CN112278072A - 一种智能车转向安全控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能车转向安全控制系统及控制方法，所述控制系统包括由车速传感器、采集车轮转台的传感器、车辆参数单元和摄像头组成的数据采集模块，决策控制单元、模拟计算单元和轨迹规划单元组成的中央处理模块，以及制动系统控制单元、转向系统控制单元、车速控制单元和蜂鸣器组成的执行模块；所述控制方法包括：数据采集；数据处理；依次根据车轮的径向轮跳量、轮胎胎压控制车辆安全行驶；路面附着识别；根据目标变道轨迹下目标变道时域内车辆质心侧偏角和横摆角速度控制车辆安全行驶。本发明在考虑路面附着、车轮径向轮跳量、轮胎胎压和车辆运动状态的基础上，实时监测车辆运动，能够进一步提高车辆转向变道的安全性能。

Description

一种智能车转向安全控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于车辆主动安全行驶技术领域，具体涉及一种智能车转向安全控制系统及控制方法。

背景技术

近20年来，随着汽车电子技术的快速发展，汽车主动安全性能得到了质的飞跃。传统的智能辅助变道系统作为汽车主动安全领域重要系统之一，当感知到驾驶员有变道倾向时，其能有效的检测车辆前、后和侧方行驶环境，若存在变道危险则向驾驶员发出预警警告。但车辆在实际行驶过程中，道路条件和车辆运动状态对变道稳定性产生重大影响，一旦出现失稳的情况，可能导致侧翻、甩尾等严重交通事故的发生。

现有技术中对车辆运动稳定状态的检测技术并不多，且缺乏专门针对车辆轮胎状态的车辆运动稳定检测技术方案，在一定程度上影响了车辆转向变道的安全性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种智能车转向安全控制系统及控制方法，综合考虑路面附着、车轮径向轮跳量以及轮胎胎压等，实现对车辆运行的稳定情况实时监测，进一步提高了车辆转向变道的安全性能。连接盒说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种智能车转向安全控制系统，包括：数据采集模块、中央控制模块和执行模块，其特征在于：

所述数据采集模块包括：车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头，其中，所述车辆参数单元内存储有车辆基本参数信息；

所述中央处理模块由决策控制单元、模拟计算单元和轨迹规划单元组成；

所述轨迹规划单元用于规划车辆变道轨迹，输出目标变道时域内跟踪车辆变道轨迹的前轮目标转角数据，并发送至模拟计算单元；

所述模拟计算单元用于车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头和轨迹规划单元输出的数据后，计算有效车轮径向轮跳量、有效轮胎胎压、路面附着系数以及车辆行驶状态参数；

所述决策控制单元，用于根据模拟计算模块所计算的结果进行判断及决策，并输出决策后的控制指令至执行模块；

所述执行模块包括：制动系统控制单元、转向系统控制单元、车速控制单元和蜂鸣器。

进一步地，所述车辆基本参数信息包括：整车质量、前轴距质心距离、后轴距质心距离、前轴等效侧偏刚度、后轴等效侧偏刚度、轮胎半径、车辆类型和转动惯量。

一种智能车转向安全控制方法，具体步骤如下：

步骤一：数据采集；

采集的数据包括：

(1)车辆纵向车速v_x和车辆侧向车速v_y；

(2)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的车轮角速度ε₁、ε₂、ε₃和ε₄；

(3)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎温度T₁、T₂、T₃和T₄；

(4)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎压力p₁、p₂、p₃和p₄；

(5)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的径向轮跳量r₁、r₂、r₃和r₄；

(6)整车质量m、前轴距质心距离a、后轴距质心距离b、前轴等效侧偏刚度k_f、后轴等效侧偏刚度k_r、轮胎半径R、车辆类型、转动惯量I_z；

步骤二：数据处理；

对步骤一采集获得的车轮角速度ε_i(i＝1、2、3、4)、轮胎温度T_i(i＝1、2、3、4)、轮胎压力p_i(i＝1、2、3、4)和径向轮跳量r_i(i＝1、2、3、4)数据进行处理，以分别获得有效车轮角速度、有效轮胎温度、有效轮胎压力和有效径向轮跳量；

