[发明专利]一种车辆主动安全控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种车辆主动安全控制方法及装置，通过建立鲁棒滤波的状态方程和观测方程，得到状态向量和观测向量，将状态向量和观测向量进行滤波递推计算，得到离散时刻的第三车辆质量和第三道路纵向坡度，基于离散时刻的第三车辆质量和第三道路纵向坡度，执行车辆主动安全控制操作。通过上述方案，基于鲁棒滤波算法，对车辆质量与道路纵向坡度的联合估计，使得处于干扰信号的情况下，实时、准确的得到高精度的车辆质量与道路纵向坡度，通过得到高精度的车辆质量和道路纵向坡度，执行车辆主动安全控制操作，从而提高车辆主动安全系统控制效果。此外，在保证车辆质量和道路纵向坡度的高精度的同时，满足复杂工况下的应用需求。

技术领域

本发明涉及汽车主动安全测量及控制的技术领域，更具体地说，涉及一种车辆主动安全控制方法及装置。

背景技术

随着社会经济的发展，道路交通安全问题日益突出。为降低交通事故的发生，能够防患于未然，主动避免交通事故发生的汽车主动安全技术则显得尤为重要。

目前，常见的汽车主动安全技术主要包括防抱死制动系统(Antilock BrakeSystem，ABS)，车辆电子稳定程序(Electronic Stability Program，ESP)，牵引力控制系统(Traction Control System，TCS)，电控驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation，ASR)，四轮转向稳定控制系统(4 Wheel Steering，4WS)等。上述汽车主动安全系统能有效实施的前提是准确获取汽车状态参数。车辆质量和道路纵向坡度作为ABS，ASR和TCS等纵向主动安全系统中的关键参数，其准确性直接影响到主动安全系统的控制效果。

现有技术中，通过运动学方法和动力学方法，获取车辆质量和道路纵向坡度。运动学方法用于道路纵向坡度的计算，通过对全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、惯性传感器和轮速传感器等车载传感器的测量信号进行运动学推算来计算出道路纵向坡度，该方法对传感器精度要求较高，车辆中搭载着低成本传感器，由于低成本传感器精度低，使得通过运动学方法获取道路纵向坡度存在误差，从而影响了主动安全系统的控制效果。而动力学方法对于动力学模型的精度要求较高，且在实际应用过程中会受到其他环境的限制，通过动力学方法获取车辆质量，容易造成获取车辆质量的精度低。

因此，通过动力学方法和运动学方法，获取到的车辆质量和道路纵向坡度的精度低，从而导致主动安全系统控制效果差。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种车辆主动安全控制方法及装置，实时、准确的得到高精度的车辆质量与道路纵向坡度，通过得到高精度的车辆质量和道路纵向坡度，执行车辆主动安全控制操作，从而提高车辆主动安全系统控制效果。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，本发明公开了一种车辆主动安全控制方法，所述方法包括：

将获取到的车辆状态参数输入至预先建立的主动安全控制模型进行计算，得到运动学表示的第一道路纵向坡度和动力学表示的第一车辆质量，其中，所述主动安全控制模型包括动力学模型和运动学模型，所述动力学模型用于基于所述车辆状态参数计算车辆质量，并输出所述动力学表示的第一车辆质量，所述运动学模型用于基于所述车辆状态参数计算车辆行驶过程中的道路纵向坡度，并输出所述运动学表示的第一道路纵向坡度；

将所述运动学表示的第一道路纵向坡度和所述动力学表示的第一车辆质量输入至预先建立的鲁棒H_∞滤波模型进行离散化处理，分别得到以状态向量的方式表示的第二道路纵向坡度和第二车辆质量，以及以观测向量的方式表示的第二道路纵向坡度和第二车辆质量；

将所述状态向量和所述观测向量进行滤波递推计算，得到离散时刻的第三道路纵向坡度和第三车辆质量，其中，所述离散时刻的第三道路纵向坡度和第三车辆质量为各个时刻的道路纵向坡度和车辆质量的集合；