CN116533985A - 用于自动驾驶的侧向平衡车辆 - Google Patents

Abstract

本发明用于自动驾驶的侧向平衡车辆，属于车辆底盘技术领域，涉及主动侧倾车辆自动驾驶技术，车架上连接着不侧向移动的车身和侧向移动的副车身，车身上设置有环境感知定位传感器，车架上设置有线控油门、线控制动、线控转向、线控移动，线控移动单元控制副车身侧向移动，实现弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩平衡，实现侧向平衡车辆自动驾驶；基于自动驾驶车辆的多传感器融合技术，通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，控制执行车辆转向和副车身侧向移动同步，实现侧向位移的正时、精确控制，选择工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式或者侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

Description

用于自动驾驶的侧向平衡车辆

技术领域

本发明涉及一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，属于车辆底盘技术领域，特别涉及主动侧倾车辆自动驾驶技术范畴。

背景技术

主动侧倾车辆通过控制车身在转弯时向弯道内侧倾斜程度，提高了车辆弯道行驶时的稳定性、通行速度和安全性，车辆的侧倾控制系统可以使车辆在过弯、驶过倾斜路面或者遇到侧向风时自动倾斜一定角度，产生一个平衡力矩，来抵抗车辆受到的离心力或者侧向力，以保持轮距较小的微型、窄体车辆稳定的行驶姿态。

自动驾驶、车联网和 AI 技术正逐步迈入新阶段，为乘用车自动驾驶技术提供了保障，特别是无人配送车、自动驾驶货车逐步进入规模化量产阶段，自动驾驶车辆的自主系统架构通常分为感知定位系统、决策系统和控制执行系统。对于侧向平衡车辆，感知定位系统需要设置在不侧向移动的车身上，副车身侧向移动，通过传感器、陀螺仪、图像传感器、雷达、RTK和V2X通信技术实现环境感知，确定车辆位置（x，y）、姿态（θ，s）、行驶速度v，实现车辆定位；解析路径规划、生成车辆运动控制数据和决策指令，通过CAN总线将数据和决策指令传递给车辆各功能单元，执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令；实现侧向平衡车辆行驶、跟车、换道、转弯、副车身侧向移动、停车等自动驾驶，通过副车身侧向移动控制，实现弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩自动平衡；侧向平衡车辆自动驾驶，通过路径规划、生成车辆运动控制参数，实现车辆转向、侧向移动同步，车辆可以选择工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式或者侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

发明内容

本发明目的是要提供一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，车架上连接着不侧向移动的车身和侧向移动的副车身，车身上设置有环境感知定位传感器，车架上设置有线控油门、线控制动、线控转向、线控移动，通过副车身侧向移动，实现弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩平衡，实现侧向平衡车辆自动驾驶。

为了达到本发明目的所采取的技术方案包括：

用于自动驾驶的侧向平衡车辆，包括：车身（11）固定安装在车架（13）上，车身（11）上设置有环境感知定位模块（21），线控移动单元（22）、线控油门（23）、线控转向单元（24）、线控制动单元（25）分别独立安装在车架（13）上，副车身（12）与车架（13）横向移动连接、移动轨迹为直线L，直线L垂直于车架中垂面、同时垂直于副车身中垂面，副车身（12）相对车架（13）侧向移动、侧向位移s，副车身中垂面与车架中垂面重合s=0，车架（13）通过四组悬架（14）按照给定的轴距和轮距分别联接四个车轮（15），四个车轮（15）以车架中垂面对称布置、所有车轮（15）均采用通用的轿车轮胎，线控制动单元（25）对四个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制同轴距一端的两个车轮转向，线控油门（23）控制同轴距另一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；对于自动驾驶车辆可以工作在双前轮转向、双后轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，或者工作在双后轮转向、双前轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，以适应不同的应用场景。

