[发明专利]基于数学模型的预测控制方法

权利要求书

1.一种基于数学模型的预测控制方法，其特征在于，该预测控制方法包括如下步骤：

一、获取车辆周围图像、车辆行驶参数

通过摄像头模块（19）采集车辆周围的影像数据，通过车辆状态获取模块（18）得到车辆行驶参数；

二、建立车辆车轮运行轨迹、测距雷达报警模块数学模型

通过采集到的车辆行驶参数，建立车辆后轮运行轨迹、测距雷达报警数学模型，测距雷达报警数学模型包括第一测距雷达报警数学模型和第二测距雷达报警数学模型，

车辆后轮运行轨迹数学模型如下：

以上数学模型中，以汽车转向中心O为坐标原点；指向后轮的轴线为X轴，与X轴垂直的轴线为Y轴，为后内轮胎横坐标，为后内轮胎纵坐标，L为前轮和后轮之间的轴距，为前轮转向角：

第一测距雷达报警数学模型计算如下：

为第一测距雷达到后车轮的距离，为第一测距雷达和坐标原点的连线与后轮胎和坐标原点的连线之间的夹角，为第一测距雷达横坐标，为第一测距雷达纵坐标，为后轮胎和坐标原点的连线与轴之间的夹角、为第一测距雷达报警阈值；

第二测距雷达报警数学模型计算如下：

为第二测距雷达到后车轮的距离，为第二测距雷达和坐标原点的连线与后轮胎和坐标原点的连线之间的夹角，为第二测距雷达横坐标，为第二测距雷达纵坐标，为第二雷达报警阈值；

三、将车轮运行轨迹添加到车辆周围影像的图像中

通过将汽车（1）转向中心O设为坐标原点后，根据图像中某一点的像素坐标与世界坐标的转换关系，将世界坐标系中的轨迹方程变成触摸显示屏中的图像轨迹；

四、判断障碍物距离是否小于测距雷达报警阈值

根据雷达实时测得的障碍物距离，判断该距离是否小于测距雷达报警阈值，在距离小于测距雷达报警阈值时，控制报警模块（20）进行报警，如果距离大于测距雷达报警阈值，则重复执行步骤四，直到安全完成转向操作；

在步骤二之后还包括，

a、建立测距雷达运动轨迹数学模型

测距雷达报警数学模型还包括第三测距雷达（10）的报警数学模型：

为滑动的第三测距雷达横坐标，为滑动的第三测距雷达纵坐标，为第三测距雷达到后车轮的距离，为第三测距雷达和坐标原点的连线与后轮胎和坐标原点的连线之间的夹角，为第三测距雷达到后轮胎的初始距离，为第三测距雷达在车身侧部滑移的速度，为车辆行进时间；为第三测距雷达报警阈值；

通过上述建立的第三测距雷达报警数学模型后，能够通过建立好的车辆后轮轨迹实时获取得到第三测距雷达运行轨迹；

b、将测距雷达运动轨迹模型添加入车辆图像中

将得到的第三测距雷达运动轨迹，经过世界坐标系与图像坐标系的转换关系后添加入车辆图像中，以供触摸显示屏(15)显示，具体的，第三测距雷达运行轨迹投影到触摸显示屏（15）后以圆点的形式显示于触摸显示屏（15）上；

当操作者在行驶时，需要查看位于“内轮差”区域的盲区内是否有障碍，或者是否会碰到障碍，或者为了避免转弯时突然有障碍物突然进入，司机或其他操作者用手指或者触控笔点击该圆点后即可控制第三测距雷达根据手指或者触控笔的滑动速度和距离而进行相应呈一比例的速度和距离的滑动，从而使得第三测距雷达根据手势进行扫描、预警动作。

2.如权利要求1所述的基于数学模型的预测控制方法，其特征在于：步骤三之后还包括，

a判断是否有输入操作

在司机或其他操作者按动圆点，且拖动圆点后，判断有输入操作；

在有输入操作时，使得第三测距雷达响应于该输入进行动作；在没有检测到有输入操作时，使得第三测距雷达以初始预定速度进行滑动操作。