[发明专利]一种车辆主动安全控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种车辆主动安全控制方法及装置，将获取到的车辆状态参数输入至预先建立的主动安全控制模型进行计算，得到运动学表示的车辆横向速度估计值和动力学表示的车辆横向速度估计值并进行伪积分计算，得到车辆横向车速最终估计值，将车辆横向车速最终估计值进行质心侧偏角计算，得到离散时刻的车辆质心侧偏角，基于离散时刻的车辆质心侧偏角，调节车辆主动安全控制。通过上述方案，分别计算出运动学表示的横向车速估计值和动力学表示的横向车速估计值并结合，得到车辆横向车速最终估计值，最终计算出精度高的离散时刻的车辆质心侧偏角，通过离散时刻的车辆质心侧偏角调节车辆主动安全控制，从而提高车辆的行驶安全性能。

技术领域

本发明涉及车辆主动安全测量及控制的技术领域，更具体地说，涉及一种车辆主动安全控制方法及装置。

背景技术

随着社会经济的发展，道路交通安全问题日益突出。为降低交通事故的发生，车辆主动安全系统的发展尤为重要。车辆主动安全系统能够防患于未然，主动避免交通事故的发生。

目前，常见的主动安全系统主要包括防抱死制动系统(Antilock Brake System，ABS)，车辆电子稳定程序(Electronic Stability Program，ESP)，牵引力控制系统(Traction Control System，TCS)，电控驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation，ASR)，四轮转向稳定控制系统(4 Wheel Steering，4WS)等。

这些系统可以分为车辆纵向控制系统和车辆横向控制系统两大类。在车辆横向控制系统和车辆横向控制系统中，均涉及车辆侧向速度与质心侧偏角等运行状态的测量。车辆质心侧偏角被定义为车辆行驶速度方向与车辆纵轴之间的夹角，数值上可以表达为横向车速与纵向车速比值的反正切值，质心侧偏角的精度直接关系车辆的行驶安全性与稳定性。

现有技术中，车辆质心侧偏角的获取有三种途径，第一种是利用高精度全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、光电五轮仪或高精度光学传感器等高精度传感器来确定车辆相对于地面的纵向车速和横向车速，从而计算得到车辆质心侧偏角，但由于高精度全球定位系统GPS、光电五轮仪或高精度光学传感器等高精度传感器的价格高，且对安装位置精度要求高，从而未得到广泛应用；第二种是利用运动学方法，建立运动学模型，在运动学模型中，基于横向加速度和横摆角速度传感器信号的直接积分法或利用车辆轴距和前轮转角等运动几何关系估计车辆质心侧偏角，但是，运动学方法对传感器信号偏差和噪声要求极高，仅适应于横向车速变化频率较高时，难于适应横向车速变化频率较低的工况；第三种即利用动力学方法，在车辆横向动力学模型的基础上，通过现代控制理论中的观测器技术估计车辆质心侧偏角，但是，动力学方法依赖于估计模型和参数的精确性，仅适合于横向车速变化频率较低的工况，难于适应于横向速度变化频率较高的工况。

因此，通过上述技术，所获取到的车辆质心侧偏角的精度低，从而导致主动安全系统控制效果差，造成车辆的行驶安全性能降低。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种车辆主动安全控制方法及装置，通过计算出精度高的离散时刻的车辆质心侧偏角和离散时刻的车辆质心侧偏角，调节车辆主动安全控制，从而提高车辆的行驶安全性能。其公开的技术方案如下：

第一方面，本发明公开了一种车辆主动安全控制方法，所述方法包括：

将获取到的车辆状态参数输入至预先建立的主动安全控制模型进行计算，得到运动学表示的车辆横向速度估计值和动力学表示的车辆横向速度估计值，其中，所述主动安全控制模型包括运动学模型和动力学模型，所述运动学模型用于计算并输出所述运动学表示的车辆横向速度估计值，所述动力学模型用于计算并输出所述动力学表示的车辆横向速度估计值；

将所述运动学表示的车辆横向速度估计值和所述动力学表示的车辆横向速度估计值进行伪积分计算，得到车辆横向车速最终估计值；