其中：给定副车身质量m、重力加速度g，环境感知定位模块设置在不侧向移动的车身上，环境感知定位模块由传感器、陀螺仪、图像传感器、雷达、RTK和V2X通信技术实现环境感知，确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；通过路径规划、生成车辆运动控制数据和决策指令，数据和指令由总线通讯传递给车辆各功能单元，控制执行副车身侧向移动、产生侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：线控制动单元（25）对四个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制四个车轮（15）转向，线控油门（23）控制四个车轮转动或者同轴距一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成四轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；对于线控油门（23）控制同轴距一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，形成四轮转向、双轮驱动自动驾驶侧向平衡车辆，具备转弯半径小、机动灵活特征；对于线控油门（23）控制四个车轮转动、驱动车辆行驶，形成四轮转向、四轮驱动自动驾驶侧向平衡车辆，具备承载能力高、机动性能好特点。

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：车架（13）通过两组悬架（14）按照给定的轮距分别联接两个车轮（15）、两车轮（15）关于车架中垂面对称，车架（13）通过一组悬架（14）按照给定的轴距联接一个车轮（15）、该车轮位于车架中垂面内，三个车轮（15）成等腰三角形分布、三个车轮均采用通用的轿车轮胎，等腰三角形顶点位于车架中垂面内、底边垂直于车架中垂面；线控制动单元（25）对三个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制位于等腰三角形顶点的单个车轮转向，线控油门（23）控制底边上的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；对于自动驾驶车辆，选择工作在单前轮转向、双后轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，或者工作在单后轮转向、双前轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，以适应不同的应用场景。

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：由配重（16）替换副车身（12），连接方式不变、相对运动关系相同，给定配重（16）质量m，线控移动单元（22）控制配重（16）相对车架（13）侧向移动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩，形成一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶，便于扩大车身面积，提高客货运输能力。

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：对于轮距较小的轻型、微型窄体车辆，引入承载式车身替换所述的车身（11）、省却车架（13），由承载式车身代替所述的“车身（11）固定安装在车架（13）上”，承载式车身承担所述的车身（11）和车架（13）所有的功能，形成另一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

基于自动驾驶车辆的多传感器融合技术，通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，控制执行车辆转向和副车身侧向移动同步，实现侧向位移s的正时、精确控制，可以选择工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式或者侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

自动驾驶车辆侧向移动控制方法，包括：

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt，保持自动驾驶车辆侧向稳定，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N完全消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt，侧向位移s=Nt/(mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式。

上述的自动驾驶车辆侧向移动控制方法，实现了车辆行驶过程中所受侧向力完全消除，车辆侧向稳定性好，适宜于自动驾驶乘用车辆。

由于车辆本身具备一定的抵抗弯道离心力和侧向力而不侧翻能力，对于货运车辆可以工作在一定离心力和侧向力条件下而不侧翻，给定车辆最大不侧翻力矩Ne，取N=Nt-Ne>0，则车辆工作在侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

一种自动驾驶车辆侧向移动控制方法，包括：

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，给定车辆最大不侧翻力矩Ne，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt超出车辆最大不侧翻力矩Ne部分，保持自动驾驶车辆侧向安全，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N部分消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt-Ne >0，侧向位移s=(Nt-Ne)/(mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩部分消除的横向安全模式。

上述的一种自动驾驶车辆侧向移动控制方法，实现了车辆行驶过程中所受侧向力部分消除，在保障车辆侧向安全条件下，节省了线控移动单元功耗，适宜于自动驾驶货运车辆。

本发明的有益效果在于，所提出的一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，车架上连接有不侧向移动的车身和侧向移动的副车身，线控移动单元控制副车身侧向移动，实现弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩平衡，实现侧向平衡车辆自动驾驶，车辆可以选择工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式或者侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

附图说明

图1为用于自动驾驶的侧向平衡车辆配置简图；

图2为用于自动驾驶的侧向平衡车辆侧向移动原理图；

图3为双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图；

图4为四轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图；

图5为单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图；

图6为一种双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图；

图7为一种单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图；

图中：11--车身，12--副车身，13--车架，14--悬架，15--车轮，16--配重，21--环境感知定位模块，22--线控移动单元，23--线控油门，24--线控转向单元，25--线控制动单元。

