[發(fā)明專利]集成車速規(guī)劃和預瞄半主動懸架的無人車舒適性控制方法

有效

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• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111273547B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 吳健;劉志遠;周洪亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發(fā)明公開了一種集成車速規(guī)劃和預瞄半主動懸架的無人車舒適性控制方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：預瞄路面信息的處理；步驟二：設計預瞄半主動懸架控制器；步驟三：保證舒適性的車速規(guī)劃；步驟四：懸架與車速協(xié)調。本發(fā)明的方法利用來自網(wǎng)絡系統(tǒng)和前視傳感器的道路信息，給出了一種協(xié)調車速與半主動懸架的舒適性控制策略，可以實現(xiàn)：1)抑制車輛垂向振動，2)縮短駕駛時間，3)減少車輛縱向加減速的多目標性能。

技術領域

本發(fā)明屬于車輛減震技術領域，涉及一種汽車半主動懸架控制方法和車速規(guī)劃方法，具體涉及一種集成車速規(guī)劃和預瞄半主動懸架的無人駕駛車輛舒適性控制方法。

背景技術

傳感和控制技術的發(fā)展正迅速將汽車工業(yè)推向智能化和無人化，并帶來了一系列新的技術創(chuàng)新與挑戰(zhàn)。當前，無人汽車研究主要關注環(huán)境特征的識別以及駕駛軌跡規(guī)劃與跟蹤，并由此誕生了諸多復雜交通環(huán)境下的安全性解決方案。然而，幾乎所有的方案均在平坦的路面環(huán)境下給出，很少有研究關注不平路面下的無人車輛舒適性問題。眾所周知，對于傳統(tǒng)車輛來說，舒適性的提升不僅依賴懸架系統(tǒng)的振動吸收，有經(jīng)驗的駕駛人員通常會根據(jù)道路狀況來調節(jié)車速從而改善舒適性。然而，無人駕駛車輛缺乏主觀的評估能力，這使得依據(jù)舒適性需求調整駕駛行為變得非常困難。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種集成車速規(guī)劃和預瞄半主動懸架的無人車舒適性控制方法。該方法利用來自網(wǎng)絡系統(tǒng)和前視傳感器的道路信息，給出了一種協(xié)調車速與半主動懸架的舒適性控制策略，可以實現(xiàn)：1)抑制車輛垂向振動，2)縮短駕駛時間，3)減少車輛縱向加減速的多目標性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種集成車速規(guī)劃和預瞄半主動懸架的無人車舒適性控制方法，包括如下步驟：

步驟一：預瞄路面信息的處理

(1)當預瞄距離為L_p，且光學傳感器對路面的掃描精度為Δl時，得到某時刻t獲得的預瞄路面信息為集合Ω(t)，且

其中，h_i(t)為與車輪相聚i·Δl的路面高度數(shù)據(jù)點，i表示數(shù)據(jù)點的索引，N_sp為數(shù)據(jù)點的總個數(shù)且滿足

(2)根據(jù)車速v對Ω(t)進行處理，從而獲得可以被懸架控制系統(tǒng)利用的信息，具體步驟如下：

a、懸架控制系統(tǒng)的采樣周期為T_s，那么在每個采樣周期，車輛通過的道路距離為l_s＝vT_s，基于此，得到單個采樣周期內，車輛通過的空間數(shù)據(jù)點數(shù)量為：

其中，k代表第k時刻；

b、假設數(shù)據(jù)點h_i(t)和h_i+1(t)之間的路面高度符合零階保持且等于h_i(t)，那么，如果路面在kT_s時的高度為h_i，那么在(k+1)T_s時車輛將抵達高度為h_i+n(1,v)+1處，基于此，得到車速為v且采樣時間為kT_s時的可利用路面高度數(shù)據(jù)集合Θ如下：

其中，H_i(v,k)＝h_n(i-1,v)+1(kT_s)，

步驟二：設計預瞄半主動懸架控制器