CN113276944B - 一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，以一阶低通滤波器为框架，该一阶低通滤波器的输入为待调节的滤波系数、本次期望的方向盘转角和上次滤波输出的方向盘转角，输出为滤波处理后的方向盘转角；对一阶低通滤波器框架进行训练，得到方向盘转角优化模型；设定期望方向盘转角输入到方向盘转角优化模型，得到方向盘转角平滑处理后的方向盘转角。本发明的有益效果是：利用一阶低通滤波器通过调节滤波系数对输出的方向盘转角进行优化，使得泊车方向盘转角在起步阶段、泊车阶段、停车阶段方向盘变化平滑稳定。提高泊车系统的驾驶体验。
Description
技术领域
本发明涉及自动泊车技术领域，尤其涉及一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法。
背景技术
自动泊车系统大部分为大转角控制，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，在泊车过程中也会出现方向盘转角阶跃变化情况。对于传统泊车，一般在车辆停止时对方向盘进行大角度旋转，会对车辆转向系统造成损伤，另一方面，在起步时进行大角度旋转对用户体验造成不好的影响，泊车过程中方向盘角度进行很大的阶跃变化也会导致转向系统的性能变差。基于此，对请求的方向盘转角进行滤波优化处理，保证整个泊车过程起步阶段、泊车阶段，停车阶段方向盘的变化平滑稳定，进而提升了泊车系统的驾驶体验。
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平滑处理的方法，该方法是一种对请求的方向盘进行滤波优化处理的方案，使得泊车方向盘转角在起步阶段、泊车阶段、停车阶段方向盘变化平滑稳定，可提高泊车系统的驾驶体验。该方法主要包括以下步骤：
S1：采集实际中若干方向盘转角作为样本集；
S2：以一阶低通滤波器为框架，该一阶低通滤波器的输入为待调节的滤波系数α、本次期望的方向盘转角X(n)和上次滤波输出的方向盘转角Y(n-1)，输出为滤波处理后的方向盘转角Y(n)；
S3：利用样本集对一阶低通滤波器框架进行训练，得到方向盘转角优化模型；
S4：设定期望方向盘转角输入到方向盘转角优化模型，得到该期望方向盘转角对应的滤波处理后的方向盘转角，即得到方向盘转角平滑处理后的方向盘转角。
进一步地，所述方向盘转角优化模型为：
Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1) (1)
对公式(1)进行展开得到公式(2)：
Y(n)＝Y(n-1)+α(X(n)-Y(n-1)) (2)
其中，α表示滤波系数，X(n)表示本次期望的方向盘转角，Y(n-1)表示上次滤波输出的方向盘转角，Y(n)为本次滤波输出的方向盘转角。
进一步地，方向盘转角优化模型是通过加权求和得到的。
进一步地，对一阶低通滤波器框架进行训练的过程中，当一阶低通滤波器框架的输出精度达到预设精度，即得到方向盘转角优化模型。
进一步地，根据实际情况，通过平衡灵敏度和稳定性，来确定方向盘转角优化模型的滤波系数，滤波系数越大，达到期望方向盘转角的速度越快，灵敏度越高，稳定性越差，滤波系数越小，达到期望方向盘转角的速度越慢，灵敏度越低，稳定性越好。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：充分考虑泊车运动过程中车辆停止时大角度转动方向盘对助力系统的损伤和方向盘角度很大的阶跃变化也会导致转向系统的性能变差，利用一阶低通滤波器通过调节滤波系数对输出的方向盘转角进行优化，使得泊车方向盘转角在起步阶段、泊车阶段、停车阶段方向盘变化平滑稳定。提高泊车系统的驾驶体验。
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是本发明实施例中方向盘转角进行优化的模型图。
图2是本发明实施例中搭建的仿真模型的示意图。
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。
本发明的实施例提供了一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，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。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。
