本技术涉及车辆控制，特别是涉及一种车辆横向控制方法及系统、车载通信设备及车辆。
背景技术：
1、自动驾驶技术的发展已经成为了现代汽车工业的重要方向。在自动驾驶系统中，自动紧急制动(automatic emergency braking，简称aeb)系统作为一种重要的安全技术，通常由三个主要部分组成：测距模块、控制模块(electronic control unit，简称ecu)和制动模块。测距模块利用雷达、摄像头等传感器来监测前方的路况，控制模块分析传感器数据并评估碰撞风险，当判断有碰撞可能且驾驶员未采取足够制动措施时，制动模块会自动介入，实施紧急制动。aeb系统的工作原理是通过传感器实时监测车辆前方的障碍物，并评估与障碍物的距离和相对速度。如果aeb系统判断存在碰撞风险，它会首先向驾驶员发出警告。如果驾驶员没有及时反应，aeb系统将自动启动紧急制动，以减少碰撞的可能性或减轻碰撞的严重程度。
2、然而现有的aeb系统主要关注纵向制动性能，而忽略了横向控制性能的优化，导致汽车在执行aeb系统时会出现偏移情况，造成不安全因素。而且现有的aeb系统动态调整不足，例如在紧急制动过程中，现有的aeb系统无法实时地调整车辆的运动方向，这可能会导致横向碰撞的风险增加。同时，现有的aeb系统抗干扰不足，例如在物品不平衡、轮胎胎压不一致、轮胎磨损不一致、四轮定位不准、悬架系统故障等车辆跑偏的原因，这些车辆自身因素引起的车辆跑偏问题时，现有的aeb系统由于抗干扰能力不足，会降低横向控制性能的可靠性。此外，对于辅助驾驶级(l1级)的车辆，这部分车辆虽然有aeb系统功能，但是无横向控制功能，横向性能很差。而对于部分自动驾驶级(l2级)及以上级别的车辆，横向控制高度依赖于摄像头和其他视觉传感器，缺乏冗余横向控制，若视觉失效，例如在车道线不清晰、雨天、黑夜、逆光等场景，摄像头的性能可能会受到严重影响，从而影响aeb系统的横向控制性能。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种车辆横向控制方法及系统、车载通信设备及车辆，用于解决现有技术中存在的技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种车辆横向控制方法，包括以下步骤：
3、对所述目标车辆进行横向偏移检测，并基于横向偏移检测结果识别所述目标车辆是否出现行驶方向偏离；以及，
4、在所述目标车辆出现行驶方向偏离时，判断所述目标车辆是否处于人工驾驶控制；
5、当所述目标车辆未处于人工驾驶控制以及所述目标车辆的原始横向控制系统失效时，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩，并通过所述横摆力矩修正所述目标车辆的运动方向，对所述目标车辆进行横向控制；
6、当所述目标车辆未处于人工驾驶控制以及所述目标车辆的原始横向控制系统未失效时，利用所述原始横向控制系统对所述目标车辆进行横向控制。
7、于本技术的一实施例中，对所述目标车辆进行横向偏移检测，并基于横向偏移检测结果识别所述目标车辆是否出现行驶方向偏离的过程包括：
8、通过预先配置在目标车辆中的惯性测量单元，采集所述目标车辆的惯导数据，并基于所述惯导数据计算所述目标车辆的航向角和俯仰角；所述惯导数据包括：三维加速度、三维角速度和磁力计数据；
9、利用预先配置在目标车辆中的轮速计，采集所述目标车辆中每个车轮的转速，并基于每个车轮的转速计算出所述目标车辆的横摆角速度和横向加速度；
10、通过预先配置在目标车辆中的方向盘转角传感器，采集所述目标车辆的方向盘转角；
11、将所述航向角、所述俯仰角、所述横摆角速度、所述横向加速度和所述方向盘转角进行关联，作为所述目标车辆的横向偏移检测结果，并基于所述航向角、所述俯仰角、所述横摆角速度、所述横向加速度和所述方向盘转角识别所述目标车辆是否出现行驶方向偏离。
12、于本技术的一实施例中，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩的过程包括：
