CN111845717A - 一种自动泊车时的偏航角动态补正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动泊车时的偏航角动态补正方法及系统，其中的方法包含步骤：收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；基于公式计算出补正值；在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。本发明中同时考虑车辆实际位置与期望位置之间的坐标距离偏差和偏航角偏差，在不同区间设置不同的参数权重，可以有效缓解蛇形现象。
Description
技术领域
本发明涉及车辆自动驾驶领域，尤其涉及自动泊车方面，更具体的说，本发明具体涉及一种自动泊车时的偏航角动态补正方法及系统。
背景技术
自动泊车功能的核心包括传感器数据的感知、融合、决策规划，控制等部分。感知部分主要负责探测计算出周边环境的物体及其速度、距离等属性，融合部分和决策部分主要是将感知得到的数据进行融合，综合这些数据后，得到决策结果，控制部分主要是根据决策结果，控制车辆的方向盘转角和油门刹车等，实现车辆进行运动。
其中，偏航角动态补正主要运用于控制部分，负责优化控制数据的演算。车辆的偏航角数据的正确性，是自动泊车能够成功并带给用户舒适性的重要保障。偏航角刻画的是车辆的运动方向，如果偏航角数据计算不准，车辆就会偏离预先规划好的泊车轨迹，导致泊车失败，严重者，会带来安全问题。
以往的自动驾驶技术，在对车辆做控制时，只是简单通过横向控制算法来最小化期望偏航角与实际偏航角之间的误差，但是当方向盘的间隙较大时，容易出现“过调”现象导致车辆走“蛇形”路线。
发明内容
针对上述技术问题，本发明将整个泊车轨迹做了分段，针对不同的分段动态调整偏航角达到补正，避免因为“过调”现象导致车辆走“蛇形”路线。
本发明解决其技术问题，所提供的自动泊车时的偏航角动态补正方法包含如下步骤：
S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；
S2、基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0；
S3、基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0；
S4、基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差；
S5、在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正方法中，k1＝[1m，2.6m]，k2＝[0.05m，0.3m]。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正方法中，k1＝1.3m，k2＝0.1m。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正方法中，启动自动泊车后的任意时刻，残余距离+行使距离＝泊车轨迹的长度。
本发明解决其技术问题，所提供的自动泊车时的偏航角动态补正系统包含如下模块：
距离计算模块，用于收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；
第一参数确定模块，用于基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0；
第二参数确定模块，基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0；
补正值计算模块，用于基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差；
车辆控制模块，用于在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正系统中，k1＝[1m，2.6m]，k2＝[0.05m，0.3m]。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正系统中，k1＝1.3m，k2＝0.1m。
进一步地，在本发明的自动泊车时的偏航角动态补正系统中，启动自动泊车后的任意时刻，残余距离+行使距离＝泊车轨迹的长度。
实施本发明的本发明的自动泊车时的偏航角动态补正方法及系统，具有以下有益效果：本发明中同时考虑车辆实际位置与期望位置之间的坐标距离偏差和偏航角偏差，在不同区间设置不同的参数权重，可以有效缓解“蛇形”现象。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是自动泊车时的偏航角动态补正方法一实施例的流程图；
图2是第一预设区间和第二预设区间的划分示意图；
图3是第三预设区间和第四预设区间的划分示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，本实施例的自动泊车时的偏航角动态补正方法，包含如下步骤：
S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离。泊车轨迹由泊车系统进行自动规划设计，其一般为一系列连续的轨迹点。到停车框上的距离，一般是选取停车框中的某一个点作为参考，例如这个点就是车按指定方向停在框中时后轴中心点在停车框中的位置，在本发明的其他实施例中，也可以是停车框的中心点等，本发明对此不作具体限定。
S2、基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0。
S3、基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0。
经过多次测试，k1＝[1m，2.6m]，k2＝[0.05m，0.3m]时，本发明的效果更佳。参考图2以及图3，图2为第一预设区间和第二预设区间的划分示意图，图3为第三预设区间和第四预设区间的划分示意图，k1在本实施例中取为1.3，k2取0.1m，且图中本发明将泊车轨迹画为一条直线，实际自动泊车过程中，泊车轨迹也可以不是直线。
S4、基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差。
S5、在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
应当理解的是，启动自动泊车后的任意时刻，残余距离+行使距离＝泊车轨迹的长度。
在本发明还提供了一种自动泊车时的偏航角动态补正系统，包含如下模块：
距离计算模块，用于收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；
第一参数确定模块，用于基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0；
第二参数确定模块，基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0；
补正值计算模块，用于基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差；
车辆控制模块，用于在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
本发明的自动泊车时的偏航角动态补正系统的工作原理与上述方法相对应，具体的可参考上述关于方法的说明。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种自动泊车时的偏航角动态补正方法，其特征在于，包含如下步骤：
S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；
S2、基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0；
S3、基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0；
S4、基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差；
S5、在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
2.根据权利要求1所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正方法，其特征在于，k1＝[1m，2.6m]，k2＝[0.05m，0.3m]。
3.根据权利要求2所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正方法，其特征在于，k1＝1.3m，k2＝0.1m。
4.根据权利要求1所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正方法，其特征在于，启动自动泊车后的任意时刻，残余距离+行使距离＝泊车轨迹的长度。
5.一种自动泊车时的偏航角动态补正系统，其特征在于，包含如下模块：
距离计算模块，用于收到启动自动泊车的指令后，根据规划出的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到要停车的停车框之间沿着泊车轨迹的距离作为残余距离，以及车辆从自动泊车开始车辆沿着泊车轨迹的行使距离；
第一参数确定模块，用于基于残余距离与第一预设规则，得到第一补正参数和第二补正参数；其中，所述第一预设规则为：残余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一补正参数＝0和第二补正参数＝1，残余距离位于第二预设区间(k1，+∞)，第一补正参数＝1和第二补正参数＝1，k1为预设值，且k1>0；
第二参数确定模块，基于行使距离与第二预设规则，得到第三参数；其中，所述第二预设规则为：行使距离位于第三预设区间[0，k2]时，第三补正参数＝0，行使距离位于第四预设区间(k2，+∞)，第三补正参数＝1，k2为预设值，k1>k2>0；
补正值计算模块，用于基于下述公式计算出补正值：
补正值＝(dist_diff*第一补正参数+ang_diff*第二补正参数)*第三补正参数；
其中，dist_diff指所述实时位置和期待位置的偏离距离，ang_diff指所述实时位置的偏航角和期待位置的期待偏航角的差；
车辆控制模块，用于在所述实时位置的偏航角的基础上加上所述补正值，作为车辆下一时刻的期待偏航角，来控制车辆运行。
6.根据权利要求5所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正系统，其特征在于，k1＝[1m，2.6m]，k2＝[0.05m，0.3m]。
7.根据权利要求6所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正系统，其特征在于，k1＝1.3m，k2＝0.1m。
8.根据权利要求5所述的一种自动泊车时的偏航角动态补正系统，其特征在于，启动自动泊车后的任意时刻，残余距离+行使距离＝泊车轨迹的长度。
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