[發(fā)明專利]一種基于預瞄的車輛軌跡跟蹤點確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810008689.0
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN110006419B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王輝;蘇常軍;楊學青;劉振楠;吳光耀
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: G01C21/12
• 分類號: G01C21/12;G01C21/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

本發(fā)明涉及車輛軌跡跟蹤領(lǐng)域，具體涉及一種基于預瞄的車輛軌跡跟蹤點確定方法。本發(fā)明利用坐標系轉(zhuǎn)換，將大地坐標系下期望路徑的離散點轉(zhuǎn)換到車輛坐標系中，并與預瞄距離進行比較，根據(jù)比較結(jié)果快速得到期望路徑上的軌跡跟蹤點，進而得到由預瞄距離確定的預瞄點和軌跡跟蹤點的橫向位移誤差，從而計算得到車輛前輪轉(zhuǎn)角。本發(fā)明所述方法原理簡單，計算過程快速準確，能夠?qū)崿F(xiàn)智能車輛的軌跡跟蹤。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛軌跡跟蹤領(lǐng)域，具體涉及一種基于預瞄的車輛軌跡跟蹤點確定方法。

背景技術(shù)

隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化的迅速發(fā)展，智能車輛成為研究的熱點，智能車輛主要包括智能輔助駕駛和無人駕駛。在智能車輛的研究中，涉及軌跡跟隨控制部分，該部分主要是通過控制車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及驅(qū)動制動系統(tǒng)使得車輛按照期望的軌跡行駛，包括了縱向的速度跟隨控制和側(cè)向的路徑跟隨控制。無論是智能輔助駕駛還是無人駕駛，車輛軌跡跟隨控制技術(shù)都是其中不可或缺的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。目前基于預瞄機制的軌跡跟蹤控制方法被普遍應用，在確定預瞄距離后，需要計算跟蹤點在整個軌跡上的絕對位置，以便實現(xiàn)智能車輛的軌跡跟隨控制。但是在確定跟蹤點的位置時，現(xiàn)有的方法存在計算復雜、結(jié)果不準確的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于預瞄的車輛軌跡跟蹤點確定方法，用以解決現(xiàn)有確定跟蹤點的方法計算過程復雜、計算結(jié)果不準確的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案提供了一種基于預瞄的車輛軌跡跟蹤點確定方法，包括方法方案一，方法方案一包括以下步驟：

存儲大地坐標系下的期望路徑，所述期望路徑由大地坐標系下的離散點組成；

根據(jù)車輛速度確定預瞄距離；

建立車輛坐標系；

將所述大地坐標系下的離散點進行坐標轉(zhuǎn)換，從大地坐標系中轉(zhuǎn)換到所述車輛坐標系中得到車輛坐標系下的離散點，并比較所述預瞄距離和目標距離的差異，所述目標距離為車輛到所述車輛坐標系下的離散點的距離；

根據(jù)所述預瞄距離和目標距離的差異確定軌跡跟蹤點。

方法方案二，在方法方案一的基礎(chǔ)上，比較所述預瞄距離和目標距離的差異的過程包括：當所述車輛坐標系下的離散點的橫坐標大于所述預瞄距離時，停止坐標轉(zhuǎn)換，將當前車輛坐標系下的離散點對應的大地坐標系下的離散點作為軌跡跟蹤點。

方法方案三、四，分別在方法方案一、二的基礎(chǔ)上，所述車輛坐標系的原點為車輛質(zhì)心。

方法方案五、六，分別在方法方案三、四的基礎(chǔ)上，根據(jù)所述軌跡跟蹤點和所述預瞄距離確定的預瞄點計算橫向位移誤差，根據(jù)所述橫向位移誤差計算前輪轉(zhuǎn)角。

方法方案七、八，分別在方法方案五、六的基礎(chǔ)上，所述坐標轉(zhuǎn)換的計算公式為：

x＝(Y-Y₀)cosφ-(X-X₀)sinφ

y＝(Y-Y₀)sinφ+(X-X₀)cosφ

其中，(x,y)是所述車輛坐標系下的離散點的坐標，(X,Y)是所述大地坐標系下的離散點的坐標，(X₀,Y₀)是車輛坐標系的原點在大地坐標系下的坐標，φ是大地坐標系下的車輛航向角。

方法方案九、十，分別在方法方案七、八的基礎(chǔ)上，所述前輪轉(zhuǎn)角的計算公式為：