[发明专利]结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法及装置

权利要求书

1.一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于视觉传感器，获取车辆前方道路的曲率信息，利用车辆动力学模型对预瞄点处的车辆状态进行估计，得到所述车辆在所述预瞄点处的横向载荷转移率的估计值；

根据所述车辆的当前状态量计算所述车辆的横向载荷转移率的实际值；

将所述横向载荷转移率的估计值与所述实际值进行加权求和，得到所述车辆的横向载荷转移率的预测值；以及

基于所述横向载荷转移率的预测值控制所述车辆的制动系统、驱动系统、转向系统和悬架系统执行防侧翻协调动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述横向载荷转移率的预测值控制所述车辆的制动系统、驱动系统、转向系统和悬架系统执行防侧翻协调动作，包括：

判断所述横向载荷转移率的预测值是否大于防侧翻安全阈值；

如果所述预测值大于所述防侧翻安全阈值，则控制所述车辆进入防侧翻控制模式，计算所述车辆的需求前轮转角、需求悬架刚度或阻尼、需求轮胎纵向力，对车辆底盘驱动、制动、转向、悬架四个系统进行协调控制，输出所述需求前轮转角、所述需求悬架刚度或所述阻尼、需求轮胎纵向力，其中，所述需求前轮转角与所述需求悬架刚度或所述阻尼直接作为主动转向和主动悬架等执行模块的输入量，而所述需求轮胎纵向力则通过下层控制器来执行响应，协调驱动与制动系统以实现需求轮胎纵向力的控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向载荷转移率的实际值的计算公式为：

其中，LTR为横向载荷转移率，γ为衰减因子，LTR_R为车辆当前时刻的真实的横向载荷转移率，LTR_P1,LTR_P2,…,LTR_Pn分别为横向载荷转移率的序列中等距的选取n个点作为预瞄点，取n个预瞄点对应的横向载荷转移率作为输出。

4.一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制装置，其特征在于，包括：

防侧翻预警模块，用于基于视觉传感器，获取车辆前方道路的曲率信息，利用车辆动力学模型对预瞄点处的车辆状态进行估计，得到所述车辆在所述预瞄点处的横向载荷转移率的估计值，并根据所述车辆的当前状态量计算所述车辆的横向载荷转移率的实际值，且将所述横向载荷转移率的估计值与所述实际值进行加权求和，得到所述车辆的横向载荷转移率的预测值；

协调控制模块，用于基于所述横向载荷转移率的预测值控制所述车辆的制动系统、驱动系统、转向系统和悬架系统执行防侧翻协调动作。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述防侧翻预警模块包括：

预瞄单元，用于基于视觉传感器，获取车辆前方道路的曲率信息，利用车辆动力学模型对预瞄点处的车辆状态进行估计，得到所述车辆在所述预瞄点处的横向载荷转移率的估计值；

计算单元，用于根据所述车辆的当前状态量计算所述车辆的横向载荷转移率的实际值；

加权求和单元，用于将所述横向载荷转移率的估计值与所述实际值进行加权求和，得到所述车辆的横向载荷转移率的预测值。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述协调控制模块包括：

判断单元，用于判断所述横向载荷转移率的预测值是否大于防侧翻安全阈值；

控制单元，用于当所述预测值大于所述防侧翻安全阈值时，则控制所述车辆进入防侧翻控制模式，计算所述车辆的需求前轮转角、需求悬架刚度或阻尼、需求轮胎纵向力，并按照所述需求前轮转角、所述需求悬架刚度或阻尼、所述需求轮胎纵向力控制所述制动、驱动、转向和悬架系统输出对车辆底盘驱动、制动、转向、悬架等四个系统进行协调控制，输出所述需求前轮转角、所述需求悬架刚度或所述阻尼、需求轮胎纵向力，其中，所述需求前轮转角与所述需求悬架刚度或所述阻尼直接作为主动转向和主动悬架等执行模块的输入量，而所述需求轮胎纵向力则通过下层控制器来执行响应，协调驱动与制动系统以实现需求轮胎纵向力的控制。