[發(fā)明專利]一種場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810570937.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN108646748A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;劉元盛;靳欣宇;李青燦;李子昂;杜裕坤;鐘昊;謝姜添
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京聯(lián)合大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 北京馳納智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮

1.一種場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)場(chǎng)地?zé)o人車上安裝的傳感器獲取路點(diǎn)序列P_i空間位置信息，并對(duì)所述路點(diǎn)序列P_i進(jìn)行高階貝塞爾曲線擬合得到軌跡線；

步驟2：設(shè)定延時(shí)時(shí)間，將無(wú)人車當(dāng)前位置沿速度方向延長(zhǎng)，延長(zhǎng)距離為當(dāng)前時(shí)刻速度與延時(shí)時(shí)間乘積，得到一個(gè)延長(zhǎng)線端點(diǎn)O(x_O，y_O)，進(jìn)而找到路點(diǎn)序列上與所述延長(zhǎng)線端點(diǎn)O處最近的點(diǎn)M(x_M，y_M)；

步驟3：計(jì)算當(dāng)前所述場(chǎng)地?zé)o人車與所述M點(diǎn)的橫向偏差ex(t)和切線夾角e(t)；

步驟4：計(jì)算當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)角控制量δ(t)，并應(yīng)用于所述場(chǎng)地?zé)o人車的橫向控制策略中。

2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述傳感器包括定位定向接收機(jī)、車載相機(jī)、激光雷達(dá)中至少一種。

3.如權(quán)利要求2所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述步驟1為對(duì)所述路點(diǎn)序列P_i進(jìn)行高階貝塞爾曲線擬合得到軌跡線，計(jì)算公式為其中，B(t)為經(jīng)過(guò)高階貝塞爾曲線擬合后的路徑，n為貝塞爾曲線階數(shù)(階數(shù)取為待擬合點(diǎn)數(shù)-1)。

4.如權(quán)利要求3所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述延長(zhǎng)線端點(diǎn)O處與M點(diǎn)的橫向偏差ex(t)的計(jì)算公式為

5.如權(quán)利要求4所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述切線夾角e(t)的計(jì)算公式為e(t)＝θ_M-θ_P，其中θ_M表示經(jīng)過(guò)高階貝塞爾曲線擬合后的路徑軌跡線M點(diǎn)切線正方向與橫軸正方向的夾角，θ_P表示無(wú)人車實(shí)時(shí)行駛方向所對(duì)應(yīng)的航向角。

6.如權(quán)利要求5所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)角控制量δ(t)的計(jì)算公式為其中，Vx(t)為當(dāng)前所述場(chǎng)地?zé)o人車的縱向速度，k為增益參數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤方法，其特征在于：所述橫向控制策略包括將轉(zhuǎn)角控制量δ(t)乘以一個(gè)傳動(dòng)比弱化系數(shù)，可以將車輪轉(zhuǎn)角量轉(zhuǎn)化為方向盤轉(zhuǎn)角量，直接輸出給控制模塊，進(jìn)行橫向控制。

8.一種場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤系統(tǒng)，包括以下模塊：

擬合模塊：用于通過(guò)場(chǎng)地?zé)o人車上安裝的傳感器獲取路點(diǎn)序列P_i空間位置信息，并對(duì)所述路點(diǎn)序列P_i進(jìn)行高階貝塞爾曲線擬合得到軌跡線；

尋點(diǎn)模塊：用于設(shè)定延時(shí)時(shí)間，將無(wú)人車當(dāng)前位置沿速度方向延長(zhǎng)，延長(zhǎng)距離為當(dāng)前時(shí)刻速度與延時(shí)時(shí)間乘積，得到一個(gè)延長(zhǎng)線端點(diǎn)O(x_O，y_O)，進(jìn)而找到路點(diǎn)序列上與所述延長(zhǎng)線端點(diǎn)O處最近的點(diǎn)M(x_M，y_M)；

計(jì)算模塊：用于計(jì)計(jì)算當(dāng)前所述場(chǎng)地?zé)o人車與所述M點(diǎn)的橫向偏差ex(t)和切線夾角e(t)；

應(yīng)用模塊：用于計(jì)算當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)角控制量δ(t)，并應(yīng)用于所述場(chǎng)地?zé)o人車的橫向控制策略中。

9.如權(quán)利要求8所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器包括定位定向接收機(jī)、車載相機(jī)、激光雷達(dá)中至少一種。

10.如權(quán)利要求9所述的場(chǎng)地?zé)o人車軌跡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述獲取模塊用于所述路點(diǎn)序列P_i進(jìn)行高階貝塞爾曲線擬合得到軌跡線，計(jì)算公式為其中，B(t)為經(jīng)過(guò)高階貝塞爾曲線擬合后的路徑，n為貝塞爾曲線階數(shù)(階數(shù)取為待擬合點(diǎn)數(shù)-1)。