实施方式

下面根据附图对本发明的实施例进行描述：

图1所示的用于自动驾驶的侧向平衡车辆配置简图，用于自动驾驶的侧向平衡车辆，包括：车身（11）固定安装在车架（13）上，车身（11）上设置有环境感知定位模块（21），线控移动单元（22）、线控油门（23）、线控转向单元（24）、线控制动单元（25）分别独立安装在车架（13）上，副车身（12）与车架（13）横向移动连接、移动轨迹为直线L，直线L垂直于车架中垂面、同时垂直于副车身中垂面，副车身（12）相对车架（13）侧向移动、侧向位移s，副车身中垂面与车架中垂面重合s=0，车架（13）通过四组悬架（14）按照给定的轴距和轮距分别联接四个车轮（15），四个车轮（15）以车架中垂面对称布置、所有车轮（15）均采用通用的轿车轮胎GB 9743-2007，线控制动单元（25）对四个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制同轴距一端的两个车轮转向，外车轮偏转角θe和内车轮偏转角θi满足阿克曼转向条件，车辆转向行驶、车辆转向角θ，线控油门（23）控制同轴距另一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，车辆行驶速度v，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆，如图3所示；对于自动驾驶车辆可以工作在双前轮转向、双后轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆或者工作在双后轮转向、双前轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，以适应不同的应用场景。

其中：给定副车身质量m、重力加速度g，环境感知定位模块设置在不侧向移动的车身上，环境感知定位模块由传感器、陀螺仪、图像传感器、雷达、RTK和V2X通信技术实现环境感知，确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；通过路径规划、生成车辆运动控制数据和决策指令，数据和指令由总线通讯传递给车辆各功能单元，控制执行副车身侧向移动M、产生侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩，如图2所示；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，完成车辆行驶、跟车、换道、转弯、副车身侧向移动、停车、侧向移动锁止等，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

图4所示的四轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图，对于图3所示的双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆中：线控制动单元（25）对四个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制四个车轮（15）转向，线控油门（23）控制四个车轮转动或者同轴距一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成四轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；对于线控油门（23）控制同轴距一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，形成四轮转向、双轮驱动自动驾驶侧向平衡车辆，具备转弯半径小、机动灵活特征；对于线控油门（23）控制四个车轮转动、驱动车辆行驶，形成四轮转向、四轮驱动自动驾驶侧向平衡车辆，具备承载能力高、机动性能好特点。

图5所示的单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆简图，对于图1所示的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：车架（13）通过两组悬架（14）按照给定的轮距分别联接两个车轮（15）、两车轮（15）关于车架中垂面对称，车架（13）通过一组悬架（14）按照给定的轴距联接一个车轮（15）、该车轮位于车架中垂面内，三个车轮（15）成等腰三角形分布、三个车轮均采用通用的轿车轮胎GB 9743-2007，等腰三角形顶点位于车架中垂面内、底边垂直于车架中垂面，等腰三角形底边长为轮距、底边上的高为轴距；线控制动单元（25）对三个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制位于等腰三角形顶点的单个车轮转向，线控油门（23）控制底边上的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制副车身（12）相对车架（13）侧向移动，形成单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；对于自动驾驶车辆，选择工作在单前轮转向、双后轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，或者工作在单后轮转向、双前轮驱动的自动驾驶侧向平衡车辆，以适应不同的应用场景。

对于图1所示的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：由配重（16）替换副车身（12），连接方式不变、相对运动关系相同，给定配重（16）质量m，线控移动单元（22）控制配重（16）相对车架（13）侧向移动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩，形成一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶，便于扩大车身面积，提高客货运输能力。