步骤三：根据车轮的径向轮跳量控制车辆安全行驶；

步骤四：根据车轮的轮胎胎压控制车辆安全行驶；

步骤五：路面附着识别；

步骤六：根据目标变道轨迹下目标变道时域内车辆质心侧偏角和横摆角速度控制车辆安全行驶。

进一步地，所述步骤二中，所述数据处理过程如下：

A1：取n(5≤n≤100)个数据样本为一组数据，记为z₁、z₂、z₃、…、z_n，计算出该组数据的平均值

A2：计算各样本方差和均方差：

A3：若

则剔除z_i，将剩余的样本重新组成序列z_j(j≤n)；

A4：当j≥2时，若|z_j-z_j-1|＞1.5σ，则z_j取为

A5：当全部样本检测后，重新更新数据样本，并取平均值作为数据处理输出值，记为

进一步地，所述步骤三具体过程如下：

B1：判断是否存在车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁，其中，若车辆类型为乘用车，则c₁取为0.8，若车辆类型为商用车，则c₁取为1.5，若存在，记录车轮径向跳动量r_i大于c₁的个数，反之进入步骤四；

B2：若车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁的个数大于等于2，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；反之，进入下述步骤B3；

B3：计算平均车轮径向跳动量r_average，若r_average小于c₁，则进入步骤四，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶。

进一步地，所述步骤四具体过程如下：

C1：判断各个轮胎胎压是否满足p_{i_min}＜p_i＜p_{i_max}(i＝1、2、3、4)，若满足，则进入步骤C2，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：

右前轮：

左后轮：

右后轮：

上述计算公式中：

ξ₀、ξ₁、ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径；

m为整车质量；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

C2：判断胎压变化率dp_i是否满足|dp_i|＜|dp_{i_cretical}|，若满足，则进入步骤五，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：|dp_{1_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₁R)(ξ₃+2ξ₄T₁+3ξ₅T₁ ²)|

右前轮：

左后轮：|dp_{3_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₃R)(ξ₃+2ξ₄T₃+3ξ₅T₃ ²)|

右后轮：

上述计算公式中：

ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径。

进一步地，所述步骤五中，计算路面附着μ的计算公式如下：

上述计算公式中：

h₁、h₂、h₃、h₄、h₅为在不同类型的路面条件下均为对应的固定值；

s为滑移率；

在车辆启动后的行驶过程中，当发生制动时，实时计算更新滑移率s，s的计算公式如下：

上述计算公式中：

v_x为车辆纵向车速；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径。

进一步地，所述步骤六的具体过程如下：

D1：通过轨迹规划单元规划目标变道轨迹y^*，并输出目标变道时域内跟踪目标变道轨迹y^*的前轮目标转角δ_f；

D2：通过模拟计算单元根据车辆二自由度模型计算目标变道时域内车辆质心侧偏角β和横摆角速度ω，车辆二自由度模型计算公式如下，

上述公式中：

k_f为前轴等效侧偏刚度；

k_r为后轴等效侧偏刚度；

m为整车质量；

v_x为车辆纵向车速；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

I_z为转动惯量；

D3：若目标变道时域内车辆质心侧偏角β＜β_max+Δ_β，则进一步判断横摆角速度ω，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

D4：若目标变道时域内车辆横摆角速度ω＜ω_max+Δ_ω，则输出“正常变道”的决策结果，并向车辆转向系统发送转向控制指令控制车辆前轮转角，实现车辆正常转向变道，反之，输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述智能车转向安全控制系统及控制方法在考虑路面附着、车轮径向轮跳量、轮胎胎压和车辆运动状态的基础上，实时监测车辆运动稳定情况，进一步提高车辆转向变道的安全性能。

附图说明

图1为本发明所述智能车转向安全控制系统的结构框图；

图2为本发明所述智能车转向安全控制方法的流程框图。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

实施例一：

本实施例一公开了一种智能车转向安全控制系统及控制方法，包括：数据采集模块、中央控制模块和执行模块。

所述数据采集模块包括：车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头；其中：

所述车速传感器为GPS模块用于检测包括车辆纵向车速和车辆侧向车速在内的真实车速；

所述车轮转速传感器分别位于四个车轮的轮毂内侧，用于分别检测左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的车轮角速度；

所述温度传感器分别位于四个车轮处，用于检测左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮胎温度；

所述胎压传感器分别位于四个车轮处，用于检测左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮胎胎压；

所述轮跳量传感器分别位于车轴处，用于检测左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的车轮径向轮跳量；

所述车辆参数单元用于存储车辆基本参数信息，所述车辆基本参数信息包括：整车质量、前轴距质心距离、后轴距质心距离、前轴等效侧偏刚度、后轴等效侧偏刚度、轮胎半径、车辆类型和转动惯量；

所述的摄像头位于中央后视镜前端，用于识别道路类型；

所述数据采集模块中的车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头分别与中央处理模块中的模拟计算单元信号连接，以将采集的数据传递至模拟计算单元做进一步分析处理。

