[發(fā)明專利]基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010296828.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN111469764B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪丹;洪成蹊;簡(jiǎn)榮杰;董韻;鄭培城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門華廈學(xué)院
• 主分類號(hào): B60R1/00
• 分類號(hào): B60R1/00;G01S15/931
• 代理公司: 泉州市立航專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35236
• 代理人: 盧清華

本申請(qǐng)的基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)監(jiān)控方法，通過建立合理的測(cè)距雷達(dá)報(bào)警閾值數(shù)學(xué)模型，使得測(cè)距雷達(dá)可實(shí)時(shí)適應(yīng)車輛后輪軌跡路線進(jìn)行精確報(bào)警，以預(yù)測(cè)車體是否會(huì)發(fā)生碰撞，同時(shí)該預(yù)測(cè)監(jiān)控方法結(jié)合了視頻、雷達(dá)、車輪軌跡等進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)監(jiān)控，且根據(jù)車輪轉(zhuǎn)向時(shí)即規(guī)劃出車輛車輪的運(yùn)行軌跡和雷達(dá)的報(bào)警閾值，且運(yùn)行軌跡和報(bào)警閾值是隨著車輛的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向進(jìn)行規(guī)劃的，在保證測(cè)距雷達(dá)報(bào)警覆蓋區(qū)域與車輪運(yùn)行軌跡相切的基礎(chǔ)上，精確的建立了各報(bào)警雷達(dá)報(bào)警閾值的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)的精確報(bào)警預(yù)測(cè)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)學(xué)建模技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)控制方法。

背景技術(shù)

汽車尤其是較長(zhǎng)軸距的卡車或貨車在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于軸距較長(zhǎng)內(nèi)輪差的存在，使得轉(zhuǎn)彎時(shí)存在視覺盲區(qū)，造成重大交通事故。現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了很多針對(duì)該種情況的安全系統(tǒng)和控制方法，如專利文獻(xiàn)1，其公開了一種基于視頻投影的內(nèi)輪差智能預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，在預(yù)警系統(tǒng)中使用了視頻和超聲波測(cè)距模塊同步進(jìn)行預(yù)警，通過將超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)到的障礙物信息，結(jié)合車輛的軌道信息共同輸入視頻模塊中進(jìn)行顯示，以方便司機(jī)或使用者查看側(cè)部車輛情況，保證轉(zhuǎn)向安全，并且對(duì)于超聲波的報(bào)警閾值根據(jù)車輛車輪軌跡線進(jìn)行了適應(yīng)性的調(diào)整，但是該預(yù)警系統(tǒng)中，超聲波的報(bào)警閾值是根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)最大角度時(shí)計(jì)算得出的，因此，該閾值并不能適應(yīng)車輛的不同前輪轉(zhuǎn)向角而實(shí)時(shí)的進(jìn)行變化，因此，該種測(cè)距方式還是存在精度不夠的問題，同時(shí)對(duì)于報(bào)警閾值K1、K2等的計(jì)算存在缺陷，由于超聲波測(cè)距為一圓弧形測(cè)距方式，若按照該種報(bào)警閾值進(jìn)行預(yù)警，則還是存在報(bào)警范圍超出軌跡線的問題，使得不在軌跡線內(nèi)的障礙也會(huì)被檢測(cè)到，造成誤報(bào)，同時(shí)，由于超聲波測(cè)距范圍相當(dāng)于一個(gè)圓形區(qū)域，而后輪轉(zhuǎn)彎時(shí)的軌跡也相當(dāng)于一圓形區(qū)域，如何使用超聲波測(cè)距模塊的多個(gè)圓形區(qū)域來擬合后輪軌跡的圓形區(qū)域邊緣也是一需要解決的問題，若是擬合不到位則可能存在檢測(cè)不到位或漏檢的情況，最后該視頻模塊僅能提供一被動(dòng)顯示功能，缺少一交互功能，使用者不能夠根據(jù)司機(jī)的操作而主動(dòng)的選擇超聲波需要預(yù)警的位置；又如對(duì)比文獻(xiàn)2，其公開了一種掛車轉(zhuǎn)彎安全預(yù)警系統(tǒng)和方法，其通過結(jié)合使用毫米波雷達(dá)、廣角攝像頭、駕駛員移動(dòng)終端和行人移動(dòng)手機(jī)終端共同進(jìn)行報(bào)警，但是該預(yù)警系統(tǒng)中的毫米波雷達(dá)是固定的，也對(duì)于毫米波雷達(dá)具體是如何測(cè)量障礙也沒有進(jìn)行說明，報(bào)警誤判概率較大；再如對(duì)比文獻(xiàn)3，其公開了一種車載雷達(dá)報(bào)警顯示方法、系統(tǒng)及車載終端，其分別在車身前端和后端設(shè)置了不同區(qū)域的雷達(dá)報(bào)警區(qū)域，且將不同雷達(dá)報(bào)警區(qū)域設(shè)置了不同段的報(bào)警閾值，在障礙物距離雷達(dá)不同距離時(shí)觸發(fā)不同報(bào)警聲音頻率的報(bào)警，能夠針對(duì)不同距離的障礙物起到差別提示效果，提高車載雷達(dá)報(bào)警顯示的準(zhǔn)確性和可靠性，但是，該種雷達(dá)報(bào)警方式報(bào)警閾值是廠家出廠后設(shè)置的，并不能適應(yīng)車輛的車輪的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，更不可能與車輪軌跡相適應(yīng)，而且其判斷方式為還未接觸到障礙物即進(jìn)行報(bào)警，其對(duì)于存在視覺盲區(qū)的司機(jī)來說，該種報(bào)警方式更增加了司機(jī)駕駛壓力，并不能適用于內(nèi)輪差預(yù)警中。

[專利文獻(xiàn)1]CN108528337A；

[專利文獻(xiàn)2]CN104477094B；

[專利文獻(xiàn)3]CN110406489A。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于車輛的障礙預(yù)測(cè)，雖然使用了視頻和超聲測(cè)距模塊結(jié)合的方式，將車輪軌跡、障礙物信息投影到視頻內(nèi)供司機(jī)查看，但是該視頻信息僅能被動(dòng)提供服務(wù)，而不能根據(jù)司機(jī)的操作進(jìn)行互動(dòng)，且所使用的超聲測(cè)距模塊均為固定設(shè)置于車輛側(cè)部，并沒有一可以相對(duì)于車輛進(jìn)行滑動(dòng)動(dòng)作的超聲測(cè)距模塊以適應(yīng)司機(jī)在視頻上的滑動(dòng)操作來進(jìn)行動(dòng)作，以檢測(cè)不同車輛區(qū)域內(nèi)的車輛側(cè)部是否有障礙物，均未提供一種基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)控制方法。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑念A(yù)測(cè)控制方法中，在障礙檢測(cè)系統(tǒng)中包括能夠移動(dòng)的超聲測(cè)距模塊，該能夠移動(dòng)的超聲測(cè)距模塊的報(bào)警閾值是可以適應(yīng)車輛軌跡、操作者手勢(shì)進(jìn)行變化的，在沒有得到操作者手勢(shì)移動(dòng)命令前其能夠以一定速度相對(duì)于車體進(jìn)行移動(dòng)，從而能夠解決超聲測(cè)距模塊的圓形區(qū)域模擬后輪轉(zhuǎn)彎時(shí)的圓形區(qū)域軌跡邊緣的問題，進(jìn)一步提高報(bào)警精度，同時(shí)也使得系統(tǒng)能夠更加智能化。

發(fā)明內(nèi)容