由配重（16）替换副车身（12），形成一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，包括：车身（11）固定安装在车架（13）上，车身（11）上设置有环境感知定位模块（21），线控移动单元（22）、线控油门（23）、线控转向单元（24）、线控制动单元（25）分别独立安装在车架（13）上，配重（16）与车架（13）横向移动连接、移动轨迹为直线L，直线L垂直于车架中垂面、同时垂直于配重的对称面，配重（16）相对车架（13）侧向移动、侧向位移s，配重的对称面与车架中垂面重合s=0，车架（13）通过四组悬架（14）按照给定的轴距和轮距分别联接四个车轮（15），四个车轮（15）以车架中垂面对称布置、所有车轮（15）均采用通用的轿车轮胎GB 9743-2007，线控制动单元（25）对四个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制同轴距一端的两个车轮转向，线控油门（23）控制同轴距另一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制配重（16）相对车架（13）侧向移动，形成一种双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆，如图6所示。

对于图6所示的由配重（16）替换副车身（12），形成的一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：车架（13）通过两组悬架（14）按照给定的轮距分别联接两个车轮（15）、两车轮（15）关于车架中垂面对称，车架（13）通过一组悬架（14）按照给定的轴距联接一个车轮（15）、该车轮位于车架中垂面内，三个车轮（15）成等腰三角形分布、三个车轮均采用通用的轿车轮胎GB 9743-2007，等腰三角形顶点位于车架中垂面内、底边垂直于车架中垂面，等腰三角形底边长为轮距、底边上的高为轴距；线控制动单元（25）对三个车轮（15）制动，线控转向单元（24）控制位于等腰三角形顶点的单个车轮转向，线控油门（23）控制底边上的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元（22）控制配重（16）相对车架（13）侧向移动，形成一种单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆，如图7所示。

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中：对于轮距较小的轻型、微型窄体车辆，引入承载式车身替换所述的车身（11）、省却车架（13），由承载式车身代替所述的“车身（11）固定安装在车架（13）上”，承载式车身承担所述的车身（11）和车架（13）所有的功能，形成一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

基于自动驾驶车辆的多传感器融合技术，通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，控制执行车辆转向和副车身侧向移动同步，实现侧向位移s的正时、精确控制，可以选择工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式或者侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt计算方法：由车辆转向角θ求得车辆转弯半径R，结合车辆行驶速度v，获得离心力F1=m0×v²/R；由车载陀螺仪获得地面横向坡度角q，横向坡度引起的侧向力F2=m0×g×sinq；由风速仪检测车辆的侧向风速u、风压p=u²/1600，计算侧向风引起的侧向力F3=pQ，弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt=(F1+F2)×r0+F3×r3，其中：车辆总质量m0、车辆质心高r0、车辆在车架中垂面投影面积Q、车辆在车架中垂面投影几何中心高r3。

自动驾驶车辆侧向移动控制方法，包括：

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，给定副车身质量m、重力加速度g，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt，保持自动驾驶车辆侧向稳定，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N完全消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt，侧向位移s=Nt/( mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式。

上述的自动驾驶车辆侧向移动控制方法，实现了车辆行驶过程中所受侧向力完全消除，车辆侧向稳定性好，适宜于自动驾驶乘用车辆。

由于车辆本身具备一定的抵抗弯道离心力和侧向力而不侧翻能力，对于货运车辆可以工作在一定离心力和侧向力条件下而不侧翻，给定车辆最大不侧翻力矩Ne，取N=Nt-Ne>0，则车辆工作在侧翻力矩部分消除的节能安全模式。

一种自动驾驶车辆侧向移动控制方法，包括：

上述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，给定副车身质量m、重力加速度g，车辆最大不侧翻力矩Ne，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt超出车辆最大不侧翻力矩Ne部分，保持自动驾驶车辆侧向安全，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N部分消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt-Ne >0，侧向位移s=(Nt-Ne)/(mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩部分消除的横向安全模式。

上述的一种自动驾驶车辆侧向移动控制方法，实现了车辆行驶过程中所受侧向力部分消除，在保障车辆侧向安全条件下，节省了线控移动单元功耗，适宜于自动驾驶货运车辆。

Claims (7)