所述中央处理模块包括：决策控制单元、模拟计算单元和轨迹规划单元；

所述轨迹规划单元，用于规划车辆变道轨迹，输出目标变道时域内跟踪车辆变道轨迹的前轮目标转角数据，并发送至模拟计算单元；

所述模拟计算单元，用于在接收到数据采集模块和轨迹规划单元传递出的数据后，计算有效车轮径向轮跳量、有效轮胎胎压、路面附着系数以及车辆行驶状态参数；

所述决策控制单元，用于根据模拟计算模块所计算的结果进行判断及决策，并输出决策后的控制指令至执行模块，以控制执行模块各组成部分运行；

所述执行模块根据接收到的控制指令，控制相应的组成单元执行动作，所述执行模块包括：制动系统控制单元、转向系统控制单元、车速控制单元和蜂鸣器；

所述制动系统控制单元，用于接收制动相关的控制指令，控制车辆制动系统工作，以实现对车辆的制动控制；

所述转向系统控制单元，用于接收转向相关控制指令，控制车辆转向系统工作，以实现对车辆的前轮转角控制；

所述车速控制单元，用于接收车速相关控制指令，控制车辆的行驶车速；

所述蜂鸣器，用于接收报警相关控制指令，实现预警警示；

实施例二：

本具体实施例二公开了一种智能车转向安全控制方法，所述控制方法基于前述实施例一中所述的智能车转向安全控制系统，具体控制过程如下：

步骤一：数据采集；

本步骤一中所采集的数据如下：

(1)通过车速传感器采集的车辆纵向车速v_x和车辆侧向车速v_y；

(2)通过车轮转速传感器采集的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的车轮角速度ε₁、ε₂、ε₃和ε₄；

(3)通过温度传感器采集的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎温度T₁、T₂、T₃和T₄；

(4)通过胎压传感器采集的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎压力p₁、p₂、p₃和p₄；

(5)通过轮跳量传感器采集的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的径向轮跳量r₁、r₂、r₃和r₄；

(6)通过车辆参数单元存储的整车质量m、前轴距质心距离a、后轴距质心距离b、前轴等效侧偏刚度k_f、后轴等效侧偏刚度k_r、轮胎半径R、车辆类型、转动惯量I_z；

步骤二：数据处理；

本步骤二通过对步骤一采集获得的车轮角速度ε_i(i＝1、2、3、4)、轮胎温度T_i(i＝1、2、3、4)、轮胎压力p_i(i＝1、2、3、4)和径向轮跳量r_i(i＝1、2、3、4)数据进行处理，以分别获得有效车轮角速度、有效轮胎温度、有效轮胎压力和有效径向轮跳量，所述数据处理过程如下：

A1：取n(5≤n≤100)个数据样本为一组数据，记为z₁、z₂、z₃、...、z_n，计算出该组数据的平均值

A2：计算各样本方差和均方差：

A3：若

则剔除z_i，将剩余的样本重新组成序列z_j(j≤n)；

A4：当j≥2时，若|z_j-z_j-1|＞1.5σ，则z_j取为

A5：当全部样本检测后，重新更新数据样本，并取平均值作为数据处理输出值，记为

步骤三：根据车轮的径向轮跳量控制车辆安全行驶；

本步骤三通过经前述步骤二处理获得的车轮径向轮跳量r_i(i＝1、2、3、4)数据进行数值计算及相关决策判断以控制车辆安全行驶，具体过程如下：

B1：判断是否存在车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁，其中，若车辆类型为乘用车，则c₁取为0.8，若车辆类型为商用车，则c₁取为1.5，若存在，记录车轮径向跳动量r_i大于c₁的个数，反之，进入下述步骤四进一步判断车辆胎压情况；

B2：若车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁的个数大于等于2，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；反之，进入下述步骤B3；

B3：计算平均车轮径向跳动量r_average，若r_average小于c₁，则进入下述步骤四进一步判断车辆胎压情况，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；

步骤四：根据车轮的轮胎胎压控制车辆安全行驶；

本步骤四通过经前述步骤二处理获得的轮胎压力p_i(i＝1、2、3、4)数据进行数值计算及相关决策判断以控制车辆安全行驶，具体过程如下：

C1：判断各个轮胎胎压是否满足p_{i_min}＜p_i＜p_{i_max}(i＝1、2、3、4)，若满足，则进入下述步骤C2进一步判断胎压变化率，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：

