隨著計算機(jī)技術(shù)、儀器儀表技術(shù)和通信技術(shù)的不斷提升,智能駕駛及輔助駕駛系統(tǒng)在近年來得到了很大的發(fā)展。很多輔助駕駛系統(tǒng)都已經(jīng)投入到了實際應(yīng)用中,如車道保持系統(tǒng)、碰撞預(yù)警系統(tǒng)、并線輔助系統(tǒng)及自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等。其中自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的應(yīng)用極大的減輕了駕駛員在長途高速駕車行駛過程中的疲勞程度,同時還提高了行車安全性。在車輛開啟自適應(yīng)巡航之后,無論前車速度如何變化,車輛始終可以與前車以相同的時速行駛,在保持安全間距的情況下對前車進(jìn)行跟隨。但當(dāng)前自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的應(yīng)用還處于初級階段,存在很多不足之處。系統(tǒng)的控制輸入主要依賴于位于車頭的傳感器測距信息,這種單一的信息依賴導(dǎo)致其應(yīng)用場景被限制在行駛環(huán)境較好的高速及國道路況下。并且由于系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢,使其無法應(yīng)用于小間距跟隨,同時在前車速度頻繁變化時車輛的跟隨效果也不夠理想。針對自適應(yīng)巡航系統(tǒng)以及類似車輛跟隨系統(tǒng)存在的問題,在充分考慮實際路況中不同車輛加速和制動性能差異的情況下,文中圍繞基于V2V(車-車)通信的車輛同步跟隨系統(tǒng)展開研究工作。本系統(tǒng)在傳感器測距信息的基礎(chǔ)上加入V2V通信來接收前后車的動力及制動輸出差異信息,使二者同時作為跟隨系統(tǒng)的控制輸入,組成協(xié)...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
        1.1.1 理想化無人駕駛的局限性
        1.1.2 當(dāng)前車輛跟隨系統(tǒng)存在的問題
        1.1.3 新的車輛跟隨系統(tǒng)需求
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于測距傳感器的車輛跟隨系統(tǒng)發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.2 新一代車輛跟隨系統(tǒng)的道路測試研究及規(guī)劃
        1.2.3 車輛跟隨的理論方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 輪式機(jī)器人的跟隨研究現(xiàn)狀
        1.2.5 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
2 車輛縱向控制系統(tǒng)及跟隨模型構(gòu)建
    2.1 V2X及 V2V體系結(jié)構(gòu)分析
        2.1.1 V2X通信技術(shù)分析
        2.1.2 V2V技術(shù)分析
    2.2 車輛跟隨控制策略及控制器結(jié)構(gòu)研究
        2.2.1 車輛跟隨控制策略分析
        2.2.2 縱向控制系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)建立
        2.2.3 CACC控制器結(jié)構(gòu)分析
    2.3 車輛縱向跟隨模型建立
        2.3.1 縱向簡化跟隨模型分析
        2.3.2 含V2V通信的車輛跟隨模型建立
    2.4 本章小結(jié)
3 動力同步過程及間距控制方法研究
    3.1 車輛行駛性能分級
        3.1.1 動力輸出分級方法研究
        3.1.2 制動輸出分級方法研究
        3.1.3 分級應(yīng)用分析
    3.2 間距控制過程分析
        3.2.1 期望間距保持
        3.2.2 安全跟隨控制
    3.3 安全間距模型構(gòu)建
        3.3.1 安全間距分析
        3.3.2 常用安全間距模型
        3.3.3 最小安全間距模型總結(jié)
        3.3.4 改進(jìn)的安全距離模型及計算方法
    3.4 間距調(diào)節(jié)過程中的優(yōu)先特性研究
        3.4.1 啟動過程
        3.4.2 跟馳過程
        3.4.3 緊急制動
    3.5 本章小結(jié)
4 車輛通信網(wǎng)絡(luò)研究及優(yōu)化
    4.1 V2V通信協(xié)議研究
        4.1.1 DSRC技術(shù)分析
        4.1.2 C-V2X技術(shù)分析
        4.1.3 DSRC與 C-V2X對比
        4.1.4 車輛跟隨系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)選擇
    4.2 V2V通信時延估計研究
        4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)交通流分析
        4.2.2 鏈路時延模型構(gòu)建
        4.2.3 鏈路時延的預(yù)測過程
    4.3 V2V通信轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點優(yōu)化
        4.3.1 轉(zhuǎn)發(fā)問題分析
        4.3.2 競爭轉(zhuǎn)發(fā)方案分析
        4.3.3 競爭轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議改進(jìn)
        4.3.4 BZB協(xié)議實施步驟
        4.3.5 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的非同質(zhì)通信能力
        4.3.6 整體中繼轉(zhuǎn)發(fā)邏輯
    4.4 本章小結(jié)
5 仿真及測試系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)數(shù)值仿真
        5.1.1 仿真環(huán)境
        5.1.2 仿真過程說明
        5.1.3 仿真測試結(jié)果
    5.2 測試系統(tǒng)模塊設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案
        5.2.2 主控板
        5.2.3 車身模塊
        5.2.4 測距模塊
        5.2.5 模擬V2V通信模塊
        5.2.6 路線檢測模塊
        5.2.7 測速模塊
        5.2.8 電機(jī)驅(qū)動模塊
        5.2.9 顯示模塊
        5.2.10 微縮車輛整體
    5.3 測試系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.3.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.3.2 μC/OS-III實時操作系統(tǒng)應(yīng)用
        5.3.3 系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計
    5.4 測試系統(tǒng)實驗測試
        5.4.1 實驗場地
        5.4.2 實驗方法
        5.4.3 實驗結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 課題未來展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：4008977