基于Uni-Tire轮胎模型的车辆质心侧偏角估计

针对车辆质心侧偏角估计的准确性和实时性能问题,提出了车辆质心侧偏角估计的非线性全维观测器设计方法.首先基于车辆动力学模型及纵滑-侧偏联合工况下的Uni-Tire轮胎模型,利用车载传感器测量车辆状态;观测器利用这些状态估计出车辆的纵向速度、侧向速度及横摆角速度,并由此得到车辆的质心侧偏角估计.其次利用输入-状态稳定(input-to-state stability,ISS)理论对观测器的稳定性进行了分析.最后采用红旗CA7180A3E型轿车的车辆参数使用车辆仿真软件veDYNA对极限工况下的估计结果进行了离线仿真研究,并利用xPC-Target仿真环境和dSPACE实时仿真系统搭建仿真平台,对非线性全维观测器的实时性进行验证.仿真结果表明,非线性估计方法估计精度较高,实时性较好,可以满足工程应用的要求.     

多工况适应的车辆质心侧偏角观测算法研究

研究汽车高速运行稳定性优化控制问题,在车辆稳定性控制中,质心侧偏角是衡量稳定性的重要指标,观测对于稳定性控制非常重要。针对目前车载多传感器信息的观测条件,为解决质心侧偏角观测的准确性、快速性和多工况适应性问题,提出了一种融合卡尔曼滤波和信号积分的质心侧偏角观测算法。观测算法充分考虑了车辆动力学特性,采用车辆运行过程的多种工况进行了算法设计及切换。最后在Matlab/Simulink平台上搭建了质心侧偏角观测仿真实验平台,通过多工况下的仿真,对所提出的质心侧偏角观测算法进行了仿真验证,结果表明能快速准确地矫正质心侧偏角,使稳态误差减小。     

汽车质量与道路坡度串行估计方法

汽车质量与道路坡度是汽车主动安全控制系统的重要参数.提出一种汽车质量与道路坡度串行估计算法.根据汽车质量与道路坡度变化的快慢进行分层串行估计,将缓慢变化的汽车质量作为第一层的估计输出,将快速变化的道路坡度作为第二层的估计输出.基于纵向动力学,首先由轮胎驱动力矩与横摆角速度通过递推最小二乘法(Recursive Leas...     

基于道路摩擦系数估计的智能小车紧急避障策略研究

雾霾环境下驾驶员的视野受到限制,无法准确估计周围的环境信息,对行车安全具有重大影响.自主紧急制动(AEB)系统是一种重要的车辆主动安全功能,用来避免碰撞或减轻碰撞程度.通常,AEB系统利用一个碰撞时间TTC衡量与障碍物发生碰撞的危险程度.通常设计用于制动的TTC门槛值时假设道路摩擦系数为常数,然而,道路情况复杂多变,道路摩擦系数也是变化的,驾驶员在雾霾环境下更难准确估计道路摩擦系数.因此,开发了一个考虑不同摩擦系数对TTC门槛值影响的AEB控制策略.首先用一个复合滑移率轮胎模型来估计峰值道路摩擦系数,再用该系数计算TTC的门槛值,进而利用该Trc门槛值衡量与障碍物发生碰撞的危险程度.因为可以实时识别道路摩擦系数,提出的AEB策略可以自适应雾霾环境下不同的道路表面.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于机器学习的智能汽车决策系统

设计了一个基于机器学习的智能汽车决策系统,旨在结合数据分析与机器学习可以判断出汽车整体的行驶状态,并对汽车异常状况做出自动修正,让道路安全得到有效保障.系统将采用随机森林算法进行机器学习,结合MPU-6050传感器组获取的数据,对所处道路环境做出准确、及时的判断,避免因道路信息不完整而造成不可衡量的损失.     

空间非平稳噪声环境下非均匀线阵的DOA估计

针对在空间非平稳噪声环境下传统的MUSIC算法会失效的问题,提出了一种新的波达方向（DOA）估计方法。该方法利用转换矩阵法,通过对阵列数据相关矩阵进行预处理,从而克服噪声对方位估计的影响,并且该算法适用于非均匀线阵,而非均匀线阵在阵元数目一定的情况下,通过合理设置阵元间距。其方位分辨率较之均匀线阵有较大的提高。计算机仿真结果表明,在非平稳噪声环境下利用该算法非均匀线阵的分辨能力要明显高于均匀线阵。     

高压侧计量检测技术在智能电网环境下的革新

在不改变二次硬件系统配置的情况下,通过充分利用智能电网布置的变电所大数据系统和私有云系统,实现对数据的充分挖掘,从而在1s采样频率下获得高精度的高压侧计量检测技术。通过分析,使用正弦非线性回归法获得电压电流的波形数据,使用线性回归法和杜邦线性回归法,配合神经网络支持的机器学习法进行数据分析,最终实现技术革新目的。     

基于最大似然估计的加权质心定位算法

为解决无线传感器网络中节点自身定位问题,针对接收信号强度指示（received signal strength indication,RSSI）测距误差大和质心定位算法精度低的问题,提出一种基于最大似然估计的加权质心定位算法．首先通过计算将估计距离与实际距离之间的最大似然估计值作为权值,然后在权值模型中,引进一个参数k优化未知节点周围锚节点分布,最后计算出未知节点的位置并加以修正．仿真结果表明,基于最大似然估计的加权质心算法具有定位精度高和成本低的特点,优于基于距离倒数的质心加权和基于RSSI倒数的质心加权算法,适用于大面积的室内定位．     

