[發(fā)明專利]車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710245101.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108725585B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊;寇改紅;楊鵬飛;姚杰;梁偉銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海汽車集團(tuán)股份有限公司;上海汽車工業(yè)（集團(tuán)）總公司
• 主分類號(hào): B62D15/02
• 分類號(hào): B62D15/02;B60W30/06
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

1.一種車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法，其特征在于，包括：

實(shí)時(shí)獲取所述車輛的當(dāng)前位置；

根據(jù)目的地及所述車輛的當(dāng)前位置，實(shí)時(shí)規(guī)劃所述車輛當(dāng)前的全局行駛路徑；

根據(jù)所述車輛的當(dāng)前位置及當(dāng)前的全局行駛路徑，采用預(yù)設(shè)的軌跡跟蹤計(jì)算模型中的預(yù)瞄控制算法，計(jì)算轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角；

獲取所述轉(zhuǎn)向器的當(dāng)前轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述轉(zhuǎn)向器的當(dāng)前轉(zhuǎn)角及所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角，采用所述軌跡跟蹤計(jì)算模型中的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制算法，計(jì)算所述轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；

根據(jù)計(jì)算得到的所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，控制所述車輛按照當(dāng)前的全局行駛路徑行駛；

其中，軌跡跟蹤計(jì)算模型包括所述轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制算法、所述預(yù)瞄控制算法、計(jì)算轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的算法、第一縱向控制算法和第二縱向控制算法中的一種；所述第二縱向控制算法包括多路PID控制算法、模糊控制算法和開(kāi)環(huán)控制算法中的一種；

獲取所述車輛的預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境信息，并從所述環(huán)境信息中獲取預(yù)瞄點(diǎn)；

根據(jù)預(yù)瞄時(shí)間及當(dāng)前車速，規(guī)劃所述車輛到達(dá)所述預(yù)瞄點(diǎn)的局部行駛路徑；其中，所述根據(jù)預(yù)瞄時(shí)間及當(dāng)前車速，規(guī)劃所述車輛到達(dá)所述預(yù)瞄點(diǎn)的局部行駛路徑，包括：采用如下公式，規(guī)劃所述車輛到達(dá)所述預(yù)瞄點(diǎn)的局部行駛路徑：y(t+T)＝a(V_xT)³+b(V_xT)²+c(V_xT)+d；其中，y(t+T)為所述預(yù)瞄點(diǎn)相對(duì)車輛坐標(biāo)系原點(diǎn)的橫向偏距；V_x為所述車輛的縱向車速；a、b、c、d為擬合系數(shù)；T為預(yù)瞄時(shí)間；

根據(jù)所述局部行駛路徑對(duì)當(dāng)前的全局行駛路徑進(jìn)行修正，將修正后的全局行駛路徑作為當(dāng)前的全局行駛路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述車輛的當(dāng)前位置及當(dāng)前的全局行駛路徑，采用預(yù)設(shè)的軌跡跟蹤計(jì)算模型中的預(yù)瞄控制算法，計(jì)算轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角，包括：

對(duì)所述局部行駛路徑進(jìn)行預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的積分運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果作為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的路徑信息，所述預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間與所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)；

根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的路徑信息，采用預(yù)設(shè)的軌跡跟蹤計(jì)算模型的預(yù)瞄控制算法，計(jì)算所述轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的路徑信息，采用預(yù)設(shè)的軌跡跟蹤計(jì)算模型的預(yù)瞄控制算法，計(jì)算所述轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角，包括：

其中，為所述轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角；I_s為所述轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)角與車輪轉(zhuǎn)角的角傳動(dòng)比；L為所述車輛軸距；k₀為所述車輛的穩(wěn)定性因數(shù)；T₀為所述預(yù)瞄時(shí)間起點(diǎn)；T₁為所述預(yù)瞄時(shí)間終點(diǎn)；V_y為所述車輛的側(cè)向車速；所述V_x為所述車輛的縱向車速；為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的路徑信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)向器的當(dāng)前轉(zhuǎn)角及所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角，采用所述軌跡跟蹤計(jì)算模型中的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制算法，計(jì)算所述轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，包括：

T_{q_str}＝min(|S|,1)×k_q；

k₀＝f(Δθ_str)；

m_u＝f(Δθ_str)；

其中，d為轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制函數(shù)；S為轉(zhuǎn)角閉環(huán)修正后控制函數(shù)；k_d為標(biāo)定系數(shù)；m_u為修正系數(shù)；Δθ_str為所述轉(zhuǎn)向器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角與當(dāng)前轉(zhuǎn)角之差；為所述轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向速度；T_{q_str}為所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；k_q為控制系數(shù)。