CN114397845A - 一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统及控制方法,该控制系统包括执行器、前雷达、前雷达控制器和车重检测组件,前雷达控制器与车重检测组件通信连接,执行器与前雷达控制器通信连接;车重检测组件包括车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器,车内乘员检测器用于检测车内乘员信息,并传递给前雷达控制器;油箱油位检测器用于检测车辆油箱的油位信息并传递给前雷达控制器;底盘高度检测器用于检测车辆的底盘高度信息并传递给所述前雷达控制器。本方案能够能对整车重量进行准确快速的计算,进而实现不同整车重量下扭矩的精确控制,提高自动驾驶纵向运动控制精确性。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,具体涉及一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统及控制方法。
背景技术
汽车自动驾驶系统复杂,纵向运动控制方面受影响因素较多,这加大了软件功能实现的难度,比如L2级自动驾驶功能自适应巡航(ACC)。在ACC的功能中,自动驾驶系统要负责感知、决策、规划、控制一系列的任务,在控制一环,系统需要将规划任务发出的加速度请求转化为扭矩请求发送给负责驱动的执行器,典型的执行器有发动机、电动机等,负责输出扭矩驱动车辆运动。
现有的纵向运动控制方法,大部分都是基于PID/LQR/MPC控制策略完成加速度到扭矩的计算,而这些控制策略无疑都要用到重要的车辆信息——车重作为模型参数进行计算。但是车重一直都作为定值写在软件中,当车辆载荷发生变化时,例如成员数量变化、油箱油量变化、后备箱储物量变化等等,车重均会发生改变,因为车重是计算扭矩的必要输入,固定的车重显然无法满足精确扭矩控制的要求,即使控制算法中误差会被闭环反馈检测并加以补偿,但是扭矩的瞬态响应势必会收到车重参数不准的影响。因此,车重的准确估算对于快速、精确、稳定的纵向运动控制是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明要解决的技术问题是:如何提供一种能够能对整车重量进行准确快速的计算,进而实现不同整车重量下扭矩的精确控制,提高自动驾驶纵向运动控制精确性的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统及控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,包括执行器、前雷达、前雷达控制器和车重检测组件,所述前雷达控制器的信号输入端于所述车重检测组件的信号输出端通信连接,以接收来自所述车重检测组件的数据信息,并根据该信息计算整车重量及扭矩,所述执行器的信号输入端与所述前雷达控制器通信连接,以接收来自所述前雷达控制的扭矩指令信息;
所述车重检测组件包括:
车内乘员检测器,所述车内乘员检测器用于检测车内乘员信息,并将检测到的车内乘员信息传递给所述前雷达控制器;
油箱油位检测器,所述油箱油位检测器用于检测车辆油箱的油位信息,并将检测到的油位信息传递给所述前雷达控制器;以及
底盘高度检测器,所述底盘高度检测器用于检测车辆的底盘高度信息,并将检测到的底盘高度信息传递给所述前雷达控制器。
本发明的工作原理是:本发明在进行自动驾驶的纵向运动控制时,车内乘员检测器不断将检测到的车内乘员信息传递给前雷达控制器,油箱油位检测器不断将检测到的油位信息传递给前雷达控制器,底盘高度检测器不断将检测到的底盘高度信息传递给前雷达控制器,前雷达控制器在接收到上述信息后根据上述信息计算得到此时整车的重量数据,并根据该重量数据和加速度等信息计算得到此时需要的扭矩输出给执行器,执行器在接收到该扭矩指令信息后输出相应的扭矩,从而使得执行器此时输出的扭矩值考虑了此时整车的重量数据,这样本方案通过对影响到整车重量的信息不断进行检测,从而能够能对整车重量进行准确快速的计算,进而实现不同整车重量下扭矩的精确控制,提高自动驾驶纵向运动控制的精确性。
优选的,所述前雷达控制器包括:
传感信号预处理模块,所述传感信号预处理模块的信号输入端同时与所述车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器通信连接,以接收并进行预处理来自所述车内乘员检测器检测到的车内乘员信息、来自所述油箱油位检测器检测到的油位信息、以及来自所述底盘高度检测器检测到的底盘高度信息;
整车重量计算模块,所述整车重量计算模块的信号输入端与所述传感信号预处理模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述传感信号预处理模块的信息,并根据所述传感信号预处理模块的信息进行整车质量的计算;
