[發明專利]預瞄路徑跟蹤計算方法及跟蹤計算模塊

在審

• 申請號: 202010174649.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111284478A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 張鵬娜;謝駕宇;栗工;田賀;馬曉煒
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: B60W10/20
• 分類號: B60W10/20;B60W40/00;B60W50/00;B60W60/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

1.一種預瞄路徑跟蹤計算方法，其用于自動駕駛車輛的路徑跟蹤預瞄模型，其特征在于，包括以下步驟：

S1，獲取自動駕駛車輛系統延時ΔT；

S2，獲取全局路徑，在全局路徑中基于勻加速模型外推計算系統延時ΔT后車輛位置；

S3,計算預瞄誤差；

S4,根據預瞄誤差與輪胎轉角關系計算得到輪胎轉角，根據輪胎轉角計算得到方向盤轉角，將所述方向盤轉角發送給底盤CAN執行方向盤轉角控制。

2.如權利要求1所述的預瞄路徑跟蹤計算方法，其特征在于:所述全局路徑利用全球定位系統獲取。

3.如權利要求1所述的預瞄路徑跟蹤計算方法，其特征在于:實施步驟S2時，計算車輛位置采用以下方式；

x_gps(t+ΔT)＝x_gps(t)+d_x(ΔT)×cos(θ(t))+d_y(ΔT)×sin(θ(t))；

y_gps(t+ΔT)＝y_gps(t)+d_y(ΔT)×cos(θ(t))-d_x(ΔT)×sin(θ(t))；

t是當前時刻，x_gps(t)是車輛當前全局橫坐標,y_gps(t)是車輛當前全局縱坐標，x_gps(t+ΔT)是車輛ΔT時間后全局坐標系下橫坐標，y_gps(t+ΔT)是車輛ΔT時間后全局坐標系下縱坐標，d_x(ΔT)是車輛ΔT時間后車輛坐標系下橫坐標，d_y(ΔT)是車輛ΔT時間后車輛坐標系下縱坐標，θ(t)是車輛當前全局航向角。

4.如權利要求3所述的預瞄路徑跟蹤計算方法，其特征在于:實施步驟S3時，計算預瞄誤差采用以下方式；

x_preview(t)是預瞄點橫坐標，y_preview(t)是預瞄點縱坐標，(x_path_i,y_path_i)為路徑坐標點，i∈[0,n],n為路徑坐標點數量，O_ss是預瞄誤差。

5.如權利要求4所述的預瞄路徑跟蹤計算方法，其特征在于:實施步驟S4時，計算預瞄誤差與輪胎轉角關系如下；

計算輪胎轉角轉換為方向盤轉角關系如下；

δ＝i×δ_ss；

a為車輛質心到前軸的距離，b為車輛質心到后軸的距離，m為車輛質量，C_f、C_r分別為前后輪的等效側偏剛度，V_x為車輛縱向速度，δ_ss為輪胎轉角，i為方向盤轉角到輪胎轉角的傳動比，δ為方向盤轉角。

6.一種預瞄路徑跟蹤計算模塊，其用于自動駕駛車輛，其特征在于，包括：

延時計算單元，其適用于獲取自動駕駛車輛系統延時ΔT；

全局路徑獲取單元，其適用于獲取全局路徑；

預測位置計算單元，其適用于在全局路徑中基于勻加速模型外推計算系統延時ΔT后車輛位置；

預瞄誤差計算單元，其適用于計算預瞄誤差；

方向盤轉角計算單元，其適用于根據預瞄誤差與輪胎轉角關系計算得到輪胎轉角，根據輪胎轉角計算得到方向盤轉角，將所述方向盤轉角發送給底盤CAN執行方向盤轉角控制。

7.如權利要求6所述的預瞄路徑跟蹤計算模塊，其特征在于:延時計算單元采用以下方式獲取自動駕駛車輛系統延時ΔT；

將由自動駕駛系統控制中心發出期望方向盤轉角信息時間記為t₁，從CAN上獲取實際方向盤轉角信息，記錄響應到期望方向盤轉角時時間t₂，ΔT＝t₂-t₁。

8.如權利要求6所述的預瞄路徑跟蹤計算模塊，其特征在于:全局路徑獲取單元利用全球定位系統獲取全局路徑。