專利名稱：一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安全輔助駕駛與智能控制領域，特別涉及一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)及方法。
背景技術：
車輛防側滑側翻自動控制系統(tǒng)的設計方法是目前智能車輛上比較常用的一種安全輔助駕駛技術，其技術要點是通過設計控制器來跟蹤期望的車輛行駛狀態(tài)，它依靠控制算法選擇，與摩擦、參數(shù)攝動和外界干擾的影響有關，在直道路段上具有較高的安全車速計算精度和軌跡跟蹤效果，提高車輛行駛安全性和操縱穩(wěn)定性，達到了提高防側滑側翻控制精度的目的。在直道路段，雖然車輛防側滑側翻自動控制系統(tǒng)的設計理論已基本完善，但是針對彎道路段存在路面超高等諸多情況的影響，車輛防側滑側翻自動控制系統(tǒng)的設計理論仍存在以下缺陷:在彎道路段，難以保證安全車速計算的精度，受車輛運動學模型局限性的影響，控制系統(tǒng)缺乏實用價值，需要研究動力學控制規(guī)律的設計方法，需要提高系統(tǒng)控制器快速、準確跟蹤和全局穩(wěn)定的特性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:為解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，提供一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)及方法，實時檢測彎道的曲率半徑并考慮路面超高的補償作用，提高安全車速計算的精度；本發(fā)明包括等效控制和切換控制的動力學控制規(guī)律，能夠有效抑制系統(tǒng)抖振現(xiàn)象，克服外界干擾的影響。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:提供了一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)，采用車載自動控制系統(tǒng)對智能車輛進行控制，所述的車載自動控制系統(tǒng)包括:彎道曲率識別模塊、安全車速計算模塊、安全狀態(tài)判斷模塊及系統(tǒng)自動控制模塊，上述模塊依次信號連接。所述彎道曲率識別模塊用于實時檢測前方彎道的曲率信息，通過以下過程實現(xiàn): 彎道曲率識別模塊利用車載CXD獲取道路圖像，通過圖像預處理，采用Hough變換法擬
合道路模型并重建彎道車道線。攝像機的光軸與地面平行，由于在高速公路上，地面坡度很小，假設路面上任意一點的7坐標相等，均為攝像機光心到地面的距離";對于空間任意一點P，其世界坐標(尤7，Z)與圖像坐標Cr，_7)存在如下關系，即移動透視投影中心與全局坐標系原點一致:
權利要求
1.一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)，其特征在于，采用車載自動控制系統(tǒng)對智能車輛進行控制，所述的車載自動控制系統(tǒng)包括:彎道曲率識別模塊、安全車速計算模塊、安全狀態(tài)判斷模塊及系統(tǒng)自動控制模塊，上述模塊依次信號連接； 所述彎道曲率識別模塊用于實時檢測前方彎道的曲率信息，通過以下過程實現(xiàn):彎道曲率識別模塊利用車載CCD獲取道路圖像，通過圖像預處理，采用Hough變換法擬合道路模型并重建彎道車道線； 攝像機的光軸與地面平行，由于在高速公路上，地面坡度很小，假設路面上任意一點的Y坐標相等，均為攝像機光心到地面的距離H;對于空間任意一點P，其世界坐標(Ζ，7，Ζ)與圖像坐標(x,y)存在如下關系，即移動透視投影中心與全局坐標系原點一致:
2.一種彎道防側滑側翻自動控制方法，具體包括以下步驟: 步驟1:彎道曲率識別模塊利用車載GPS/GIS系統(tǒng)輸出的道路坐標估計道路曲率，并且利用車載CXD獲取道路圖像，通過處理圖像、擬合道路模型來計算彎道半徑，獲取前方彎道的曲率信息； 步驟2:將獲取的彎道曲率半徑信息轉化為數(shù)字信號，輸入車載微處理器后，安全車速計算模塊計算彎道臨界安全車速^ ; 當車輛彎道行駛時產(chǎn)生的離心力小于或者等于路面附著力時，汽車不發(fā)生側滑；同時要考慮路面超高可抵消部分離心力，計算公式為:
全文摘要
本發(fā)明涉及安全輔助駕駛與智能控制領域，公開了一種彎道防側滑側翻自動控制系統(tǒng)及方法，采用車載自動控制系統(tǒng)對智能車輛進行控制，首先獲取彎道曲率信息，其次將其轉化為數(shù)字信號輸入車載微處理器，安全車速計算模塊計算彎道臨界安全車速運用車載傳感器測得當前車速，然后安全狀態(tài)判斷模塊對當前車速和臨界安全車速進行判斷，最后利用系統(tǒng)自動控制模塊控制智能車輛順利通過彎道。本發(fā)明避免了只利用車輛運動學控制器實現(xiàn)軌跡跟蹤的局限性，設計的車輛動力學控制器保證了直道自動減速和彎道車道保持的可實行性和實時性，提高安全車速計算的精度，采用包括等效控制和切換控制的動力學控制規(guī)律，能夠有效抑制系統(tǒng)抖振現(xiàn)象，克服外界干擾的影響。
文檔編號B60W40/105GK103121447SQ20131008658
公開日2013年5月29日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權日2013年3月19日
發(fā)明者郭烈, 黃曉慧, 劉寶印, 李琳輝, 趙一兵, 岳明, 孫淑軍, 李兵, 任澤建, 張廣西 申請人:大連理工大學