[发明专利]基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法

权利要求书

1.一种基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法，其特征在于，包括：

S210，采集环境信息和自车信息；

S220，根据所述环境信息和自车信息，获取周围车辆j对自车的综合风险作用强度

S230，根据所受综合风险作用强度以及自车的控制量u^driver，实时判断驾驶员的驾驶状态，并计算驾驶权重分配因子α；

S240，根据所述环境信息以及自车信息，计算辅助驾驶系统的控制量u^sys；

S250，根据所述控制量u^sys以及所述驾驶权重分配因子α，用式(17)计算实际控制量u^actual，并输出实际控制量u^actual，控制车辆运动：

u^actual＝(1-α)×u^driver+α×u^sys (17)

其中：采用下式(1)计算得到：

式(1)中，V_j为周围车辆j的风险量，V_i为自车的风险量，E_ji为由式(2)表示的综合风险强度分布函数；

式(2)中，定义为用式(3)表示的基于距离的风险分布特征矢量：

式(3)中，r_ji为由周围车辆j指向车辆的距离矢量，λ为下降梯度系数；

定义为用式(4)表示的交通单元基于运动状态的风险分布特征标量：

式(4)中，θ为相对速度矢量v_r与距离矢量r_ji的夹角，θ＜180°，v_r为周围车辆j指向车辆10的相对速度矢量；

D^marker定义为用式(6)表示的车道线过滤标量作用因子：

式(6)中，T_marker为车道线类型系数，r_{p_lc}为p点指向车道中心线的距离矢量，w为车道宽度。

2.如权利要求1所述的基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法，其特征在于，用式(11)计算所述驾驶权重分配因子α：

式(11)中，为自车受到综合风险作用量为时统计得到的驾驶员的控制量的标准差，δ(t)为当前时刻对应的动态时间窗内的驾驶员策略与统计的驾驶员平均策略的偏差程度，其依据式(12)计算得到：

式(12)中，N(t)为时间窗的窗长度，T₁为动态时间窗的时间起点，T_N为动态时间窗的时间终点，Δa^D(k)为k时刻对应的动态时间窗内的驾驶员策略与统计的驾驶员平均策略的偏差程度，且满足：①当前时刻t＝T_N，即时间窗覆盖范围的终点为当前时刻点；②T_N-T₁＝(N(t)-1)/f，即时间窗覆盖范围的起点由窗长度N(t)决定。

3.如权利要求2所述的基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法，其特征在于，N(t)为动态时间窗的窗长度，由式(13)计算得到：

式(13)中，t₀为驾驶过程的时间起点，为到当前时刻点为止的N(t-1)帧历史数据中，自车所受的风险作用强度a^R的标准差，为到当前时刻点为止的N(t-1)帧历史数据中、自车所受的风险作用强度a^R的平均值。

4.如权利要求1所述的基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法，其特征在于，V_i和V_j均可以采用下式(9)计算得到：

式(9)中，T为交通单元的类型系数，表征了根据交通单元的外形、运载物特性对其风险量进行的修正；m为交通单元的质量，v为交通单元的运动速度，v_limit为道路限速与车辆极限车速之间的较小值，k₁为权重修正系数。

5.如权利要求1所述的基于驾驶员实时风险响应的动态人机共驾驾驶权分配方法，其特征在于，u^sys采用式(14)至式(16)计算得到：

u^sys＝a(t) (14)

式(14)至式(16)中，a(t)为模型输出的自车的行驶加速度；A为最大起步加速度；v(t)为自车的行驶速度；为自车的期望行驶速度；s(t)为自车与前车的车头间距；为期望车头间距；b为自车驾驶人认为自己在紧急情况所能给出的最大制动减速度；B为自车的驾驶人认为的前车可能执行的最大制动减速度；v_f(t)为前车的行驶速度；τ为反应时间；l为有效车长。