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基于模型预测控制的智能车辆主动避撞控制研究

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汽车工程 2019年第4期41卷 404-410页

作者：任玥郑玲张巍杨威熊周兵重庆大学汽车工程学院机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安汽车工程研究院重庆401120

针对自主驾驶车辆的转向避撞问题,提出了一种分层避撞控制方法。上层路径规划控制器基于车辆运动学模型,引入人工势场函数,采用障碍物与车辆的相对状态描述车辆碰撞风险。基于模型预测控制理论,构建优化目标函数,规划最优避撞路线,并采... 详细信息

针对自主驾驶车辆的转向避撞问题,提出了一种分层避撞控制方法。上层路径规划控制器基于车辆运动学模型,引入人工势场函数,采用障碍物与车辆的相对状态描述车辆碰撞风险。基于模型预测控制理论,构建优化目标函数,规划最优避撞路线,并采用五次多项式拟合局部避撞路径。对于下层路径跟踪控制器,则建立车辆非线性动力学模型,构建基于最优转向盘转角输入的路径跟踪优化函数,实现局部避撞路径跟踪。最后搭建了Carsim/Matlab联合仿真平台,对被控车辆在不同路面、不同车速情况下的避障路径规划和跟踪效果进行了仿真。结果表明:上层控制器能根据障碍物信息实时规划局部避撞路径,下层控制器能控制车辆平滑、稳定地跟踪参考路径,从而实现车辆的主动避撞功能。

关键词：智能车辆分层控制主动避撞路径规划路径跟踪

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融合注意力特征的遮挡物体6D姿态估计

计算机应用 2022年第12期42卷 3715-3722页

作者：马康哲皮家甜熊周兵吕佳重庆师范大学计算机与信息科学学院重庆401331 重庆国家应用数学中心(重庆师范大学) 重庆401331 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

在机械臂视觉抓取过程中,现有的算法在复杂背景、光照不足、遮挡等条件下,难以对目标物体进行实时、准确、鲁棒的姿态估计。针对以上问题,提出一种基于关键点方法的融合注意力特征的物体6D姿态网络。首先,在跳跃连接(Skip Connection)... 详细信息

在机械臂视觉抓取过程中,现有的算法在复杂背景、光照不足、遮挡等条件下,难以对目标物体进行实时、准确、鲁棒的姿态估计。针对以上问题,提出一种基于关键点方法的融合注意力特征的物体6D姿态网络。首先,在跳跃连接(Skip Connection)阶段引入能够聚焦通道空间信息的卷积注意力模块(CBAM),使编码阶段的浅层特征与解码阶段的深层特征进行有效融合,增强特征图的空间域信息和精确位置通道信息;其次,采用归一化损失函数以弱监督的方式回归每个关键点的注意力图,将注意力图作为对应像素位置上关键点偏移量的权重分数;最后,累加求和得到关键点坐标。实验结果证明,所提网络在LINEMOD数据集和Occlusion LINEMOD数据集上ADD(-S)指标分别达到了91.3%和46.3%。与基于关键点的逐像素投票网络(PVNet)相比ADD(-S)指标分别提升了5.0个百分点和5.5个百分点,验证了所提网络在遮挡场景下有更好的鲁棒性。

关键词：物体6D姿态估计注意力模块卷积注意力模块遮挡物体关键点

基于Prescan的自动紧急刹车系统控制策略研究

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基于Prescan的自动紧急刹车系统控制策略研究

作者：胡雄任玥郑玲黎予生熊周兵重庆大学汽车工程学院长安汽车工程研究总院

本文提出了一种新的自动紧急刹车系统控制策略和在真实交通环境中碰撞风险评估模型。该控制策略依据碰撞风险的程度具有两级预警和两级制动强度。在Prescan软件中,建立虚拟交通环境进行了仿真测试,仿真结果表明:该控制策略能够避免或有... 详细信息

本文提出了一种新的自动紧急刹车系统控制策略和在真实交通环境中碰撞风险评估模型。该控制策略依据碰撞风险的程度具有两级预警和两级制动强度。在Prescan软件中,建立虚拟交通环境进行了仿真测试,仿真结果表明:该控制策略能够避免或有效减缓碰撞。

关键词：汽车工程主动安全避撞策略

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基于雷达与机器视觉信息融合的前车检测研究

基于雷达与机器视觉信息融合的前车检测研究

作者：曾杰任玥郑玲黎予生熊周兵重庆大学汽车工程学院长安汽车工程研究总院

针对智能汽车依靠单一传感器对前方车辆检测存在漏检、误检的问题,建立起毫米波雷达和摄像头对前方车辆检测算法的融合模型,提出筛选毫米波雷达所检测的前方有效车辆与本车相对位置数据的滤波算法,采用车辆尾部特征分类器检测和基于底... 详细信息

针对智能汽车依靠单一传感器对前方车辆检测存在漏检、误检的问题,建立起毫米波雷达和摄像头对前方车辆检测算法的融合模型,提出筛选毫米波雷达所检测的前方有效车辆与本车相对位置数据的滤波算法,采用车辆尾部特征分类器检测和基于底部阴影特征的方法检测前方车辆在像素空间位置,根据信息融合模型实现对毫米波雷达与视觉信息的融合。研究结果表明:采用机器视觉的方法对轿车的检测效果较好,但对尾部特征复杂的大货车会存在较高的漏检情况。经毫米波雷达与机器视觉的信息融合后,两种传感器能够同时检测出大货车,有效提高所检测到车辆目标的置信度,增加智能汽车行驶安全性能。

