[发明专利]基于模糊规则的人机共驾控制权柔性转移方法及系统

权利要求书

1.一种基于模糊规则的人机共驾控制权柔性转移方法，其特征在于，包括：

步骤S1：采集驾驶员输入方向盘转角信息以及车辆质心偏离车道中心线距离信息；

步骤S2：建立车辆的运动学模型，基于车辆的运动学模型建立转向控制器对转向进行控制，获取方向盘目标转向角

步骤S3：构建随机函数模拟驾驶员在疲惫、分心状态下的方向盘转角输入，使车辆在预设时间段发生车道偏差，模拟驾驶员在分心、疲惫状态下的车辆行驶情况；

步骤S4：根据方向盘转角输入和车辆质心偏离车道中心线距离信息，判断驾驶员驾驶状态，基于模糊逻辑规则，得到相应的人机共驾驾驶权重系数γ；

步骤S5：建立人机共驾驾驶权共享模型，基于人机共驾驾驶权共享模型根据驾驶员输入方向盘转角方向盘目标转向角以及人机共驾驾驶权重系数γ，得到最终控制车辆转向运动的方向盘转角输入

步骤S6：根据计算得到的方向盘转角输入控制车辆的转向运动，对车辆当前的车道偏离状况进行修正，实现车道保持；

所述车辆的运动学模型基于二维平面上的自行车模型，建立以质心为中心，前轮驱动的车辆运动学状态方程；

所述转向控制器是提供自动驾驶系统在车道发生偏离时能进行车道保持的目标方向盘转角；

所述人机共驾驾驶权共享模型是控制人机共驾智能车辆最终转向的转角输出系统，通过人机共驾驾驶权共享模型验证共驾系数的有效性，证实驾驶权能在驾驶员与自动驾驶系统之间进行柔性过渡，在车道发生偏离时及时纠正；

在所述步骤S2中：选择自适应模糊PID控制器作为车道保持控制器对转向进行控制；

所述自适应模糊PID控制器包括：基于车辆的运动学模型利用模糊PID算法建立车道保持器；

所述自适应模糊PID控制器包括：基于车辆的运动学模型，根据车辆质心距车道中心线的侧向距离e及误差变化e_c，利用模糊逻辑控制算法，计算得到方向盘转角PID控制器的参数的变化量ΔK_p、ΔK_i、ΔK_d，建立自适应模糊PID控制器；

在所述步骤S4中：根据方向盘转角和车辆横向偏差e，利用模糊逻辑控制算法，计算得到人机共驾驾驶权权重系数γ。

2.根据权利要求1所述的基于模糊规则的人机共驾控制权柔性转移方法，其特征在于，所述车辆的运动学模型采用：

v_t+1＝v_t+a*dt (4)

其中，x表示车辆当前的横坐标；y表示车辆当前的纵坐标；表示车辆偏航角；α表示车辆当前的加速度；v表示车辆当前的速度；l_f、l_r分别表示车辆的前轮和后轮到车辆重心的距离；δ_f表示车辆方向盘转角，t表示时间t。

3.根据权利要求1所述的基于模糊规则的人机共驾控制权柔性转移方法，其特征在于，所述人机共驾驾驶权共享模型采用：

其中，γ表示人机共驾驾驶权权重系数；表示驾驶员输入方向盘转角；表示方向盘目标转向角；表示控制车辆转向运动的方向盘转角输入。