丰田研究所取得新突破 显著提高自动驾驶汽车安全

据外媒报道，丰田研究院宣布在自动驾驶领域取得新突破——推出能够显著提高未来出行安全的新软件。如视频所示，TRI研究人员首次对车辆进行编程，使其能够自动绕过封闭轨道上的障碍物。通过结合车辆动力学和控制设计方面的专业知识，TRI的非线性模型预测控制方法可以将车辆的运行范围扩展到其性能的极限。本研究旨在通过识别障碍物和黑冰等危险路况，并利用可控的自动驾驶漂移来避免事故。TRI以人为中心的驾驶研究高级经理Avinash Balachandran表示， “TRI的目标是使用先进的技术来增强和放大人类，但不是取代人类。通过这个项目，我们可以扩大汽车的可控范围，使普通驾驶员能够像专业赛车手一样做出本能反应，能够处理最具挑战性的紧急情况，并使人们在路上更安全全世界每年都有事故发生，而美国每年约有40000人死亡。尽管大多数碰撞都发生在正常情况下，但在某些极端情况下，驾驶员可能需要进行机动，使车辆非常靠近，有时甚至超过正常操作极限。一年前，TRI和斯坦福大学的动态设计实验室计划设计一种新的主动安全系统，以帮助避免碰撞并防止伤亡。汽车性能专家GReddy与漂移传奇人物Ken Gushi合作，培养与职业车手相媲美的技能。这项技术可以增强普通驾驶员应对危险和极端情况的能力，帮助人们维护道路安全。TRI研究科学家Jonathan Goh说：“当面对潮湿或湿滑的道路时，专业驾驶员可能会选择让汽车‘漂移’和转弯，但我们大多数人都不是专业驾驶员。因此，TRI程序可以识别并自动绕过封闭道路上的障碍物。”通过该软件，TRI研究人员可以更全面地了解车辆性能，每20秒计算一次新的轨迹，这使汽车在赛道上行驶时能够获得更好的平衡。未来，丰田将继续研究新兴的安全技术方法，以增强车辆安全技术。该控制方案将来自漂移特定方法的车辆动力学和控制设计见解与NMPC的通用框架相结合，可以将车辆的工作范围扩展到轮胎饱和点之外。因此，车辆可以超越开环稳定性的传统概念，通过闭环驾驶控制，即使在路面湿滑区域也能实现可控性。最近，TRI通过测试一种NMPC控制器取得了进展，该控制器可以从动态和不平衡漂移平稳过渡到抓地力驾驶，同时还可以考虑包括道路边界在内的多个目标。TRI在专门为自动驾驶研究设计的丰田Supra测试了这种方法。车辆配备了计算机控制的转向、节气门、离合器排量、顺序变速器和独立车轮制动。车辆状态信息以250Hz的速率从双天线RTK-GNSS辅助INS系统获得，NMPC控制器在x86计算机上运行。

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