关键词：毫米波雷达机器视觉信息融合车辆

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某车型主机初次上电的策略研究

某车型主机初次上电的策略研究

作者：马云林杜战龙谢乐成熊周兵重庆长安汽车股份有限公司

本文以某车型主机初次上电无法启动的问题为研究对象,通过现象分析和主机上电逻辑排查确定根本原因。本文提出预防车机系统初次上电无法启动的解决机制,减少降低了因软件设计策略不当引起的车机无法启动的概率,减少工厂下线检测的抱怨... 详细信息

本文以某车型主机初次上电无法启动的问题为研究对象,通过现象分析和主机上电逻辑排查确定根本原因。本文提出预防车机系统初次上电无法启动的解决机制,减少降低了因软件设计策略不当引起的车机无法启动的概率,减少工厂下线检测的抱怨。通过插拔电瓶测试和台架模拟测试观察车机上电启动情况,均未问题复发,表明该控制策略可行。

关键词：初次上电上电逻辑插拔电瓶控制策略

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基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

作者：熊周兵杨威丁可梁锋华郑玲黎予生长安汽车研究总院重庆大学汽车工程学院

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,本文提出一种两段式泊车路径规划算法,采用Sigmoid函数对路径进行函数拟合,确定泊车路径。本文建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了Pre... 详细信息

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,本文提出一种两段式泊车路径规划算法,采用Sigmoid函数对路径进行函数拟合,确定泊车路径。本文建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了Pre Scan虚拟仿真环境,通过超声波传感器获取车位信息,对提出的基于预瞄模糊控制的自动泊车算法进行了仿真验证。仿真结果表明,Sigmoid函数对两段式泊车路径的拟合决定系数可达0.99以上,采用本文所推荐的预瞄模糊控制的泊车算法,汽车能够很好追踪规划的路径,并成功泊入预定车位。

关键词：两段式泊车函数拟合预瞄模糊控制 PreScan

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基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

2016中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：杨威郑玲任玥王科李以农黎予生张强熊周兵重庆大学汽车工程学院机械传动国家重点实验室重庆长安汽车工程研究院

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,本文基于两段式泊车路径规划,采用Sigmoid函数对两段式泊车路径进行函数拟合;建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了PreScan虚拟仿真环境... 详细信息

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,本文基于两段式泊车路径规划,采用Sigmoid函数对两段式泊车路径进行函数拟合;建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了PreScan虚拟仿真环境,通过超声波传感器获取车位信息,对提出的基于预瞄模糊控制的自动泊车算法进行了仿真验证。仿真结果表明,Sigmoid函数对两段式泊车路径的拟合决定系数可达0.99以上,采用基于预瞄模糊控制的自动泊车算法,汽车能够很好追踪规划的路径,并成功泊入预定车位。

关键词：两段式泊车函数拟合预瞄模糊控制 PreScan

基于碰撞风险评估的智能汽车主动制动与主动悬架协调控制研究

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基于碰撞风险评估的智能汽车主动制动与主动悬架协调控制研究

2016中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：任玥郑玲杨威李以农王科詹振飞黎予生熊周兵张强重庆大学汽车工程学院机械传动国家重点实验室长安汽车工程研究院

本文首先建立车辆碰撞风险评估模型,根据车辆碰撞风险预判结果,研究了基于预警、辅助制动以及紧急制动的分段式自动避撞的主动制动控制策略。针对辅助制动以及紧急制动带来的舒适性恶化问题,建立了车辆行驶动力学模型,分别以预警、辅助... 详细信息

本文首先建立车辆碰撞风险评估模型,根据车辆碰撞风险预判结果,研究了基于预警、辅助制动以及紧急制动的分段式自动避撞的主动制动控制策略。针对辅助制动以及紧急制动带来的舒适性恶化问题,建立了车辆行驶动力学模型,分别以预警、辅助制动以及紧急制动的车辆安全性、舒适性为目标,研究了主动悬架协调控制策略。研究结果表明:针对不同的主动制动控制阶段,通过主动悬架的协调控制,能明显改善不同阶段的舒适性和安全性的权重,从而提高智能车辆在自动避撞过程中的工况适应性。

关键词：碰撞风险主动制动主动悬架协调控制多目标优化

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基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究

重庆理工大学学报（自然科学） 2017年第2期31卷 14-22页

作者：熊周兵杨威丁可梁锋华郑玲黎予生重庆长安汽车股份有限公司汽车研究总院重庆401120 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,提出一种两段式泊车路径规划算法,采用Sigmoid函数对路径进行函数拟合,确定泊车路径。建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了Pre Scan虚... 详细信息

针对目前自动泊车系统转向不连续问题,提出一种两段式泊车路径规划算法,采用Sigmoid函数对路径进行函数拟合,确定泊车路径。建立了横向预瞄模型,对路径追踪误差进行估计,采用模糊控制方法,对拟合后的理想路径进行追踪;搭建了Pre Scan虚拟仿真环境,通过超声波传感器获取车位信息,对提出的基于预瞄模糊控制的自动泊车算法进行了仿真验证。仿真结果表明:Sigmoid函数对两段式泊车路径的拟合决定系数可达0.99以上;采用该预瞄模糊控制泊车算法,汽车能很好地追踪规划的路径,并成功泊入预定车位。

关键词：两段式泊车函数拟合预瞄模糊控制 PreScan