息之间的关系，基于该关系构建乘员感受模型；利用乘员感受模型优化自动驾驶汽车轨迹规划决策过程，生成新的行驶轨迹。本发明可以实现在保证安全规范行驶的前提下，生成兼顾乘员乘车感受的行驶轨迹。

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体地，涉及考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统。

背景技术

国际汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers,SAE)根据车辆操控任务的把控程度，将自动驾驶技术分为L0-L5六个级别，系统在L1-L3主要起辅助功能；当达到L4及以上，车辆驾驶将全部交给系统，驾驶员被完全取代，但人在车上作为乘员的角色是始终存在的。

当前国内外的自动驾驶车辆智能水平、智能行为测试与评价往往只考虑了车辆的功能实现以及各项任务的完成度，忽略了其作为载人交通工具的本质属性，而实际上，自动驾驶汽车应充分考虑人的驾乘感受。

随着智能驾驶技术的深度发展，大量的技术进步表明自动驾驶汽车的未来发展将不会受到计算机算力以及传感器功能的限制。很显然的，乘客的乘车感受是一个非常值得关注的亟待解决的复杂问题，而其也将成为制约智能车辆智能化程度的关键环节。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统。

根据本发明提供的一种考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划方法，包括：

数据采集步骤：通过实车试验，采集车辆动力学参数以及对应的乘员乘车感受信息；

建模步骤：通过神经网络方法建立车辆动力学参数与乘员乘车感受信息之间的关系，基于该关系构建乘员感受模型；

行使优化步骤：利用乘员感受模型优化自动驾驶汽车轨迹规划决策过程，生成新的行驶轨迹。

优选地，所述车辆动力学参数包括：纵向速度、侧向加速度、纵向加速度、横摆角速度、车身侧倾角或车身俯仰角；

乘员乘车感受信息包括：乘车生理舒适感等级、心理安全感等级以及对驾驶系统的信任度。

优选地，所述建模步骤包括：

将采集到的车辆动力学参数作为神经网络的输入，将对应的乘员乘车感受信息作为神经网络的正确输出，通过监督学习的方式建立得到能基于动力学变化反映出乘员感受的模型。

优选地，所述车辆动力学参数为在一时刻采集到的或为在一时间段内采集到的均值或极值，所述乘员乘车感受信息为乘车生理舒适感等级、心理安全感等级以及对驾驶系统的信任度的加权总分。

优选地，所述行使优化步骤包括：

对车辆进行运动学建模，得到车辆运动学模型；

基于模型预测控制算法，结合车辆运动学模型，建立行驶轨迹规划器；

将乘员感受模型作为行驶轨迹规划器中目标函数的一部分，并基于仿真试验调整权重，生成新的行驶轨迹。

根据本发明提供的一种考虑乘员感受的自动驾驶汽车轨迹规划系统，包括：

数据采集模块：通过实车试验，采集车辆动力学参数以及对应的乘员乘车感受信息；

建模模块：通过神经网络方法建立车辆动力学参数与乘员乘车感受信息之间的关系，基于该关系构建乘员感受模型；

行使优化模块：利用乘员感受模型优化自动驾驶汽车轨迹规划决策过程，生成新的行驶轨迹。