CN112407047A - 无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，其包括如下步骤：观测无人驾驶车辆是否在沿直线运行；观测转向系统中位是否失准；车辆控制器向转向电机控制器发送对中指令；根据转向电机控制器反馈的消息，判断电机是否完成转向电机对中操作；通过整车控制器，断开转向电机电源继电器；通过整车控制器，连通转向电机电源继电器，完成转向电机的重启操作。本发明的无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，可以在无人车辆在行驶过程中实时检测中位是否失准，并进行中位的重新标定，保障无人驾驶车辆的行驶安全性及可靠性。

Description

无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法

技术领域

本发明属于无人驾驶液压转向系统校准方法，特别是一种无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法。

背景技术

在传统车辆中转向机构更多使用的是机械结构连接方式，而改装后的无人驾驶车辆可能会使用液压转向机构，因为液压存在泄露的缘故，这就会使无人驾驶车辆在运行中出现中位失准，导致车辆运行失控，尤其在频繁启停的机械车辆中，由于启停瞬间的摩擦力大，更易导致转向机构中位失准。所谓中位是指当车辆的车轮转角为零时，转向电机转角所对应的位置。

目前在无人驾驶领域关于液压转向系统对中问题的研究很少，现有的一种方案是针对无人驾驶碾压机铰接车辆进行设计和应用的。在现有的针对碾压机铰接车辆设计的对中方法及装置中，频繁使用了铰接角传感器及相关数据，而对于更普遍的单刚体无人驾驶乘用车来说并没有铰接角传感器及铰接信息，所以这种方案并不适用于无人驾驶乘用车；而对于永磁同步电机零位对中校准问题也仅在电机出厂时进行，在无人驾驶汽车运行过程中进行对中失准的观测及校准的问题厂家并未考虑，所以当出现零位失准时也无法进行校准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，可以在无人车辆在行驶过程中实时检测中位是否失准，并进行中位的重新标定。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，其包括如下步骤：

1)观测无人驾驶车辆是否在沿直线运行：采集车辆姿态传感器信息，记录车辆航向信息，对比当前航向与n秒前航向是否基本相同，若是，则进行步骤2)，否则继续重复步骤1)，n为标定量；

2)观测转向系统中位是否失准：计算偏移量，记录转向电机转向角信息，并记算m秒前到当前时刻所有电机转向角度的平均值，此平均值即为偏移量，若偏移量大于设定阈值，则开始进行步骤3)的对中操作，否则转向步骤1)重新开始判断，m为标定量，中位时电机转角设置为0度；

3)车辆控制器向转向电机控制器发送对中指令；

4)根据转向电机控制器反馈的消息，判断电机是否完成转向电机对中操作，如果已经完成，则进行步骤5)、6)重新启动操作，如果未收到已确认标定完成的消息，则转向步骤1)重新开始判断；

5)通过整车控制器，断开转向电机电源继电器；

6)通过整车控制器，连通转向电机电源继电器，完成转向电机的重启操作。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，可适用于所有无人驾驶车辆，无论是单刚体、多刚体(铰接)车辆，采用液压转向系统的无人驾驶车辆都可使用此算法进行中位观测及校准。

2、本发明的无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，利用无人驾驶车辆自身设备，进行实时在线观测与校准，所需传感器信息更少，且使用的信息更普遍，航向信息几乎是所有无人驾驶车辆都会输出的信息。

3、本发明的无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，利用无人驾驶车辆自身设备，进行实时在线观测与校准，此算法使用的信息为无人驾驶车辆自身所带有设备输出的信息，无需再另加设备，是利用车辆自身设备相互协作来实现中位观测和校准的，而且此算法为实时观测算法，不限时间，无需停车，无地点限制。

4、本发明的无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，可以在无人车辆在行驶过程中实时检测中位是否失准，并进行中位的重新标定，保障无人驾驶车辆的行驶安全性及可靠性。

附图说明

图1为本发明无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法的流程图；

图2为车辆运行过程记录的航向数据；

图3为车辆运行过程记录的转向电机转角数据。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，其包括如下步骤：

1)观测无人驾驶车辆是否在沿直线运行：采集车辆姿态传感器信息，记录车辆航向信息，计算n秒前到当前时刻航向平均值，以及n秒内最大航向和最小航向与平均值的差的绝对值是否超出阈值，若是，则进行步骤2)，否则继续重复步骤1)，n为标定量；

2)观测转向系统中位是否失准：计算偏移量，记录转向电机转向角信息，并记算m秒前到当前时刻所有电机转向角度的平均值，此平均值的绝对值即为偏移量，若偏移量大于设定阈值，则开始进行步骤3)的对中操作，否则转向步骤1)，m为标定量，中位时电机转角设置为0度；

3)车辆控制器向转向电机控制器发送对中指令；

发送对中指令具体过程如下：记录航向和转向电机转角数据如图2、3所示：以时刻64秒时为例：

步骤A计算之前2秒时刻内航向的平均值，经过计算为88.68deg，而在此段时间航向的最大值为89.16deg，最小值为88.16deg，最大值和最小值与平均值的差绝对值分别为0.48deg和0.52deg，设定阈值为3deg，0.48deg和0.52deg小于阈值成立，进行下一步；

步骤B计算62秒至64秒内转向电机转角数据平均值为-197.49deg，即偏移量为197.49deg，设定阈值为30deg，偏移量大于阈值，进行步骤3；

步骤C发送对中指令。

4)根据转向电机控制器反馈的消息，判断电机是否完成转向电机对中操作，如果已经完成，则进行步骤5)、6)重新启动操作，如果未收到已确认标定完成的消息，则转向步骤1)重新开始判断；

5)通过整车控制器，断开转向电机电源继电器；

6)通过整车控制器，连通转向电机电源继电器，完成转向电机的重启操作。

可以在无人车辆在行驶过程中实时检测中位是否失准，并进行中位的重新标定，保障无人驾驶车辆的行驶安全性及可靠性，避免出现无人车辆出现中位失准，进而出现类似漂移的非安全行驶状态。

尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (1)

1.一种无人驾驶液压转向系统对中失准的观测校准方法，其包括如下步骤：

1)观测无人驾驶车辆是否在沿直线运行：采集车辆姿态传感器信息，记录车辆航向信息，对比当前航向与n秒前航向是否基本相同，若是，则进行步骤2)，否则继续重复步骤1)，n为标定量；

2)观测转向系统中位是否失准：计算偏移量，记录转向电机转向角信息，并记算m秒前到当前时刻所有电机转向角度的平均值，此平均值即为偏移量，若偏移量大于设定阈值，则开始进行步骤3)的对中操作，否则转向步骤1)重新开始判断，m为标定量，中位时电机转角设置为0度；

3)车辆控制器向转向电机控制器发送对中指令；

4)根据转向电机控制器反馈的消息，判断电机是否完成转向电机对中操作，如果已经完成，则进行步骤5)、6)重新启动操作，如果未收到已确认标定完成的消息，则转向步骤1)重新开始判断；

5)通过整车控制器，断开转向电机电源继电器；

6)通过整车控制器，连通转向电机电源继电器，完成转向电机的重启操作。

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