一种基于车载GPS的汽车侧偏角估计方法

摘要

一种基于车载GPS的汽车侧偏角估计方法，该方法所基于的硬件系统包括：车载GPS信号接收机，GPS信号采集模块，车轮角速度传感器，角速度信号采集模块，侧偏角估算微处理器；车轮角速度传感器包括左后轮角速度传感器、右后轮角速度传感器；车载GPS接收机与GPS信号采集模块用总线连接，车轮角速度传感器与角速度采集模块用总线连接，GPS信号采集模块与侧偏角估算微处理器用总线连接，角速度信号采集模块与侧偏角估算微处理器用总线连接。采用本专利所提出的估计方法，对于安装有ABS和车载GPS的汽车，仅需要在ECU中植入一个简单的程序即可实现GPS安装点处的侧偏角的估算，降低了经济成本，方法简便易行。

主权项

一种基于车载GPS的汽车侧偏角估计方法，其特征在于：该方法采用以下硬件系统：车载GPS信号接收机与GPS信号采集模块通过总线连接，车轮角速度传感器与角速度采集模块通过总线连接，车轮角速度传感器包括左后轮角速度传感器、右后轮角速度传感器，GPS信号采集模块、角速度采集模块均与侧偏角估算微处理器通过总线连接，基于上述硬件系统，其对于所述汽车侧偏角的估计方法步骤如下：1)从左后轮角速度传感器采集得到左后轮的角速度从右后轮角速度传感器采集得到右后轮的角速度2)由下式(1)，(2)式分别得到左后轮车轮中心点F沿车轮纵向平面的速度为右后轮车轮中心点F沿车轮纵向平面的速度为其中左、右后轮的滚动半径为r；$V_{\mathrm{wl}}=r{\omega }_l---\left(1\right)$$V_{\mathrm{wr}}=r{\omega }_r---\left(2\right)$3)由下式(3)得到车载GPS信号接收机的安装点A沿车身纵向平面的速度其中左、右后轮轮距为车载GPS信号接收机安装点A距离右后轮中心点所在车身纵向平面的距离为d；$V_{w1}=(1-\frac{d}{B_1})V_{\mathrm{wr}}+\frac{d}{B_1}{V}_{\mathrm{wl}}---\left(3\right)$4)将(1)(2)式代入(3)得$V_{w1}=(1-\frac{d}{B_1})r{\omega }_r+\frac{d}{B_1}r{\omega }_l---\left(4\right)$5)车载GPS信号接收机结合GPS信号采集模块可以得到其当前位置信息，也就得到了GPS安装点A处的位置信息，通过对GPS安装点A处位置信息的差分得到安装点A处的速度6)由式(5)结合得到车载GPS信号接收机的安装点A处的侧偏角β′${\beta }^{\prime }=\arccos \frac{V_{w1}}{V_{\mathrm{GPS}}}---\left(5\right)$。