豐田研究所取得新突破 顯著提高自動駕駛汽車安全
據外媒報道,豐田研究所(Toyota Research Institute,TRI)宣布在自動駕駛領域取得新突破——推出全新軟件,可顯著提高未來出行安全。
正如視頻中所展示的(視頻見原文),TRI研究人員對車輛進行編程,可使車輛首次在封閉軌道上自動繞過障礙物。通過結合在車輛動力學和控制設計方面的專業知識,TRI的非線性模型???預測??控制(NMPC)方法可將車輛的操作范圍擴展到其性能的極限。此次研究旨在通過識別障礙物及黑冰等危險路況,利用受控的自動駕駛漂移來避免事故。
TRI以人為中心的駕駛研究(Human Centric Driving Research)高級經理Avinash Balachandran表示:“TRI的目標是使用增強和放大人類的先進技術,但并不是取代人類。通過該項目,我們可擴大汽車可控區域,從而使普通司機具備專業賽車手的本能反應,能夠處理最具挑戰性的緊急情況,進而使人們在路上更加安全。”
全球每年約有135萬人因車禍喪生,美國每年約有40,000人。雖然大多數碰撞發生在普通情況下,但在某些極端情況下,駕駛員可能需要進行機動,使車輛十分接近,有時甚至超出正常的操控極限。
一年前,TRI和斯坦福大學的動態設計實驗室(Dynamic Design Lab)計劃設計全新主動安全系統,以幫助避免碰撞并防止傷害和死亡。汽車性能專家GReddy和漂移傳奇人物Ken Gushi合作,通過培養與專業駕駛員相當的技能,這項技術可以增強普通駕駛員應對危險和極端情況的能力,幫助人們在道路上保持安全。
TRI研究科學家Jonathan Goh表示:“當面對潮濕或濕滑的道路時,專業司機可能會選擇讓汽車‘漂移’轉彎,但我們大多數人都不是專業司機。因此,TRI進行編程,以能夠在封閉道路上識別并自動繞開障礙物。”
通過該軟件,TRI研究人員可以更全面地了解車輛性能,每20秒計算一次全新軌跡,從而使得汽車在賽道上行駛時更好地實現平衡。未來,豐田將不斷研究新興安全技術方法,以增強車輛安全技術。
該控制方案是將來自漂移特定方法的車輛動力學和控制設計見解與NMPC的通用框架相結合,可將車輛的操作范圍擴展到輪胎飽和點之外。因此車輛可超越傳統開環穩定性的概念,即使在路面濕滑區域,也可憑借閉環駕駛控制實現可控。
近日,TRI取得進展,通過試驗測試了一種NMPC控制器,可以從動態、非平衡漂移平穩過渡到抓地力駕駛,同時還可考慮到包括道路邊界在內的多個目標。
TRI在專為自動駕駛研究定制的Toyota Supra測試了該方法。該車輛搭載計算機控制的轉向、油門、離合器排量、順序傳輸和單獨的車輪制動。車輛狀態信息以250Hz的速率從雙天線RTK-GNSS輔助INS系統獲得,且NMPC控制器在x86計算機上運行。