13、根据预先或实时建立的车体坐标系确定所述目标车辆的运动方程，并基于所述运动方程以及所述目标车辆的驱动类型对所述目标车辆进行受力分析，计算所述目标车辆中车轮受到的横向力、纵向力在所述车体坐标系中纵向轴上的合力；其中，所述车体坐标系中纵向轴为所述目标车辆行驶方向所在坐标轴；
14、基于所述目标车辆绕所述车体坐标系中竖向轴的转动惯量、所述目标车辆的质心到车辆前轴的距离、所述目标车辆的质心到车辆后轴的距离，计算所述目标车辆的理想横向加速度；其中，所述车体坐标系中竖向轴为垂直于所述目标车辆行驶方向以及行驶路面的坐标轴；
15、计算所述理想横向加速度与实际横向加速度的差值，并将所述理想横向加速度与实际横向加速度的差值的绝对值作为横向加速度偏差值；
16、基于所述横向加速度偏差值确定对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配时的转动惯量，记为目标转动惯量；其中，所述实际横向加速度通过所述目标车辆的轮速计算得到；
17、根据所述目标车辆在所述竖向轴的角加速度，计算所述目标转动惯量产生的横向抵消加速度，并基于所述横向抵消加速度和所述横向加速度偏差值，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩。
18、于本技术的一实施例中，基于所述横向加速度偏差值确定对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配时的转动惯量的过程包括：
19、获取预先或实时定义的所述目标车辆的左前轮制动力、左后轮制动力、右前轮制动力和右后轮制动力；
20、将所述横向加速度偏差值与第一预设值进行比对，并在所述横向加速度偏差值等于第一预设值时，基于所述目标车辆的车轮横向中轴距离、所述左前轮制动力、所述左后轮制动力、所述右前轮制动力和所述右后轮制动力，构建转动惯量计算方程式，并基于所述转动惯量计算方程式确定出所述目标转动惯量。
21、于本技术的一实施例中，基于所述横向抵消加速度和所述横向加速度偏差值，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩的过程包括：
22、计算所述横向抵消加速度与所述横向加速度偏差值的差值，记为目标差值；
23、将所述目标差值与第二预设值进行比对，并在所述目标差值等于第二预设值时，计算述左前轮制动力的绝对值、所述左后轮制动力的绝对值、所述右前轮制动力的绝对值和所述右后轮制动力的绝对值的总和，并在所述总和为最小值时产生横摆力矩；以及，将产生横摆力矩时对应的左前轮制动力、左后轮制动力、右前轮制动力和右后轮制动力作为所述目标车辆重新分配的车端制动力。
24、于本技术的一实施例中，预先或实时建立车体坐标系的过程包括：
25、以所述目标车辆的行驶方向为纵向，并以垂直于所述纵向的方向为横向，建立横纵向坐标系；以及，
26、基于所述横纵向坐标系和右手法则建立所述目标车辆的车体坐标系，并将所述纵向在所述车体坐标系中的坐标轴记为x轴，所述横向在所述车体坐标系中的坐标轴记为y轴，垂直于所述横纵向坐标系的坐标轴作为竖向轴，记为z轴；其中，所述横纵向坐标系所在平面与所述目标车辆的行驶路面平行。
27、于本技术的一实施例中，所述方法还包括：在所述目标车辆处于人工驾驶控制时，按照所述目标车辆中驾驶人员的控制指令对所述目标车辆进行控制。
28、本技术还提供一种车辆横向控制系统，所述系统包括有：
29、车辆偏移检测模块，用于对所述目标车辆进行横向偏移检测，并基于横向偏移检测结果识别所述目标车辆是否出现行驶方向偏离；
30、驾驶模式识别模块，用于在所述目标车辆出现行驶方向偏离时，判断所述目标车辆是否处于人工驾驶控制；
31、横向冗余控制模块，用于当所述目标车辆未处于人工驾驶控制以及所述目标车辆的原始横向控制系统失效时，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩，并通过所述横摆力矩修正所述目标车辆的运动方向，对所述目标车辆进行横向控制；