右前轮：

左后轮：

右后轮：

上述计算公式中：

ξ₀、ξ₁、ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径；

m为整车质量；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

C2：判断胎压变化率dp_i是否满足|dp_i|＜|dp_{i_cretical}|，若满足，则进入下述步骤五进行路面附着识别，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：|dp_{1_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₁R)(ξ₃+2ξ₄T₁+3ξ₅T₁ ²)|

右前轮：

左后轮：|dp_{3_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₃R)(ξ₃+2ξ₄T₃+3ξ₅T₃ ²)|

右后轮：

上述计算公式中：

ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径；

步骤五：路面附着识别；

本步骤五中，计算路面附着μ的计算公式如下：

上述计算公式中：

h₁、h₂、h₃、h₄、h₅为在不同类型的路面条件下均为对应的固定值；

s为滑移率；

在车辆启动后的行驶过程中，当发生制动时，实时计算更新滑移率s，s的计算公式如下：

上述计算公式中：

v_x为车辆纵向车速；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径；

步骤六：根据目标变道轨迹下目标变道时域内车辆质心侧偏角和横摆角速度控制车辆安全行驶；

本步骤六通过对目标变道轨迹下目标变道时域内车辆质心侧偏角和横摆角速度数据进行数值计算及相关决策判断以控制车辆安全行驶，具体过程如下：

D1：通过轨迹规划单元规划目标变道轨迹y^*，并输出目标变道时域内跟踪目标变道轨迹y^*的前轮目标转角δ_f；

D2：通过模拟计算单元根据车辆二自由度模型计算目标变道时域内车辆质心侧偏角β和横摆角速度ω，车辆二自由度模型计算公式如下，

上述公式中：

k_f为前轴等效侧偏刚度；

k_r为后轴等效侧偏刚度；

m为整车质量；

v_x为车辆纵向车速；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

I_z为转动惯量；

D3：若目标变道时域内车辆质心侧偏角β＜β_max+Δ_β，则进一步判断横摆角速度ω，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

D4：若目标变道时域内车辆横摆角速度ω＜ω_max+Δ_ω，则输出“正常变道”的决策结果，并向车辆转向系统发送转向控制指令控制车辆前轮转角，实现车辆正常转向变道，反之，输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能车转向安全控制系统，包括：数据采集模块、中央控制模块和执行模块，其特征在于：

所述数据采集模块包括：车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头，其中，所述车辆参数单元内存储有车辆基本参数信息；

所述中央处理模块由决策控制单元、模拟计算单元和轨迹规划单元组成；

所述轨迹规划单元用于规划车辆变道轨迹，输出目标变道时域内跟踪车辆变道轨迹的前轮目标转角数据，并发送至模拟计算单元；

所述模拟计算单元用于车速传感器、车轮转速传感器、温度传感器、胎压传感器、轮跳量传感器、车辆参数单元和摄像头和轨迹规划单元输出的数据后，计算有效车轮径向轮跳量、有效轮胎胎压、路面附着系数以及车辆行驶状态参数；

所述决策控制单元，用于根据模拟计算模块所计算的结果进行判断及决策，并输出决策后的控制指令至执行模块；

所述执行模块包括：制动系统控制单元、转向系统控制单元、车速控制单元和蜂鸣器。

2.如权利要求1所述一种智能车转向安全控制系统，其特征在于：

所述车辆基本参数信息包括：整车质量、前轴距质心距离、后轴距质心距离、前轴等效侧偏刚度、后轴等效侧偏刚度、轮胎半径、车辆类型和转动惯量。

3.一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

步骤一：数据采集；

采集的数据包括：

(1)车辆纵向车速v_x和车辆侧向车速v_y；

(2)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的车轮角速度ε₁、ε₂、ε₃和ε₄；

(3)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎温度T₁、T₂、T₃和T₄；

(4)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的轮胎压力p₁、p₂、p₃和p₄；

(5)左前轮、右前轮、左后轮和右后轮依次对应的径向轮跳量r₁、r₂、r₃和r₄；

(6)整车质量m、前轴距质心距离a、后轴距质心距离b、前轴等效侧偏刚度k_f、后轴等效侧偏刚度k_r、轮胎半径R、车辆类型、转动惯量I_z；

步骤二：数据处理

对步骤一采集获得的车轮角速度ε_i(i＝1、2、3、4)、轮胎温度T_i(i＝1、2、3、4)、轮胎压力p_i(i＝1、2、3、4)和径向轮跳量r_i(i＝1、2、3、4)数据进行处理，以分别获得有效车轮角速度、有效轮胎温度、有效轮胎压力和有效径向轮跳量；

