CN110155059A - 一种弯道优化控制方法及*** - Google Patents

一种弯道优化控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弯道优化控制方法及***。所述控制方法包括：获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角；根据所述横向运动数据确定侧向加速度；根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量；根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量；根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。采用本发明所提供的控制方法及***能够同时对车辆纵向运动和横向运动进行控制，提高车辆驶入弯道时的舒适度，避免车辆进出环岛时与相邻车道车辆碰撞。

Description

一种弯道优化控制方法及***
技术领域
本发明涉及车辆辅助驾驶领域，特别是涉及一种弯道优化控制方法及***。
背景技术
随着辅助驾驶技术的日益成熟，如自适应巡航控制***、自动紧急制动、车道保持***等辅助驾驶技术已广泛应用于车辆市场；而目前的辅助驾驶技术多为对车辆纵向或横向运动的独立控制，而当驾驶员在驾驶技术不娴熟时，特别是弯道行驶过程中，驾驶员需要同时协调车辆的横向转向行为与纵向加减速，手脚要同时兼顾方向盘与制动踏板或加速踏板，而当驾驶员手脚协调能力弱时，传统的辅助驾驶技术无法同时对车辆纵向或横向运动控制，从而会使得车辆横纵向加速度变化突兀，车辆舒适度下降，进出环岛时可能导致车辆与相邻车道车辆碰撞，甚至发生交通事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种弯道优化控制方法及***，以解决传统的辅助驾驶技术无法同时对车辆纵向运动和横向运动进行控制，车辆横纵向加速度变化突兀，车辆舒适度下降，进出环岛时可能导致车辆与相邻车道车辆碰撞，甚至发生交通事故的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种弯道优化控制方法，包括：
获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角；
根据所述横向运动数据确定侧向加速度；
根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量；
根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量；
根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
可选的，所述根据所述横向运动数据确定侧向加速度，具体包括：
根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
可选的，所述根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量，具体包括：
获取修正条件；
判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述横向运动数据以及所述侧向加速度满足所述修正条件，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
可选的，所述根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量，具体包括：
根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
一种弯道优化控制***，包括：
横向运动数据获取模块，用于获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角；
侧向加速度确定模块，用于根据所述横向运动数据确定侧向加速度；
纵向加速度预修正量确定模块，用于根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量；
纵向加速度修正量确定模块，用于根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量；
调整模块，用于根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
可选的，所述侧向加速度确定模块具体包括：
侧向加速度确定单元，用于根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
可选的，所述纵向加速度预修正量确定模块具体包括：
修正条件获取单元，用于获取修正条件；
第一判断单元，用于判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，得到第一判断结果；
纵向加速度预修正量确定单元，用于若所述第一判断结果表示为所述横向运动数据以及所述侧向加速度满足所述修正条件，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
可选的，所述纵向加速度修正量确定模块具体包括：
纵向加速度修正量确定单元，用于根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种弯道优化控制方法及***，通过读取车辆当前的运动状态，特别是车辆横向运动数据，如方向盘转角、侧向加速度等参数，对车辆的纵向运动进行辅助控制，在车辆入弯过程，当横向加速度即将激增时，车辆辅助制动，降低车速，以使横向加速度波动平稳，起到协调车辆横纵向加速度的作用，从而减轻了驾驶员弯道中的操作量，让车辆弯道驾驶更加宜人、简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的弯道优化控制方法流程图；
图2为本发明所提供的基于车辆控制***的弯道控制优化方法流程图；
图3为本发明所提供的弯道优化控制***结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种弯道优化控制方法及***，能够同时对车辆纵向运动和横向运动进行控制，提高车辆驶入弯道时的舒适度，有效避免发生车辆进出环岛时与相邻车道车辆碰撞的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的弯道优化控制方法流程图，如图1所示，一种弯道优化控制方法，包括：
步骤101：获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角。
信息采集模块通过车载诊断***(On-Board Diagnostics，OBD)接口与车辆连接，实时读取车辆数据如方向盘转角、车速等信息。
步骤102：根据所述横向运动数据确定侧向加速度。
所述步骤102具体包括：根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]，K根据不同车型在各个车速下分别标定；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
步骤103：根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量。
所述步骤103具体包括：
获取修正条件；
所述修正条件为：1)车速V>20km/h；2)方向盘转角>10°；3)侧向加速度|Ay|大于2m/s2。
同时满足上述条件之后，判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，若是，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
