1.一种基于智能路钮的高速公路虚拟轨道系统,具体特征是:该系统由服务中心子系统1、车载子系统2和路面子系统3组成;其中车载子系统2由阅读器11、显示器10前轮偏角检测器20、数据处理模块21和转向电机22组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能路钮的高速公路虚拟轨道系统,具体特征是:车载子系统2的前轮偏角检测器20安装在转向轴摆臂处,采集前轮偏角参数β,β为车身中心线
23和转向轮中心线24构成的夹角;数据处理模块21安装在汽车ECU固定支架上,数据处理模块21可将阅读器11读取的道路线形参数,包括相邻标签路钮5之间的距离L,并进行处理得到角度α,α为车身中心线23与车道中心线切线25的夹角;数据处理模块21能够读取前轮偏角检测器20检测得到的前轮偏角β,能够从ECU读取车辆行驶速度V(km),还能够在车载子系统安装调试时,手动输入根据方向盘和前轮最大转角确定的βmax和γmax;数据处理模块21利用以上数据和公式ω=3.6V(βn-1-αn-1)γmax/(Lnβmax),得到车辆在两个标签路钮之间行驶时,方向盘的转动角速度ω,并将这些控制参数发送给转向电机22;车载子系统2的转向电机22可与电动助力转向系统电机共用。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能路钮的高速公路虚拟轨道系统,具体特征是:车载子系统的数据处理模块可以读取车辆ECU中驶过第n-1个标签路钮时的速度Vn-1(km),数据处理模块还可将阅读器读取的道路线形参数进行处理,得到各点切线方程和切线角度;
在第n-1个标签路钮处,切线与车身角度为αn-1(rad):
当车辆驶过第n-1个标签路钮时,前轮偏角检测器检测得到前轮偏角βn-1(rad):
汽车在行驶过程中,汽车前轮偏角应与道路切线平行,即θn=αn-βn=0;当车辆驶过第n-1个标签路钮时,若θn-1=αn-1-βn-1≠0,则需要转动前轮,使车辆经过第n个标签路钮时θn=αn-βn=0,则转动角度△θ=θn-θn-1=(αn-βn)-(αn-1-)=βn-1-αn-1;
若某辆车前轮偏角β由0变到βmax,方向盘转动角度为γmax,则方向盘转角与前轮偏角的传动比I=γmax/βmax;方向盘转动的角速度ω(rad/s)与车辆在两个标签之间行驶的时间t(s)和所需转动角度有关,ω=I△θ/t;
于是,ω=I△θ/t=3.6V△θγmax/(Lnβmax)=3.6V(βn-1-αn-1)γmax/(Lnβmax)因此,车辆在不同线形道路上行驶时,方向盘的转动角速度ω就可确定,于是数据处理模块就可以控制转向电机转动方向盘,使车辆沿标签路钮形成的虚拟轨道行驶。