纵向运动控制模块,所述纵向运动控制模块的信号输入端与所述整车重量计算模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述整车重量计算模块计算的整车质量信息,并根据接收的整车质量信息进行扭矩值的计算,所述纵向运动控制模块的信号输出端与所述执行器的信号输入端通信连接,以将计算得到的扭矩值传递给所述执行器。
这样,传感信号预处理模块通过多帧校验对接收到的车内乘员信息、油位信息、以及底盘高度信息进行预处理,以保证信息的准确性和稳定性,经过预处理后准确性和稳定性较好的数据再进一步传递给整车重量计算模块进行整车质量的计算,计算出的整车质量进一步传递给纵向运动控制模块进行扭矩的计算,由此可以保证计算出的数据的准确性和稳定性。
优选的,所述整车重量计算模块包括:
乘员重量计算单元,所述乘员重量计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的车内乘员信息,并根据该车内乘员信息得到车内乘员的重量数据;
油液重量计算单元,所述油液重量计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的油位信息,并根据该油位信息得到油液的重量数据;
总量补偿计算单元,所述总量补偿计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据该底盘高度信息计算得到总量补偿数据;
整车重量计算单元,所述整车重量计算单元的信号输入端同时与所述乘员重量计算单元、所述油液重量计算单元和所述总量补偿计算单元的信号输出端连接,以根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据和总量补偿数据计算得到整车重量。
这样,乘员重量计算单元、油液重量计算单元分别计算得到车内乘员的重量数据和油液的重量数据并传递给整车重量计算单元,而总量补偿计算单元则根据检测到的底盘高度信息和标准的底盘高度信息之间的偏差值确定总量补偿数据传递给整车重量计算单元,整车重量计算单元则根据上述信息进行整车重量的计算。
优选的,所述车内乘员检测器为广角摄像头,且所述广角摄像头安装于车辆内后视镜的下方;
所述油箱油位检测器为油箱油位传感器;
所述底盘高度检测器为底盘高度传感器,且所述底盘高度传感器安装于车辆底盘的中心位置。
一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,采用上述基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,包括以下步骤:
步骤1)所述车内乘员检测器将检测到的车内乘员信息传递给所述前雷达控制器,所述油箱油位检测器将检测到的油位信息传递给所述前雷达控制器,所述底盘高度检测器将检测到的底盘高度信息传递给所述前雷达控制器;
步骤2)所述前雷达控制器根据步骤1)中接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)所述前雷达控制器根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值,并将该扭矩值传递给所述执行器;
步骤4)所述执行器接收来自于所述前雷达控制器的扭矩指令信息,并根据该扭矩指令信息输出对应的扭矩值。
优选的,所述前雷达控制器包括:
传感信号预处理模块,所述传感信号预处理模块的信号输入端同时与所述车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器通信连接,以接收并进行预处理来自所述车内乘员检测器检测到的车内乘员信息、来自所述油箱油位检测器检测到的油位信息、以及来自所述底盘高度检测器检测到的底盘高度信息;
整车重量计算模块,所述整车重量计算模块的信号输入端与所述传感信号预处理模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述传感信号预处理模块的信息,并根据所述传感信号预处理模块的信息进行整车质量的计算;
纵向运动控制模块,所述纵向运动控制模块的信号输入端与所述整车重量计算模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述整车重量计算模块计算的整车质量信息,并根据接收的整车质量信息进行扭矩值的计算,所述纵向运动控制模块的信号输出端与所述执行器的信号输入端通信连接,以将计算得到的扭矩值传递给所述执行器;
步骤2)中,所述传感信号预处理模块对步骤1)中接收到的数据信息进行多帧校验的预处理,经过所述传感信号预处理模块预处理后的数据信息传递到所述整车重量计算模块,所述整车重量计算模块根据接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)中,所述纵向运动控制模块根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值。
