基于超声波传感器的自主电动滑板车碰撞避免安全滤波器

本文提出一种用于自主电动滑板车的碰撞避免安全滤波器，以使此类车辆能在行人区域安全运行。具体而言，我们采用多个低成本超声波传感器来检测电动滑板车前方可能存在的各种障碍物。基于可能存在误差的距离测量值，我们设计了一个滤波器以减轻测量噪声和缺失值的影响，并设计了一个增益调度控制器，以便在即将发生碰撞时根据需要限制下达给电动滑板车的速度。所提出的控制器结构通过部署一个能确保足够大安全距离的降低后的安全速度，能够避免与未知障碍物发生碰撞。该碰撞避免方法的设计使其易于部署在通用微出行车辆的类似应用中。我们通过真实世界实验证明了所提安全滤波器的有效性。