CN112092800B - 一种自动泊车时的方向盘转角优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动泊车时的方向盘转角优化方法及系统，其中的方法包含步骤：收到启动自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；基于横向控制算法计算出所述剩余距离处的初始方向盘角度；基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；基于公式计算出任一所述剩余距离处的最终方向盘角度。本发明基于剩余距离和移动距离对泊车的起步和停车阶段进行方向盘转角优化，使得方向盘转角在起步时平稳增大、停车时刚好回正，有效提升驾乘体验。

Description

一种自动泊车时的方向盘转角优化方法及系统

技术领域

本发明涉及自动泊车领域，尤其涉及一种自动泊车时的方向盘转角优化方法及系统。

背景技术

自动泊车系统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。其中，控制是自动泊舒适体验的直接体现，而方向盘平稳变化是舒适功能的重要因素。自动泊车系统一般为大转角控制，在泊车起点和目标点会出现较大的期望方向盘转角的情况，对于传统泊车系统，一般在车辆起步阶段和进停止阶段对对方向盘会进行大角度旋转，这不仅会对车辆转向系统造成损伤，还会对用户体验造成不好的影响，因此，如何对泊车的起步阶段和停车阶段进行方向盘转角优化来减少车辆大角度转向对系统造成损伤以及提升用户驾乘体验是一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动泊车系统方向盘转角优化方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，包括以下步骤：

S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；

S2、基于横向控制算法计算出所述剩余距离处的初始方向盘角度；

S3、基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

S4、基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

S5、基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化方法中，k1＝[0.05m，0.2m]，k2＝[0.4m，0.6m]；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化方法中，k1＝0.1，k2＝0.5；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化方法中，启动自动泊车后的任意时刻，剩余距离+移动距离＝泊车轨迹的长度；

根据本发明的另一方面，本发明为解决其技术问题，还提供了一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，包括：

距离计算模块，用于收到自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；

初始方向盘角度计算模块，用于利用横向控制算法获取所述剩余距离处的初始方向盘角度；

剩余距离增益系数计算模块，用于接收距离计算模块发送的剩余距离，基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

移动距离增益系数计算模块，基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

最终方向盘角度计算模块，用于接收距离计算模块发送的移动距离，基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化方法中，k1＝[0.05m，0.2m]，k2＝[0.4m，0.6m]；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化系统中，k1＝0.1，k2＝0.5；

进一步地，本发明的自动泊车时的方向盘转角优化系统中，启动自动泊车后的任意时刻，剩余距离+移动距离＝泊车轨迹的长度。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：基于剩余距离和移动距离对泊车的起步和停车阶段进行方向盘转角优化，使得方向盘转角在起步时平稳增大、停车时刚好回正，有效提升驾乘体验。

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是本发明实施例中一种自动泊车时的方向盘转角优化方法的流程图；

图2是本发明实施例中第一预设区间和第二预设区间的划分示意图；

图3是本发明实施例中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，本实施例的一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，包括如下步骤：

S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；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。一般是选取停车框中的某一个点作为目标停车点，例如这个点可以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、基于横向控制算法计算出所述剩余距离处的初始方向盘角度；

S3、基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

S4、基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

经过多次测试，k1＝[0.05m，0.2m]，k2＝[0.4m，0.6m]时，本发明的效果更佳。参考图2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0.1，k2取为0.5，第一预设区间表示自动泊车的停车阶段，即距离目标停车点0.1m以内都属于停车阶段，第三预设区间表示自动泊车的起步阶段，即自动泊车开始后，0.5m以内都属于起步阶段，启动自动泊车后的任意时刻，剩余距离+移动距离＝泊车轨迹的长度，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。

S5、基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数。

在本发明还提供了一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，包括：

距离计算模块，用于收到自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；

初始方向盘角度计算模块，用于利用横向控制算法获取所述剩余距离处的初始方向盘角度；

剩余距离增益系数计算模块，用于接收距离计算模块发送的剩余距离，基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

移动距离增益系数计算模块，用于接收距离计算模块发送的移动距离，基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

最终方向盘角度计算模块，用于基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数；

本发明的自动泊车时的方向盘转角优化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。

本发明的有益效果是：基于剩余距离和移动距离对泊车的起步阶段和停车阶段进行方向盘转角优化，使得泊车方向盘在起步时平稳增大，在停车时刚好回正，可有效提升驾乘体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、收到启动自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；

S2、基于横向控制算法计算出所述剩余距离处的初始方向盘角度；

S3、基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

S4、基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

S5、基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数。

2.如权利要求1所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，其特征在于：k1＝[0.05m，0.2m]，k2＝[0.4m，0.6m]。

3.如权利要求1所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，其特征在于：k1＝0.1，k2＝0.5。

4.如权利要求1所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化方法，其特征在于：启动自动泊车后的任意时刻，剩余距离+移动距离＝泊车轨迹的长度。

5.一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，其特征在于，包含：

距离计算模块，用于收到自动泊车的指令后，根据规划好的泊车轨迹以及车辆的实时位置，计算出所述实时位置到目标停车点之间沿着泊车轨迹的距离作为剩余距离，以及车辆沿着泊车轨迹行驶的距离作为移动距离；

初始方向盘角度计算模块，用于利用横向控制算法获取所述剩余距离处的初始方向盘角度；

剩余距离增益系数计算模块，用于接收距离计算模块发送的剩余距离，并基于剩余距离和第一预设规则，得到剩余距离增益系数；其中，所述第一预设规则为：剩余距离位于第一预设区间[0，k1]时，第一预设参数＝0，第二预设参数＝k1，第三预设参数＝0，第四预设参数＝1，

剩余距离位于第二预设区间[k1，+∞)时，剩余距离增益系数＝1，k1>0；

移动距离增益系数计算模块，用于接收距离计算模块发送的移动距离，并基于移动距离和第二预设规则，得到移动距离增益系数；所述第二预设规则为：移动距离位于第二预设区间[0，k2]时，第五预设参数＝0，第六预设参数＝k2，第七预设参数＝0，第八预设参数＝1，

移动距离位于第二预设区间[k2，+∞)时，移动距离增益系数＝1，k2>0；

最终方向盘角度计算模块，用于基于下述公式计算出所述剩余距离处的最终方向盘角度：

最终方向盘角度＝初始方向盘角度*剩余距离增益系数*移动距离增益系数。

6.如权利要求5所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，其特征在于：k1＝[0.05m，0.2m]，k2＝[0.4m，0.6m]。

7.如权利要求5所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，其特征在于：k1＝0.1，k2＝0.5。

8.如权利要求5所述的一种自动泊车时的方向盘转角优化系统，其特征在于：启动自动泊车后的任意时刻，剩余距离+移动距离＝泊车轨迹的长度。

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