优选的,所述整车重量计算模块包括:
乘员重量计算单元,所述乘员重量计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的车内乘员信息,并根据该车内乘员信息得到车内乘员的重量数据;
油液重量计算单元,所述油液重量计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的油位信息,并根据该油位信息得到油液的重量数据;
总量补偿计算单元,所述总量补偿计算单元的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据该底盘高度信息计算得到总量补偿数据;
整车重量计算单元,所述整车重量计算单元的信号输入端同时与所述乘员重量计算单元、所述油液重量计算单元和所述总量补偿计算单元的信号输出端连接,以根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据和总量补偿数据计算得到整车重量;
步骤2)中,所述乘员重量计算单元接收来自于所述传感信号预处理模块输出的乘员信息,并根据接收到的乘员信息计算得到车内乘员的重量数据并传递给所述整车重量计算单元;
所述油液重量计算单元接收来自于所述传感信号预处理模块输出的油位信息,并根据接收到的油位信息计算得到油液的重量数据并传递给所述整车重量计算单元;
所述总量补偿计算单元接收来自于所述传感信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据接收到的底盘高度信息计算得到总量补偿数据并传递给所述整车重量计算单元;
所述整车重量计算单元根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据、总量补偿数据以及整车空载质量计算得到整车重量。
优选的,将乘员性别、是否成年及乘员重量三者之间的关系以第一表格的形式存储在所述乘员重量计算单元内;
步骤2)中,所述乘员重量计算单元根据接收到的车内乘员信息中的乘员性别和是否成年信息作为第一表格的输入,并根据乘员性别和是否成年的信息在第一表格内获取对应的乘员重量信息作为车内乘员的重量数据传递给所述整车重量计算单元。
优选的,将油箱液位和油液重量的关系以第二表格的形式存储在所述油液重量计算单元内;
步骤2)中,所述油液重量计算单元根据接收到的油箱液位信息作为第二表格的输入,并根据油箱液位信息在第二表格内获取对应的油液重量信息作为油液的重量数据传递给所述整车重量计算单元。
优选的,将乘员人数、油箱液位和标定底盘高度三者之间的关系以第三表格的形式存储在所述总量补偿计算单元内;
步骤2)中,所述总量补偿计算单元根据所述传感器信号预处理模块输出的乘员人数和油箱液位信息作为第三表格的输入,并根据乘员人数和油箱液位信息在第三表格内获取对应的标定底盘高度信息,将第三表格获取的标定底盘高度信息与接收到的所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息进行比较得到两者之间的偏差值,所述总量补偿计算单元根据该偏差值确定总量补偿数据并传递给所述整车重量计算单元。
与现有技术相比,本发明的扭矩控制更加精确,尤其是在城市多启停工况下,起步时的扭矩控制主要依靠前馈控制,而前馈控制的精准程度完全依靠整车重量来计算控制量扭矩,现有技术对整车质量的设定均为固定值,不随使用工况改变而改变,而本发明采用了多传感器提供足够的工况信息,从而实现对整车重量更精确的估算,以达到更精确的扭矩控制,本发明通过将传感器信息和车辆信息结合起来,对车辆的总重进行估算,对车辆的运动状态进行检测,实现了在纵向自动驾驶功能开启时更加精准的闭环扭矩控制。
附图说明
图1为本发明基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统的系统框图;
图2为本发明基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统中前雷达控制器的内部连接框图。
附图标记说明:前雷达控制器1、传感信号预处理模块11、乘员重量计算单元12、油液重量计算单元13、总量补偿计算单元14、整车重量计算单元15、运动控制模块16、执行器2、广角摄像头3、油箱油位传感器4、底盘高度传感器5。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明的控制系统是建立在车辆现有的ADAS(高级驾驶辅助系统)纵向功能基础之上,例如ACC(自适应巡航控制)、TJP(交通拥堵自动驾驶控制)等,所以需要车辆至少配备前雷达及前雷达控制器,能够实现基础的辅助驾驶纵向控制功能,即能够感知到车辆前方障碍物、能够自主对执行器请求扭矩。