步骤三：根据车轮的径向轮跳量控制车辆安全行驶；

步骤四：根据车轮的轮胎胎压控制车辆安全行驶；

步骤五：路面附着识别；

步骤六：根据目标变道轨迹下目标变道时域内车辆质心侧偏角和横摆角速度控制车辆安全行驶。

4.如权利要求3所述一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

所述步骤二中，所述数据处理过程如下：

A1：取n(5≤n≤100)个数据样本为一组数据，记为z₁、z₂、z₃、…、z_n，计算出该组数据的平均值

A2：计算各样本方差和均方差：

A3：若

则剔除z_i，将剩余的样本重新组成序列z_j(j≤n)；

A4：当j≥2时，若|z_j-z_j-1|＞1.5σ，则z_j取为

A5：当全部样本检测后，重新更新数据样本，并取平均值作为数据处理输出值，记为

5.如权利要求3所述一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

所述步骤三具体过程如下：

B1：判断是否存在车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁，其中，若车辆类型为乘用车，则c₁取为0.8，若车辆类型为商用车，则c₁取为1.5，若存在，记录车轮径向跳动量r_i大于c₁的个数，反之进入步骤四；

B2：若车轮径向跳动量r_i(i＝1、2、3、4)大于c₁的个数大于等于2，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；反之，进入下述步骤B3；

B3：计算平均车轮径向跳动量r_average，若r_average小于c₁，则进入步骤四，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶。

6.如权利要求3所述一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

所述步骤四具体过程如下：

C1：判断各个轮胎胎压是否满足p_{i_min}＜p_i＜p_{i_max}(i＝1、2、3、4)，若满足，则进入步骤C2，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：

右前轮：

左后轮：

右后轮：

上述计算公式中：

ξ₀、ξ₁、ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径；

m为整车质量；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

C2：判断胎压变化率dp_i是否满足|dp_i|＜|dp_{i_cretical}|，若满足，则进入步骤五，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速行驶；其中：

左前轮：|dp_{1_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₁R)(ξ₃+2ξ₄T₁+3ξ₅T₁ ²)|

右前轮：|dp_{2_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₂R)(ξ₃+2ξ₄T₂+3ξ₅T₂ ²)|

左后轮：|dp_{3_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₃R)(ξ₃+2ξ₄T₃+3ξ₅T₃ ²)|

右后轮：|dp_{4_cretical}|＝|(1+ξ₂ε₄R)(ξ₃+2ξ₄T₄+3ξ₅T₄ ²)|

上述计算公式中：

ξ₂、ξ₃、ξ₄、ξ₅分别为由实验拟合得到的公式系数；

T₁、T₂、T₃、T₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎温度；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径。

7.如权利要求3所述一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

所述步骤五中，计算路面附着μ的计算公式如下：

上述计算公式中：

h₁、h₂、h₃、h₄、h₅为在不同类型的路面条件下均为对应的固定值；

s为滑移率；

在车辆启动后的行驶过程中，当发生制动时，实时计算更新滑移率s，s的计算公式如下：

上述计算公式中：

v_x为车辆纵向车速；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄依次分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的车轮角速度；

R为车轮半径。

8.如权利要求3所述一种智能车转向安全控制方法，其特征在于：

所述步骤六的具体过程如下：

D1：通过轨迹规划单元规划目标变道轨迹y^*，并输出目标变道时域内跟踪目标变道轨迹y^*的前轮目标转角δ_f；

D2：通过模拟计算单元根据车辆二自由度模型计算目标变道时域内车辆质心侧偏角β和横摆角速度ω，车辆二自由度模型计算公式如下，

上述公式中：

k_f为前轴等效侧偏刚度；

k_r为后轴等效侧偏刚度；

m为整车质量；

v_x为车辆纵向车速；

a为前轴距质心距离；

b为后轴距质心距离；

I_z为转动惯量；

D3：若目标变道时域内车辆质心侧偏角β＜β_max+Δ_β，则进一步判断横摆角速度ω，反之，则输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

Δ_β＝5％β_max；

D4：若目标变道时域内车辆横摆角速度ω＜ω_max+Δ_ω，则输出“正常变道”的决策结果，并向车辆转向系统发送转向控制指令控制车辆前轮转角，实现车辆正常转向变道，反之，输出“蜂鸣器预警”和“制动减速行驶”的决策结果，并控制蜂鸣器报警实现预警警示，提示变道存在风险，与此同时，向制动系统控制单元发送制动控制指令实现车辆制动减速前行；其中：

Δ_ω＝5％ω_max。

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