汽车直线行驶时：【方向盘转角（°）】、【横摆角速度（°/s）】、【横向加速度（m/s²）】这三个值应该保持在哪种范围内才算车辆在直线行驶呢

Question

汽车直线行驶时：
【方向盘转角（°）】、【横摆角速度（°/s）】、【横向加速度（m/s²）】这三个值应该保持在哪种范围内才算车辆在直线行驶呢？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

当汽车直线行驶时，理想情况下，车辆应沿着一条直线稳定地前进，没有侧滑或偏离。在这种状态下，我们可以期望以下几个参数维持在较小的范围或者接近零：

1. 方向盘转角（Steering Angle, α）： 直线行驶时，驾驶员通常会将方向盘保持在中心位置，因此理想的 steering angle 应该是 0° 或者非常接近于 0°。

2. 横摆角速度（Yaw Rate, ω）： 横摆角速度描述了车辆绕其垂直轴旋转的速度。对于直线行驶，车辆不应有任何旋转，所以 yaw rate 应该接近 0°/s。

3. 横向加速度（Lateral Acceleration, ay）： 在理想直线行驶条件下，汽车只受到沿行驶方向的驱动力和可能的阻力作用，因此横向（即垂直于行驶方向）的加速度应该很小，可以认为是在静止状态下的测量误差范围内，例如 ±0.01 m/s² 或更小。

在 MATLAB 中，你可以设置这些阈值来判断车辆是否接近直线行驶。这里是一个简单的示例，假设你有一个包含这些数据的时间序列数组：

% 假设你有以下数据（单位根据实际情况调整）
steering_angle = [0.01, 0.02, 0.03, ...]; % 方向盘转角 (°)
yaw_rate = [0.005, -0.003, 0.001, ...]; % 横摆角速度 (°/s)
lateral_acceleration = [0.001, -0.002, 0.003, ...]; % 横向加速度 (m/s²)

% 设置阈值
max_steering_angle_threshold = 0.05; % 方向盘转角阈值 (°)
max_yaw_rate_threshold = 0.01; % 横摆角速度阈值 (°/s)
max_lateral_acceleration_threshold = 0.01; % 横向加速度阈值 (m/s²)

% 判断车辆是否处于直线行驶状态
is_straight_driving = true;
for i = 1:length(steering_angle)
    if abs(steering_angle(i)) > max_steering_angle_threshold ...
        || abs(yaw_rate(i)) > max_yaw_rate_threshold ...
        || abs(lateral_acceleration(i)) > max_lateral_acceleration_threshold
        is_straight_driving = false;
        break;
    end
end

if is_straight_driving
    disp('Vehicle is driving straight.');
else
    disp('Vehicle is not driving straight.');
end

这段代码会检查每个时间步的数据，并在任一参数超过预设阈值时停止检查并输出结果。你可以根据实际应用调整这些阈值。注意，这只是一个基本的判断方法，真实的车辆动态模型可能会更复杂，需要考虑更多的因素。