如附图1所示,本发明的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,包括执行器2、前雷达、前雷达控制器1和车重检测组件,前雷达控制器1的信号输入端于车重检测组件的信号输出端通信连接,以接收来自车重检测组件的数据信息,并根据该信息计算整车重量及扭矩,执行器2的信号输入端与前雷达控制器1通信连接,以接收来自前雷达控制的扭矩指令信息;在本实施例中,车重检测组件与前雷达控制器1之间采用CAN总线进行通信连接;
车重检测组件包括:
车内乘员检测器,车内乘员检测器用于检测车内乘员信息,并将检测到的车内乘员信息传递给前雷达控制器1;
油箱油位检测器,油箱油位检测器用于检测车辆油箱的油位信息,并将检测到的油位信息传递给前雷达控制器1;以及
底盘高度检测器,底盘高度检测器用于检测车辆的底盘高度信息,并将检测到的底盘高度信息传递给前雷达控制器1。
本发明的工作原理是:本发明在进行自动驾驶的纵向运动控制时,车内乘员检测器不断将检测到的车内乘员信息传递给前雷达控制器1,油箱油位检测器不断将检测到的油位信息传递给前雷达控制器1,底盘高度检测器不断将检测到的底盘高度信息传递给前雷达控制器1,前雷达控制器1在接收到上述信息后根据上述信息计算得到此时整车的重量数据,并根据该重量数据和加速度等信息计算得到此时需要的扭矩输出给执行器2,执行器2在接收到该扭矩指令信息后输出相应的扭矩,从而使得执行器2此时输出的扭矩值考虑了此时整车的重量数据,这样可以实现不同整车重量下扭矩的精确控制,提高自动驾驶纵向运动控制的精确性。
如附图2所示,在本实施例中,前雷达控制器1包括:
传感信号预处理模块11,传感信号预处理模块11的信号输入端同时与车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器通信连接,以接收并进行预处理来自车内乘员检测器检测到的车内乘员信息、来自油箱油位检测器检测到的油位信息、以及来自底盘高度检测器检测到的底盘高度信息;
整车重量计算模块,整车重量计算模块的信号输入端与传感信号预处理模块11的信号输出端通信连接,以接收来自于传感信号预处理模块11的信息,并根据传感信号预处理模块11的信息进行整车质量的计算;
纵向运动控制模块16,纵向运动控制模块16的信号输入端与整车重量计算模块的信号输出端通信连接,以接收来自于整车重量计算模块计算的整车质量信息,并根据接收的整车质量信息进行扭矩值的计算,纵向运动控制模块16的信号输出端与执行器2的信号输入端通信连接,以将计算得到的扭矩值传递给执行器2。
这样,传感信号预处理模块11通过多帧校验对接收到的车内乘员信息、油位信息、以及底盘高度信息进行预处理,以保证信息的准确性和稳定性,经过预处理后准确性和稳定性较好的数据再进一步传递给整车重量计算模块进行整车质量的计算,计算出的整车质量进一步传递给纵向运动控制模块16进行扭矩的计算,由此可以保证计算出的数据的准确性和稳定性。
如附图2所示,在本实施例中,整车重量计算模块包括:
乘员重量计算单元12,乘员重量计算单元12的信号输入端与传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于传感器信号预处理模块输出的车内乘员信息,并根据该车内乘员信息得到车内乘员的重量数据;
油液重量计算单元13,油液重量计算单元13的信号输入端与传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于传感器信号预处理模块输出的油位信息,并根据该油位信息得到油液的重量数据;
总量补偿计算单元14,总量补偿计算单元14的信号输入端与传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据该底盘高度信息计算得到总量补偿数据;
整车重量计算单元15,整车重量计算单元15的信号输入端同时与乘员重量计算单元12、油液重量计算单元13和总量补偿计算单元14的信号输出端连接,以根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据和总量补偿数据计算得到整车重量。
这样,乘员重量计算单元12、油液重量计算单元13分别计算得到车内乘员的重量数据和油液的重量数据并传递给整车重量计算单元15,而总量补偿计算单元14则根据检测到的底盘高度信息和标准的底盘高度信息之间的偏差值确定总量补偿数据传递给整车重量计算单元15,整车重量计算单元15则根据上述信息进行整车重量的计算。
在本实施例中,车内乘员检测器为广角摄像头3,且广角摄像头3安装于车辆内后视镜的下方;
油箱油位检测器为油箱油位传感器4;
底盘高度检测器为底盘高度传感器5,且底盘高度传感器5安装于车辆底盘的中心位置。
