孫學(xué)聰，魏巍，董瀟雅

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一種人工介入的評(píng)估方法

孫學(xué)聰，魏巍，董瀟雅

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

車輛使用頻率日益增長(zhǎng)和對(duì)駕駛安全的重視程度不斷提高，駕駛行為分析已成為行車安全的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)駕駛員行為的耦合性、隨機(jī)性和復(fù)雜性，選取方向盤為主要參考依據(jù)，結(jié)合油門踏板、制動(dòng)踏板可以有效評(píng)估駕駛意圖，對(duì)駕駛員是否介入車輛駕駛進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

駕駛行為；駕駛意圖

前言

駕駛車輛在多種場(chǎng)景下，駕駛員進(jìn)行相關(guān)操作，如前方出現(xiàn)擁堵踩制動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)操作控制縱向加速度。通過對(duì)比分析，篩選駕駛員通常會(huì)操作方向盤、踩制動(dòng)踏板或油門踏板[1]等方式干預(yù)車輛運(yùn)動(dòng)。如何判斷駕駛員介入車輛駕駛行為，是主動(dòng)安全和被動(dòng)安全的重要參考依據(jù)。本文著重分析了多種條件下駕駛員干預(yù)車輛駕駛的行為，為車輛駕駛安全做好評(píng)估工作。

1 功能框圖

1.1 功能劃分依據(jù)

依據(jù)操縱車輛機(jī)構(gòu)[2]主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)模塊：轉(zhuǎn)向介入模塊、制動(dòng)介入模塊、油門介入模塊進(jìn)行行為評(píng)估

1.1.1轉(zhuǎn)向介入模塊

線控車輛裝配的電控轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其可以通過報(bào)文形式反饋電控轉(zhuǎn)向狀態(tài)；可通過各模式下報(bào)文變換，判斷人工介入程度。

1.1.2油門介入模塊

線控車輛裝配的電子油門，整車相關(guān)控制器采集油門電壓信號(hào)，通過判斷電壓變化獲取油門開度，并通過報(bào)文反饋油門開度狀態(tài)；可通過對(duì)比油門開度變化，判斷人工介入程度。

1.1.3制動(dòng)介入模塊

線控駕駛車輛裝配的電子制動(dòng)系統(tǒng)，其可以通過報(bào)文形式反饋電控制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)，通過對(duì)比自動(dòng)駕駛模式下報(bào)文與人工駕駛模式下報(bào)文變換，判斷人工介入程度。

1.2 功能框圖

以上三個(gè)功能進(jìn)行分別評(píng)估后取“或”后輸出評(píng)估結(jié)果，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 人工介入功能框圖

2 各模塊功能邏輯

2.1 轉(zhuǎn)向介入功能邏輯

通過請(qǐng)求的轉(zhuǎn)角變化率，與真實(shí)的轉(zhuǎn)角變化率的在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)差值；大于閾值時(shí)判斷駕駛員介入轉(zhuǎn)向操作。

同樣，通過請(qǐng)求的轉(zhuǎn)矩變化率，與真實(shí)的轉(zhuǎn)矩變化率的在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)差值；大于閾值時(shí)判斷駕駛員介入轉(zhuǎn)向操作。但考慮到方向盤在自動(dòng)駕駛過程中會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，所以需要先判斷真實(shí)轉(zhuǎn)角的變化率是否小于抖動(dòng)閾值，若小于認(rèn)為方向盤自然抖動(dòng)，沒有人工介入。

轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角判斷其中之一判定駕駛員操作即認(rèn)為人工介入，邏輯框圖如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)向介入邏輯框圖

2.2 油門介入功能邏輯

通過如巡航請(qǐng)求的油門變化率，與真實(shí)的油門變化率的在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)差值；大于閾值時(shí)判斷駕駛員介入轉(zhuǎn)向操作。而如巡航工況下真實(shí)的油門開度應(yīng)為零，其變化率也應(yīng)為零。邏輯框圖如圖3所示。

圖3 油門介入邏輯框圖

2.3 制動(dòng)介入功能邏輯

通過如巡航請(qǐng)求的制動(dòng)變化率，與真實(shí)的制動(dòng)變化率的在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)差值；大于閾值時(shí)判斷駕駛員介入轉(zhuǎn)向操作。而在如巡航模式下真實(shí)的制動(dòng)開度應(yīng)為零，其變化率也應(yīng)為零。邏輯框圖如圖4所示。

圖4 制動(dòng)介入邏輯框圖

3 結(jié)論

本文涉及的評(píng)估方案是建立在整車線控底盤的基礎(chǔ)上，依據(jù)總線通訊進(jìn)行狀態(tài)分析評(píng)估，整車改制需求較少適合于線控駕駛車輛人工干預(yù)評(píng)估。

[1] 李霖.智能汽車自動(dòng)緊急控制策略[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2015.11.

[2] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

An artificial intervention evaluation method

Sun Xuecong, Wei Wei, Dong Xiaoya

( Shaanxi Heavy Vehicle Co., Ltd. Automotive Engineering Research Institute, Shaanxi Xi’an 710200 )

With the increasing frequency of vehicles and the increasing emphasis on driving safety, driver behavior analysis has become an important part of driving safety. According to the coupling, randomness and complexity of driver's behavior, the steering wheel is selected as the main reference, and the accelerator pedal and brake pedal are combined to evaluate the driving intention effectively, and to judge whether the driver is involved in driving accurately.

driving behavior; driving intention

A

1671-7988(2018)20-185-02

U471.3

A

1671-7988(2018)20-185-02

U471.3

孫學(xué)聰，男，（1980-），工程師，碩士，現(xiàn)從事智能駕駛技術(shù)開發(fā)和新能源混動(dòng)控制策略開發(fā)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.067