[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

说明书

本申请公开了一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法及装置，其中，方法包括：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，得到预瞄点处的横向载荷转移率的估计值；根据车辆的当前状态量计算车辆的横向载荷转移率的实际值；并通过加权求和，得到车辆的横向载荷转移率的预测值；进而控制车辆的制动、驱动、转向和悬架中的四个系统进行防侧翻协调控制。由此，解决了相关技术中仅根据车辆当前的实际横向载荷转移率进行算法设计，在车辆高速运行的情况下无法实现车辆防侧翻的提前感知、预先判断和及时干预，无法同时兼顾控制响应精度及驾乘人员舒适性的技术问题。

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法及装置。

背景技术

相关技术主要通过ESC(Electronic Stability Control，电子稳定性控制)系统的差动制动反馈控制以实现防侧翻动作。但是，基于ESC系统的防侧翻控制既无法同时兼顾控制响应精度及驾乘人员舒适性，又无法克服由执行系统响应延迟所导致的极端工况车辆侧翻失效。因此，难以达到驾乘舒适度好、响应精度高、响应速度快的要求。

此外，相关技术中，预警模块仅仅根据车辆当前的实际横向载荷转移率进行算法设计。一方面，基于车辆当前的动力学量测值来计算实际横向载荷转移率，本身就存在误差不可观、不可控的缺点；另一方面，当车辆在中高速运行时若出现防侧翻倾向，该传统算法也未结合车辆行驶的道路条件对横向载荷转移率进行预测，因为无法实现车辆防侧翻的提前感知、预先判断和及时干预。

综上所述，相关技术存在响应延迟，无法实现车辆防侧翻的提前感知、预先判断和及时干预，安全性较差，驾驶体验较差，亟需改善。

申请内容

本申请提供一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法及装置，以解决相关技术中仅根据车辆当前的基于动力学计算的实际横向载荷转移率进行算法设计，误差不可观不可控，无法同时兼顾控制响应精度及驾乘人员舒适性，在车辆高速运行的情况下无法实现车辆防侧翻的提前感知、预先判断和及时干预的技术问题。

本申请第一方面实施例提供一种结合视觉预瞄的车辆防侧翻协调控制方法，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。

可选地，在本申请的一个实施例中，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，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。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述横向载荷转移率的实际值的计算公式为：