一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,采用上述基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,包括以下步骤:
步骤1)车内乘员检测器将检测到的车内乘员信息传递给前雷达控制器1,油箱油位检测器将检测到的油位信息传递给前雷达控制器1,底盘高度检测器将检测到的底盘高度信息传递给前雷达控制器1;
步骤2)前雷达控制器1根据步骤1)中接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)前雷达控制器1根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值,并将该扭矩值传递给执行器2;
步骤4)执行器2接收来自于前雷达控制器1的扭矩指令信息,并根据该扭矩指令信息输出对应的扭矩值。
在本实施例中, 步骤2)中,传感信号预处理模块11对步骤1)中接收到的数据信息进行多帧校验的预处理,经过传感信号预处理模块11预处理后的数据信息传递到整车重量计算模块,整车重量计算模块根据接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)中,纵向运动控制模块16根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值。
在本实施例中, 步骤2)中,乘员重量计算单元12接收来自于传感信号预处理模块11输出的乘员信息,并根据接收到的乘员信息计算得到车内乘员的重量数据并传递给整车重量计算单元15;
油液重量计算单元13接收来自于传感信号预处理模块11输出的油位信息,并根据接收到的油位信息计算得到油液的重量数据并传递给整车重量计算单元15;
总量补偿计算单元14接收来自于传感信号预处理模块11输出的底盘高度信息,并根据接收到的底盘高度信息计算得到总量补偿数据并传递给整车重量计算单元15;
整车重量计算单元15根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据、总量补偿数据以及整车空载质量计算得到整车重量。
在本实施例中,将乘员性别、是否成年及乘员重量三者之间的关系以第一表格的形式存储在乘员重量计算单元12内;
步骤2)中,乘员重量计算单元12根据接收到的车内乘员信息中的乘员性别和是否成年信息作为第一表格的输入,并根据乘员性别和是否成年的信息在第一表格内获取对应的乘员重量信息作为车内乘员的重量数据传递给整车重量计算单元15。
在本实施例中,将油箱液位和油液重量的关系以第二表格的形式存储在油液重量计算单元13内;
步骤2)中,油液重量计算单元13根据接收到的油箱液位信息作为第二表格的输入,并根据油箱液位信息在第二表格内获取对应的油液重量信息作为油液的重量数据传递给整车重量计算单元15。
在本实施例中,将乘员人数、油箱液位和标定底盘高度三者之间的关系以第三表格的形式存储在总量补偿计算单元14内;
步骤2)中,总量补偿计算单元14根据传感器信号预处理模块输出的乘员人数和油箱液位信息作为第三表格的输入,并根据乘员人数和油箱液位信息在第三表格内获取对应的标定底盘高度信息,将第三表格获取的标定底盘高度信息与接收到的传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息进行比较得到两者之间的偏差值,总量补偿计算单元14根据该偏差值确定总量补偿数据并传递给整车重量计算单元15。
与现有技术相比,本发明的扭矩控制更加精确,尤其是在城市多启停工况下,起步时的扭矩控制主要依靠前馈控制,而前馈控制的精准程度完全依靠整车重量来计算控制量扭矩,现有技术对整车质量的设定均为固定值,不随使用工况改变而改变,而本发明采用了多传感器提供足够的工况信息,从而实现对整车重量更精确的估算,以达到更精确的扭矩控制,本发明通过将传感器信息和车辆信息结合起来,对车辆的总重进行估算,对车辆的运动状态进行检测,实现了在纵向自动驾驶功能开启时更加精准的闭环扭矩控制。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,其特征在于,包括执行器(2)、前雷达、前雷达控制器(1)和车重检测组件,所述前雷达控制器(1)的信号输入端与所述车重检测组件的信号输出端通信连接,以接收来自所述车重检测组件的数据信息,并根据该信息计算整车重量及扭矩,所述执行器(2)的信号输入端与所述前雷达控制器(1)通信连接,以接收来自所述前雷达控制的扭矩指令信息;
所述车重检测组件包括:
车内乘员检测器,所述车内乘员检测器用于检测车内乘员信息,并将检测到的车内乘员信息传递给所述前雷达控制器(1);
油箱油位检测器,所述油箱油位检测器用于检测车辆油箱的油位信息,并将检测到的油位信息传递给所述前雷达控制器(1);以及