基于激光雷达的智能汽车环境感知研究

针对城市道路场景复杂多变,三维激光雷达数据量较大的问题,研究将地面点云转化成多个小扇形区域进行并行处理,结合全景分割与单层光束模型进行区域检测,并采用顺序融合方式将色彩模式图像与点云图像特征进行融合。实验表明研究方法对1 000帧激光点云的平均精确率为93.85%,平均召回率为95.73%。该方法对于4种道路的边界点检测精确率、召回率、F1分值最高为0.952、0.910、0.921。研究对研发更加智能且安全的车辆环境感知技术具有重要参考价值。     

智能车辆的道路检测及其应用

道路检测是智能车辆环境感知的主要内容,也是实现自动驾驶的基础.由于交通道路环境多样、复杂,车道检测存在许多挑战.本文总结了相关工作,以缩微智能车辆验证平台为例,从车道检测系统的嵌入式平台构建、典型车道线检测算法分析、车道预警应用等方面入手,分析了典型道路检测技术实现,可作为智能车辆相关功能实现的技术参考.     

Vehicle Dynamic State Estimation: State of the Art Schemes and Perspectives

Next-generation vehicle control and future autonomous driving require further advances in vehicle dynamic state estimation. This article provides a concise review, along with the perspectives, of the recent developments in the estimation of vehicle dynamic states. The definitions used in vehicle dynamic state estimation are first introduced, and alternative estimation structures are presented. Then, the sensor configuration schemes used to estimate vehicle velocity, sideslip angle, yaw rate and roll angle are presented. The vehicle models used for vehicle dynamic state estimation are further summarized, and representative estimation approaches are discussed. Future concerns and perspectives for vehicle dynamic state estimation are also discussed.      

基于激光散射特性的路面识别智能车设计

为了实现自主驾驶车辆的不同路面识别功能,该文首先设计制作了电驱动自动驾驶智能车,包含基于STC12C5A60S2芯片的主控电路,7.2 V转5 V～6 V电源分配模块,基于L298芯片的驱动电路,舵机HG14-M实现转向功能,欧姆龙E6A2-CW3C编码器实现速度反馈,无线模块NRF24L01与上位机通讯。进行激光后向散射特性理论研究与实验,制作以BH1750FVI为核心的高分辨率数字型光强度采集模块,设计安装车载激光后向散射测量装置,单片机与上位机LabVIEW监控系统进行无线通讯,实现不同路面识别。实验结果表明,智能车可以对不同粗糙度路面进行区分。该方法对于提高自动驾驶车辆的安全性具有重要意义。     

基于主元神经网络的非结构化道路跟踪

在概率的框架内,基于主元神经网络,提出了一种新的蒙特卡罗道路跟踪技术,用于自主陆地车辆在非结构化道路上的导航．使用直线道路模型表示道路边缘,并对其状态利用二阶自回归模型进行预测;在HSV彩色空间将颜色信息和局部空间特征相结合,利用主元神经网络提取主成分;根据道路边缘窗的统计特性,利用粒子滤波器进行道路状态的估计．实验结果表明,该方法能够鲁棒地进行非结构化道路跟踪．     

Cognition-Driven Traffic Simulation for Unstructured Road Networks

Dynamic changes of traffic features in unstructured road networks challenge the scene-cognitive abilities of drivers, which brings various heterogeneous traffic behaviors. Modeling traffic with these heterogeneous behaviors would have significant impact on realistic traffic simulation. Most existing traffic methods generate traffic behaviors by adjusting parameters and cannot describe those heterogeneous traffic flows in detail. In this paper, a cognition-driven trafficsimulation method inspired by the theory of cognitive psychology is introduced. We first present a visual-filtering model and a perceptual-information fusion model to describe drivers’ heterogeneous cognitive processes. Then, logistic regression is used to model drivers’ heuristic decision-making processes based on the above cognitive results. Lastly, we apply the high-level cognitive decision-making results to low-level traffic simulation. The experimental results show that our method can provide realistic simulations for the traffic with those heterogeneous behaviors in unstructured road networks and has nearly the same efficiency as that of existing methods.

     

一种迎侧角信号参数模拟的实现方法

研究了在机载火控系统的自动化检测系统中迎侧角信号参数模拟的方法，通过分析参数模拟信号的特点，采用虚拟信号源产生二元变量电压信号，实现对迎、侧角信号的参数模拟。其应用对于提高参数模拟的通用性和检测的自动化程度具有重要的意义。     

智能车辆环境感知技术与平台构建

本文从智能车辆环境感知功能入手,剖析了感知功能实现及其存在的技术挑战,实现复杂交通环境感知所需传感器,并介绍了车载传感器融合平台.分析现有智能车辆环境感知平台实现,通过缩微智能车辆载体,介绍了低成本、低功耗的嵌入式环境感知系统,对于智能车辆功能研发具有参考意义.     

结构化公路车道的精确检测与跟踪

在结构化道路情况下,车道检测简化为白线检测。文章利用图像处理技术和优化技术,提出了一种在结构化道路中精确检测车道的两层算法。同时利用白线的局部特性和全局特性,鲁棒的提取特征;将感兴趣区域分为近视野和远视野,按照″拟和-判断-拟和″的流程,用直线或直线与二次曲线的光滑组合匹配白线;并针对具体应用环境,为优化算法添加适当的权值因子,提高算法抗噪性。测试结果表明算法能够自动、快速、准确的检测白线。