请参考图1，图1是本发明实施例中方向盘转角进行优化的模型图，实现方向盘转角优化的具体步骤如下：
S1：采集实际中若干方向盘转角作为样本集；
S2：以一阶低通滤波器为框架，该一阶低通滤波器的输入为待调节的滤波系数α、本次期望的方向盘转角X(n)和上次滤波输出的方向盘转角Y(n-1)，输出为滤波处理后的方向盘转角Y(n)；
S3：利用样本集对一阶低通滤波器框架进行训练，得到方向盘转角优化模型；
S4：设定期望方向盘转角输入到方向盘转角优化模型，得到该期望方向盘转角对应的滤波处理后的方向盘转角，即得到方向盘转角平滑处理后的方向盘转角。
方向盘转角优化模型的滤波算法的原理如下：
1.本次请求输入值X(n)的乘以加权系数α
2.上次滤波输入值Y(n-1)的乘以加权系数(1-α)
3.本次请求输入值X(n)与上次滤波输出的值Y(n-1)进行加权求和得到方向盘转角优化模型的公式(1)
Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1) (1)
4.对计算公式(1)进行展开得到公式(2)
Y(n)＝Y(n-1)+α(X(n)-Y(n-1)) (2)
式中：α＝滤波系数；X(n)＝本次输入值；Y(n-1)＝上次滤波输出值；Y(n)＝本次滤波输出值
如图1所示，滤波系数α1＝0.2和α2＝0.4，利用一阶低通滤波器，采用加权求和的方法得到向盘转角优化模型，并得到仿真效果图，假如设定期望方向盘转角为500°，不同的滤波系数输出的方向盘转角的变化趋势如图2所示：
1.滤波系数越大，则更快达到期望的方向盘转角，但曲线平滑性较差。参照图2的滤波系数为0.4的方向盘转角的变化趋势。
2.滤波系数越小，则更慢达到期望的方向盘转角，但曲线更加平滑，且稳定。参照图2的滤波系数为0.2的方向盘转角的变化趋势。
因此在实际标定过程中，我们需要根据实际情况，平衡灵敏度和稳定性，来确定最终的滤波系数。
本发明的有益效果是：充分考虑泊车运动过程中车辆停止时大角度转动方向盘对助力系统的损伤和方向盘角度很大的阶跃变化也会导致转向系统的性能变差，利用一阶低通滤波器通过调节滤波系数对输出的方向盘转角进行优化，使得泊车方向盘转角在起步阶段、泊车阶段、停车阶段方向盘变化平滑稳定。提高泊车系统的驾驶体验。
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 (4)
1.一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：采集实际中若干方向盘转角作为样本集；
S2：以一阶低通滤波器为框架，该一阶低通滤波器的输入为待调节的滤波系数α、本次期望的方向盘转角X(n)和上次滤波输出的方向盘转角Y(n-1)，输出为滤波处理后的方向盘转角Y(n)；
S3：利用样本集对一阶低通滤波器框架进行训练，得到方向盘转角优化模型；所述方向盘转角优化模型为：
Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1) (1)
对公式(1)进行展开得到公式(2)：
Y(n)＝Y(n-1)+α(X(n)-Y(n-1)) (2)
其中，α表示滤波系数，X(n)表示本次期望的方向盘转角，Y(n-1)表示上次滤波输出的方向盘转角，Y(n)为本次滤波输出的方向盘转角；
S4：设定期望方向盘转角输入到方向盘转角优化模型，得到该期望方向盘转角对应的滤波处理后的方向盘转角，即得到方向盘转角平滑处理后的方向盘转角。
2.如权利要求1所述的一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，其特征在于：步骤S3中，方向盘转角优化模型是通过加权求和的方法得到的。
3.如权利要求1所述的一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，其特征在于：步骤S3中，对一阶低通滤波器框架进行训练的过程中，当一阶低通滤波器框架的输出精度达到预设精度，即得到方向盘转角优化模型。
4.如权利要求1所述的一种自动泊车系统方向盘转角平滑处理的方法，其特征在于：步骤S3中，根据实际情况，通过平衡灵敏度和稳定性，来确定方向盘转角优化模型的滤波系数，滤波系数越大，达到期望方向盘转角的速度越快，灵敏度越高，稳定性越差，滤波系数越小，达到期望方向盘转角的速度越慢，灵敏度越低，稳定性越好。
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