底盘高度检测器,所述底盘高度检测器用于检测车辆的底盘高度信息,并将检测到的底盘高度信息传递给所述前雷达控制器(1)。
2.根据权利要求1所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,其特征在于,所述前雷达控制器(1)包括:
传感信号预处理模块(11),所述传感信号预处理模块(11)的信号输入端同时与所述车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器通信连接,以接收并进行预处理来自所述车内乘员检测器检测到的车内乘员信息、来自所述油箱油位检测器检测到的油位信息、以及来自所述底盘高度检测器检测到的底盘高度信息;
整车重量计算模块,所述整车重量计算模块的信号输入端与所述传感信号预处理模块(11)的信号输出端通信连接,以接收来自于所述传感信号预处理模块(11)的信息,并根据所述传感信号预处理模块(11)的信息进行整车质量的计算;
纵向运动控制模块(16),所述纵向运动控制模块(16)的信号输入端与所述整车重量计算模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述整车重量计算模块计算的整车质量信息,并根据接收的整车质量信息进行扭矩值的计算,所述纵向运动控制模块(16)的信号输出端与所述执行器(2)的信号输入端通信连接,以将计算得到的扭矩值传递给所述执行器(2)。
3.根据权利要求2所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,其特征在于,所述整车重量计算模块包括:
乘员重量计算单元(12),所述乘员重量计算单元(12)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的车内乘员信息,并根据该车内乘员信息得到车内乘员的重量数据;
油液重量计算单元(13),所述油液重量计算单元(13)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的油位信息,并根据该油位信息得到油液的重量数据;
总量补偿计算单元(14),所述总量补偿计算单元(14)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据该底盘高度信息计算得到总量补偿数据;
整车重量计算单元(15),所述整车重量计算单元(15)的信号输入端同时与所述乘员重量计算单元(12)、所述油液重量计算单元(13)和所述总量补偿计算单元(14)的信号输出端连接,以根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据和总量补偿数据计算得到整车重量。
4.根据权利要求1所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,其特征在于,所述车内乘员检测器为广角摄像头(3),且所述广角摄像头(3)安装于车辆内后视镜的下方;
所述油箱油位检测器为油箱油位传感器(4);
所述底盘高度检测器为底盘高度传感器(5),且所述底盘高度传感器(5)安装于车辆底盘的中心位置。
5.一种基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,采用如权利要求1所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制系统,包括以下步骤:
步骤1)所述车内乘员检测器将检测到的车内乘员信息传递给所述前雷达控制器(1),所述油箱油位检测器将检测到的油位信息传递给所述前雷达控制器(1),所述底盘高度检测器将检测到的底盘高度信息传递给所述前雷达控制器(1);
步骤2)所述前雷达控制器(1)根据步骤1)中接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)所述前雷达控制器(1)根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值,并将该扭矩值传递给所述执行器(2);
步骤4)所述执行器(2)接收来自于所述前雷达控制器(1)的扭矩指令信息,并根据该扭矩指令信息输出对应的扭矩值。
6.根据权利要求5所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,所述前雷达控制器(1)包括:
传感信号预处理模块(11),所述传感信号预处理模块(11)的信号输入端同时与所述车内乘员检测器、油箱油位检测器和底盘高度检测器通信连接,以接收并进行预处理来自所述车内乘员检测器检测到的车内乘员信息、来自所述油箱油位检测器检测到的油位信息、以及来自所述底盘高度检测器检测到的底盘高度信息;
