四輪驅動自駕賽車之同步定位與地圖建置、導航控制及扭力引導系統研究

本研究基於學生方程式無人賽車競賽，使用縮小比例實驗載具在角錐定義的賽道中實現環境感知、即時定位與地圖建構、路線建立、隨機模型預測最佳化控制。整台自駕車的運算架構可大致分為感測器融合與導航控制兩部分。感測器融合利用擴展式卡爾曼濾波器與FastSLAM-1.0演算法，融合相機與各項感測器資訊，以估測出車輛位置和角錐地圖等資訊。導航控制則是基於定位和路徑資料，應用圖形處理器平行運算多個車輛動力學模型，以模型預測控制-隨機最佳化方式求解車輛之控制，並引入扭力引導系統(Torque Vectoring)以輔助車輛達成更高的偏航角速度，以減緩轉向不足，使車輛過彎更加靈活。