步骤104：根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量。
所述步骤104具体包括：根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
计算出加速度的预修正量Ax后，根据该值的正负，计算加速度修正量Ax*。
若Ax为正值：Ax*＝k1Ax。
若Ax为负值：Ax*＝k2Ax。
其中k1为加速修正系数，取值范围(0,1)，k2为减速修正系数，取值范围(0,1)。
步骤105：根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
根据加速度修正量Ax*，选择将该值输入执行***即驱动***或制动***。
当Ax*为正值时，此时辅助加速，将该值与驾驶员油门踏板位置得出的响应加速度值相加，同输入至发动机管理***(Engine Management System，EMS)，并以发动机转矩百分比形式输出，该EMS***为原车自带EMS***。
当Ax*为负值时，此时辅助制动，将该减速度值发送至车身电子稳定***(Electronic StabilityProgram，ESP)，车辆响应减速并返回步骤101，该ESP***为原车ESP***，如图2所示。
图3为本发明所提供的弯道优化控制***结构图，如图3所示，一种弯道优化控制***，包括：
横向运动数据获取模块301，用于获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角。
侧向加速度确定模块302，用于根据所述横向运动数据确定侧向加速度。
所述侧向加速度确定模块302具体包括：侧向加速度确定单元，用于根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
纵向加速度预修正量确定模块303，用于根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量。
所述纵向加速度预修正量确定模块303具体包括：修正条件获取单元，用于获取修正条件；第一判断单元，用于判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，得到第一判断结果；纵向加速度预修正量确定单元，用于若所述第一判断结果表示为所述横向运动数据以及所述侧向加速度满足所述修正条件，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
纵向加速度修正量确定模块304，用于根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量。
所述纵向加速度修正量确定模块304具体包括：纵向加速度修正量确定单元，用于根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
调整模块305，用于根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
为了辅助驾驶员协调车辆转弯过程中的车辆横纵向运动，便于驾驶员自身手脚协同操作，本发明能够根据车辆目前的横向运动状态自适应调节车辆的纵向运动，使得两方向的加速度均无剧烈波动，使车辆行驶得更加平稳，乘坐更加舒适，减轻了驾驶员弯道中的操作量，使驾驶员手脚更容易协调控制，让车辆弯道驾驶更加宜人、简单。
本发明通过略微增大车辆纵向加速度(指绝对值)使车辆的横向加速度(绝对值)明显降低，即车辆合加速度(绝对值)减小，使驾驶员乘坐更舒适。
与现有技术相比，本发明存在以下有益效果：
1)通过车辆的横向运动状态调节车辆的纵向运动，区别于其他单独考虑横向控制与纵向控制的辅助驾驶算法，该拟人化的弯道控制优化算法，在弯道中根据车辆实时的横向运动状态，对车辆的纵向加速度进行实时微调，使车辆在转弯过程中的横纵向合加速度降低，使车辆运动更加平稳，乘坐舒适。
2)通过使车辆在转弯过程中自适应调节车辆的纵向运动，使车辆的操控更加宜人化，能起到提高新手以及一般驾驶员控制车辆同时进行转向与加减速操作时的协同能力，避免交通事故的发生。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种弯道优化控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角；
根据所述横向运动数据确定侧向加速度；
根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量；
根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量；
根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
2.根据权利要求1所述的弯道优化控制方法，其特征在于，所述根据所述横向运动数据确定侧向加速度，具体包括：
根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
3.根据权利要求2所述的弯道优化控制方法，其特征在于，所述根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量，具体包括：
获取修正条件；
判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述横向运动数据以及所述侧向加速度满足所述修正条件，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
4.根据权利要求3所述的弯道优化控制方法，其特征在于，所述根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量，具体包括：
根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
5.一种弯道优化控制***，其特征在于，包括：
横向运动数据获取模块，用于获取车辆的横向运动数据；所述横向运动数据包括方向盘转角；
侧向加速度确定模块，用于根据所述横向运动数据确定侧向加速度；
纵向加速度预修正量确定模块，用于根据所述横向运动数据以及所述侧向加速度确定所述车辆的纵向加速度预修正量；
纵向加速度修正量确定模块，用于根据所述纵向加速度预修正量确定纵向加速度修正量；
调整模块，用于根据所述纵向加速度修正量对所述车辆的纵向加速度进行调整，以辅助所述车辆进行弯道驾驶。
6.根据权利要求5所述的弯道优化控制***，其特征在于，所述侧向加速度确定模块具体包括：
侧向加速度确定单元，用于根据公式确定侧向加速度；其中，Ay为侧向加速度；K为速度系数，K∈[0.8，2]；δ为方向盘转角；i为转向系传动比；L为车辆轴距；V为车速。
7.根据权利要求6所述的弯道优化控制***，其特征在于，所述纵向加速度预修正量确定模块具体包括：
修正条件获取单元，用于获取修正条件；
第一判断单元，用于判断所述横向运动数据以及所述侧向加速度是否满足所述修正条件，得到第一判断结果；
纵向加速度预修正量确定单元，用于若所述第一判断结果表示为所述横向运动数据以及所述侧向加速度满足所述修正条件，根据公式确定所述车辆的纵向加速度预修正量；其中，Ax为纵向加速度预修正量。
8.根据权利要求7所述的弯道优化控制***，其特征在于，所述纵向加速度修正量确定模块具体包括：
纵向加速度修正量确定单元，用于根据公式Ax*＝kAx确定纵向加速度修正量；其中，Ax*为纵向加速度修正量；k为加速修正系数，所述加速修正系数包括加速修正系数以及减速修正系数。
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