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原文传递自动驾驶车辆横向控制方法及其系统

专利名称：	自动驾驶车辆横向控制方法及其系统
摘要：	本申请公开了一种自动驾驶车辆横向控制方法及其系统，以车辆纵横向动力学为基础，提出了一种整车质量、前轴到车辆质心的距离、后轴到车辆质心的距离以及车辆横摆转动惯量的参数辨识方法，并基于各动力学参数之间的相关性，实现整车质量和前轴到车辆质心距离的在线参数辨识，提高了横向控制精度，避免了商用车因载重量变化而使模型失配、车辆失控。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京主线科技有限公司
发明人：	马朋涛;何贝;张天雷;郑思仪
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010064371.1
公开号：	CN111186445A
代理机构：	杭州裕阳联合专利代理有限公司
代理人：	姚宇吉
分类号：	B60W40/13;B60W40/12;B60W30/02;B;B60;B60W;B60W40;B60W30;B60W40/13;B60W40/12;B60W30/02
申请人地址：	100000 北京市大兴区北京经济技术开发区荣华南路2号院1号楼2501
主权项：	1.一种自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，包括：获取自动驾驶车辆在行驶过程中的行驶参数；建立车辆质量模型，基于上述行驶参数获取当前车辆的整车质量估计量；获取当前时刻车辆横向位置参数以及历史参数，基于车辆横向动力学状态方程获取车辆前轴到质心的距离参数估计量；基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量进行车辆横向控制，并实时监控两个估计量，当车辆前轴到质心的距离参数估计量不收敛或整车质量发生变化时，重新更新整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量。 2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述获取自动驾驶车辆在行驶过程中的行驶参数具体包括：利用车载传感器获取车辆行驶参数，所述行驶参数包括实时加速度、发动机转矩、道路坡度、空气密度、迎风面积、风阻系数、路面滚动阻力系数、轮胎半径、传动系统传动比。 3.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述建立车辆质量模型，基于上述行驶参数获取当前车辆的整车质量估计量具体包括：基于车辆纵向行驶方程模型，将纵向动力学方程转换为矩阵形式；基于最小二乘法或递推最小二乘法，获取整车质量参数估计量。 4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述获取当前时刻车辆横向位置参数以及历史参数，基于车辆横向动力学状态方程获取车辆前轴到质心的距离参数估计量具体包括：基于车辆横向动力学状态方程，离散化上述方程后利用当前时刻车辆横向位置误差及其变化率，以及上一步长的历史信息，获取车辆横向动力学矩阵关系式；基于最小二乘法或递推最小二乘法获取车辆前轴到质心的距离的参数估计量。 5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述历史信息包括车辆横向位置误差及其变化率、航向角误差及其变化率、期望航向角。 6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量进行车辆横向控制，并实时监控两个估计量，当车辆前轴到质心的距离参数估计量不收敛或整车质量发生变化时，重新更新整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量具体包括：基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量，利用横向动力学方程形成控制器，所述控制器用于车辆横向控制；监控车辆载货是否发生变化以及整车质量估计量是否收敛，当车辆载货发生变化或者整车质量估计量不收敛时重新获取整车质量估计量；监控车辆距离参数估计量是否收敛，当距离参数估计量不收敛时重新获取车辆前轴到质心的距离参数估计量。 7.一种自动驾驶车辆横向控制系统，其特征在于，包括：行驶参数获取单元，用于获取自动驾驶车辆在行驶过程中的行驶参数；质量估计量单元，用于基于车辆纵向动力学模型，基于行驶参数获取单元获取当前车辆的整车质量估计量；距离参数估计量单元，用于获取当前时刻车辆横向位置参数以及历史参数，基于车辆横向动力学状态方程获取车辆前轴到质心的距离参数估计量；控制单元，用于基于质量估计量单元和距离参数估计量单元的数据对车辆进行横向控制；更新单元，用于实时监控载货重量、质量估计量单元和距离参数估计量单元，当质量估计量单元的输出数据不收敛或距离参数估计量单元的输出数据不收敛或载货重量发生变化时，重新更新质量估计量单元和距离参数估计量单元的数据，并反馈至控制单元。 8.根据权利要求7所述的自动驾驶车辆横向控制系统，其特征在于，所述行驶参数获取单元中的行驶参数具体包括：实时加速度、发动机转矩、道路坡度、空气密度、迎风面积、风阻系数、路面滚动阻力系数、轮胎半径、传动系统传动比。 9.根据权利要求8所述的自动驾驶车辆横向控制系统，其特征在于，所述更新单元具体包括：载货重量监控单元，用于监控整车货物重量；质量估计量监控单元，用于监控质量估计量单元的输出数据是否收敛；距离参数估计量监控单元，用于监控车辆前轴到质心的距离参数估计量是否收敛。 10.根据权利要求9所述的自动驾驶车辆横向控制系统，其特征在于，所述载货重量监控单元、质量估计量监控单元和距离参数估计量监控单元的监控优先级由高至低；当所述载货重量监控单元监控到载货重量发生改变时，重新更新质量估计量单元数据；当所述质量估计量监控单元监控到质量估计量单元的输出数据不收敛时，重新更新质量估计量单元数据，并反馈至控制单元进行车辆的横向控制；当所述距离参数估计量监控单元监控到质量估计量单元的输出数据不收敛时，重新更新距离参数估计量单元数据，并反馈至控制单元进行车辆的横向控制。
所属类别：	发明专利