32、原始横向控制模块，用于当所述目标车辆未处于人工驾驶控制以及所述目标车辆的原始横向控制系统未失效时，利用所述原始横向控制系统对所述目标车辆进行横向控制。
33、本技术还提供一种车载通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任意一项所述的车辆横向控制方法的步骤。
34、本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任意一项所述的车辆横向控制方法的步骤。
35、如上所述，本技术提供一种车辆横向控制方法及系统、车载通信设备及车辆，具有以下有益效果：本技术可以在目标车辆触发前方碰撞预警时，通过目标车辆上预先配置的惯性测量单元和轮速计对目标车辆进行横向偏移检测，并基于横向偏移检测结果识别目标车辆是否出现行驶方向偏离，在目标车辆出现行驶方向偏离时，可以分别根据目标车辆是否处于人工驾驶控制、原始横向控制系统是否失效来对目标车辆进行横向控制。所以，本技术在车辆的自动紧急制动系统执行过程中，如果检测到车辆出现横向偏移，可以直接通过对轮端制动力进行重新分配来产生横摆力矩，修正车辆的运动方向，使得车辆运动方向始终可控，通过这种主动干预的方式，可以确保车辆在紧急制动过程中始终保持在正确的行驶方向上，避免横向碰撞，从而使得车辆运动方向始终可控，提高车辆紧急制动过程中的动态调整能力，进一步提升行车安全。并且，本技术通过利用惯性测量单元和车辆制动系统中的轮速计，可以不再单纯依赖于摄像头进行横向控制，使得车辆在雨天、黑夜、逆光等摄像头失效的场景下，依然能够有效维持车辆的横向稳定性，避免横向碰撞，提高了自动紧急制动系统的适应性。同时，本技术通过内置的惯性测量单元和轮速计来判断车辆是否出现横向偏移，相比于单纯依赖摄像头的技术，本技术抗干扰能力更强，能够更好地应对车辆本身因素引起的车辆跑偏问题，从而提高了车辆横向控制性能。所以，本技术通过对自动驾驶系统领域、传感器融合技术领域和车辆动力学控制领域进行有效融合，通过多领域的协同配合，解决了相关技术中横向控制性能优化的难题，为自动驾驶技术的发展提供了新的思路和技术路线。
1.一种车辆横向控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，对所述目标车辆进行横向偏移检测，并基于横向偏移检测结果识别所述目标车辆是否出现行驶方向偏离的过程包括：
3.根据权利要求1或2所述的车辆横向控制方法，其特征在于，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩的过程包括：
4.根据权利要求3所述的车辆横向控制方法，其特征在于，基于所述横向加速度偏差值确定对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配时的转动惯量的过程包括：
5.根据权利要求4所述的车辆横向控制方法，其特征在于，基于所述横向抵消加速度和所述横向加速度偏差值，对所述目标车辆的轮端制动力进行重新分配产生横摆力矩的过程包括：
6.根据权利要求3所述的车辆横向控制方法，其特征在于，预先或实时建立车体坐标系的过程包括：
7.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述目标车辆处于人工驾驶控制时，按照所述目标车辆中驾驶人员的控制指令对所述目标车辆进行控制。
8.一种车辆横向控制系统，其特征在于，所述系统包括有：
9.一种车载通信设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至7中任意一项权利要求所述的车辆横向控制方法的步骤。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括有如权利要求8所述的车辆横向控制系统，或者包括有如权利要求9所述的车载通信设备。