整车重量计算模块,所述整车重量计算模块的信号输入端与所述传感信号预处理模块(11)的信号输出端通信连接,以接收来自于所述传感信号预处理模块(11)的信息,并根据所述传感信号预处理模块(11)的信息进行整车质量的计算;
纵向运动控制模块(16),所述纵向运动控制模块(16)的信号输入端与所述整车重量计算模块的信号输出端通信连接,以接收来自于所述整车重量计算模块计算的整车质量信息,并根据接收的整车质量信息进行扭矩值的计算,所述纵向运动控制模块(16)的信号输出端与所述执行器(2)的信号输入端通信连接,以将计算得到的扭矩值传递给所述执行器(2);
步骤2)中,所述传感信号预处理模块(11)对步骤1)中接收到的数据信息进行多帧校验的预处理,经过所述传感信号预处理模块(11)预处理后的数据信息传递到所述整车重量计算模块,所述整车重量计算模块根据接收到的数据信息进行整车重量的计算;
步骤3)中,所述纵向运动控制模块(16)根据步骤2)中的整车重量和加速度值计算得到扭矩值。
7.根据权利要求6所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,所述整车重量计算模块包括:
乘员重量计算单元(12),所述乘员重量计算单元(12)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的车内乘员信息,并根据该车内乘员信息得到车内乘员的重量数据;
油液重量计算单元(13),所述油液重量计算单元(13)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的油位信息,并根据该油位信息得到油液的重量数据;
总量补偿计算单元(14),所述总量补偿计算单元(14)的信号输入端与所述传感器信号预处理模块的信号输出端连接,以接收来自于所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息,并根据该底盘高度信息计算得到总量补偿数据;
整车重量计算单元(15),所述整车重量计算单元(15)的信号输入端同时与所述乘员重量计算单元(12)、所述油液重量计算单元(13)和所述总量补偿计算单元(14)的信号输出端连接,以根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据和总量补偿数据计算得到整车重量;
步骤2)中,所述乘员重量计算单元(12)接收来自于所述传感信号预处理模块(11)输出的乘员信息,并根据接收到的乘员信息计算得到车内乘员的重量数据并传递给所述整车重量计算单元(15);
所述油液重量计算单元(13)接收来自于所述传感信号预处理模块(11)输出的油位信息,并根据接收到的油位信息计算得到油液的重量数据并传递给所述整车重量计算单元(15);
所述总量补偿计算单元(14)接收来自于所述传感信号预处理模块(11)输出的底盘高度信息,并根据接收到的底盘高度信息计算得到总量补偿数据并传递给所述整车重量计算单元(15);
所述整车重量计算单元(15)根据接收到的车内乘员的重量数据、油液的重量数据、总量补偿数据以及整车空载质量计算得到整车重量。
8.根据权利要求7所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,将乘员性别、是否成年及乘员重量三者之间的关系以第一表格的形式存储在所述乘员重量计算单元(12)内;
步骤2)中,所述乘员重量计算单元(12)根据接收到的车内乘员信息中的乘员性别和是否成年信息作为第一表格的输入,并根据乘员性别和是否成年的信息在第一表格内获取对应的乘员重量信息作为车内乘员的重量数据传递给所述整车重量计算单元(15)。
9.根据权利要求7所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,将油箱液位和油液重量的关系以第二表格的形式存储在所述油液重量计算单元(13)内;
步骤2)中,所述油液重量计算单元(13)根据接收到的油箱液位信息作为第二表格的输入,并根据油箱液位信息在第二表格内获取对应的油液重量信息作为油液的重量数据传递给所述整车重量计算单元(15)。
10.根据权利要求7所述的基于车重的自动驾驶纵向运动控制方法,其特征在于,将乘员人数、油箱液位和标定底盘高度三者之间的关系以第三表格的形式存储在所述总量补偿计算单元(14)内;
步骤2)中,所述总量补偿计算单元(14)根据所述传感器信号预处理模块输出的乘员人数和油箱液位信息作为第三表格的输入,并根据乘员人数和油箱液位信息在第三表格内获取对应的标定底盘高度信息,将第三表格获取的标定底盘高度信息与接收到的所述传感器信号预处理模块输出的底盘高度信息进行比较得到两者之间的偏差值,所述总量补偿计算单元(14)根据该偏差值确定总量补偿数据并传递给所述整车重量计算单元(15)。
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