1.用于自动驾驶的侧向平衡车辆，其特征在于，包括：车身固定安装在车架上，车身上设置有环境感知定位模块，线控移动单元、线控油门、线控转向单元、线控制动单元分别独立安装在车架上，副车身与车架横向移动连接、移动轨迹为直线L，直线L垂直于车架中垂面、同时垂直于副车身中垂面，副车身相对车架侧向移动、侧向位移s，副车身中垂面与车架中垂面重合s=0，车架通过四组悬架按照给定的轴距和轮距分别联接四个车轮，四个车轮以车架中垂面对称布置，线控制动单元对四个车轮制动，线控转向单元控制同轴距一端的两个车轮转向，线控油门控制同轴距另一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元控制副车身相对车架侧向移动，形成双轮转向自动驾驶侧向平衡车辆；

其中：给定副车身质量m、重力加速度g，环境感知定位模块由陀螺仪、图像传感器、雷达、RTK和V2X通信技术实现环境感知，确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；通过路径规划、生成车辆运动控制数据和决策指令，数据和指令由总线通讯传递给车辆各功能单元，控制执行副车身侧向移动、产生侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

2.根据权利要求1所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆，其特征在于，线控制动单元对四个车轮制动，线控转向单元控制四个车轮转向，线控油门控制四个车轮转动或者同轴距一端的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元控制副车身相对车架侧向移动，形成四轮转向自动驾驶侧向平衡车辆。

3.根据权利要求1所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆，其特征在于，车架通过两组悬架按照给定的轮距分别联接两个车轮、两车轮关于车架中垂面对称，车架通过一组悬架按照给定的轴距联接一个车轮、该车轮位于车架中垂面内，三个车轮成等腰三角形分布，等腰三角形顶点位于车架中垂面内、底边垂直于车架中垂面；线控制动单元对三个车轮制动，线控转向单元控制位于等腰三角形顶点的单个车轮转向，线控油门控制底边上的两个车轮转动、驱动车辆行驶，线控移动单元控制副车身相对车架侧向移动，形成单轮转向自动驾驶侧向平衡车辆。

4.一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，其特征在于，根据权利要求1、2和3所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，由配重替换副车身，连接方式不变、相对运动关系相同，给定配重质量m，线控移动单元控制配重相对车架侧向移动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

5.一种用于自动驾驶的侧向平衡车辆，其特征在于，根据权利要求1、2、3和4所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆中，引入承载式车身替换所述的车身、省却车架，由承载式车身代替所述的“车身固定安装在车架上”，承载式车身承担所述的车身和车架所有的功能；通过执行线控油门、线控制动、线控转向、线控移动指令，实现侧向平衡车辆的自动驾驶。

6.自动驾驶车辆侧向移动控制方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1、2、3、4或者5所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt，保持自动驾驶车辆侧向稳定，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N完全消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt，侧向位移s=Nt/(mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩完全消除的横向稳定模式。

7.一种自动驾驶车辆侧向移动控制方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1、2、3、4或者5所述的用于自动驾驶的侧向平衡车辆，给定车辆最大不侧翻力矩Ne，由线控移动单元控制副车身相对车架侧向运动、侧向位移s，生成侧向平衡力矩N=mg×s，用于平衡弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt超出车辆最大不侧翻力矩Ne部分，保持自动驾驶车辆侧向安全，步骤如下：

⑴、环境感知定位模块确定车辆位置、姿态、行驶速度，实现车辆定位；

⑵、通过路径规划、生成车辆行驶轨迹和运动控制参数，计算弯道离心力、侧向力作用于车辆的侧翻力矩Nt；

⑶、侧向平衡力矩N部分消除侧翻力矩Nt条件：N=Nt-Ne >0，侧向位移s=(Nt-Ne)/(mg)；

⑷、控制执行车辆加、减速运动，同时控制执行车辆转向和副车身侧向移动、实现侧向位移s，则车辆工作在侧翻力矩部分消除的横向安全模式。