CN113376670A - 一种车辆自定位在线标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆自定位在线标定方法,涉及智能泊车技术领域。本发明包括轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定;所述轮胎脉冲长度的标定包括如下步骤:对于目标车辆安装RTK差分装置;手动触发车辆定位算法开始标定,然后车辆定位算法开始记录当前车辆的位置信息;在空旷区域,车辆沿着当前路径直线行驶一定距离L;当车辆行驶距离超过L时,车辆定位系统收集此时的车辆位置信息;根据RTK差分定位系统计算的行驶距离作为参考值,从而标定为四个车轮的脉冲长度L0。本发明利用RTK差分装置进行车辆的轮胎脉冲宽度和车辆行驶半径的在线标定,从而避免了人为干预的标定误差,提升了车辆定位精度,且极大缩减了车辆定位算法标定的工作量。
Description
技术领域
本发明属于智能泊车技术领域,特别是涉及一种车辆自定位在线标定方法。
背景技术
对于智能泊车开发中,感知、定位、规划、控制为其核心技术。而车辆定位算法的开发更是贯穿了整个泊车开发的核心模块,定位信息反馈给感知进行障碍物跟踪和障碍物定位,定位信息反馈给规划层,进行路径规划和动态调整,定位信息反馈给控制层,进行路径偏移修正和轨迹跟踪控制。而应用于智能泊车级别的车辆定位,如图4所示。主要采用轮速传感器和方向盘转角以及陀螺仪、车辆自身参数等结合,实现车辆运动轨迹的实时定位。其中较为核心的指标为后轴中心点的x位置,y位置,行驶距离,车辆航向角以及实时的转弯半径几个参数。而车辆自定位算法的精度主要取决于算法标定的结果。主要的标定包括:
1)轮速脉冲长度的标定:通过四个车轮的轮胎脉冲长度,计算每个车轮的行驶距离,但考虑到四个车轮的行驶半径、轮胎脉冲数以及车辆行驶一致性等因素,需要对整车前后轮胎脉冲长度的标定,从而提升四个车轮行驶距离计算的精确性;
2)车辆转弯半径的标定:通过方向盘转角,经传动比至转向前轮,并通过转向前轮计算车辆转弯半径,但因传动比的非线性特征以及摩擦阻力特性,需针对方向盘转角计算的转弯半径进行标定。
现有市场上针对于车辆自定位算法中的轮胎脉冲长度以及车辆转弯半径的标定方法如下:
1)轮胎脉冲长度的标定
通过车辆沿着直线行驶某一段距离后,通过计算不同轮胎行驶的距离,如图3左侧所示,四个车轮行驶的距离不一致,此时选取其中某一车轮作为参考距离计算平台,如图5所示,选择前左轮作为参考轮,从而标定另外三个车轮的轮胎脉冲长度,从而使得四个车轮在直线行驶工况下所行驶的距离保持一致。
2)转弯半径的标定
通过车辆在不同方向盘转角下行驶绕圈,测试人员将不同方向盘转角下对应的转弯半径数据采集下来,做成匹配表格,从而在车辆定位算法中建立自适应查表法,进行实时计算车辆转弯半径。如图6所示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆自定位在线标定方法,解决了现有轮胎脉冲长度的标定和转弯半径的标定精度不够的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种车辆自定位在线标定方法,包括轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定;
其中,所述轮胎脉冲长度的标定包括如下步骤:
Stp1、对于目标车辆安装RTK差分装置;
Stp2、手动触发车辆定位算法开始标定,然后车辆定位算法开始记录当前车辆的位置信息;同时将自身计算信息恢复初始化,并开始计算四个车轮的行驶距离长度;
Stp3、在空旷区域,车辆沿着当前路径直线行驶一定距离L;
Stp4、当车辆行驶距离超过L时,车辆定位系统收集此时的车辆位置信息;同时车辆定位系统也同步完成了四个车轮的行驶距离计算;
Stp5、根据RTK差分定位系统计算的行驶距离作为参考值,从而标定为四个车轮的脉冲长度L0;
其中,所述转弯半径的标定包括如下步骤:
在Stp2后进行的Stp6;
Stp6、车辆进行左右转弯行驶,并且方向盘转角在左右极限位置来回转动;
Stp7、在车辆实时行驶过程中,通过连续性采集RTK差分定位装置传输实时的车辆位置信息,并计算车辆实时行驶距离ΔL以及车辆实时航向角变化ΔAngle,并记录此时的方向盘转角值;
Stp8、根据弧长计算公式,可得该方向盘转角下对应的转弯半径为ΔL/ΔAngle;由此可获取左右极限位置及其中间各个方向盘转角下对应的转弯半径;
Stp9、将由Stp8取的数据建立插值公式进行方向盘转角和转弯半径的拟合,通过拟合完成对车辆转弯半径的标定。
进一步地,还包括Stp10,在典型工况下对车辆轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定进检查;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差小于设定阈值,则将上述标定参数存储;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差大于等于设定阈值,则返回步骤Stp1重新进行轮胎脉冲长度、以及转弯半径的标定。
进一步地,在所述步骤Stp3中,车辆的行驶速度为0-10km/h,方向盘转角位于±5度范围内。
进一步地,在所述步骤Stp6中,车辆的行驶速度为0-10km/h。
进一步地,在所述步骤Stp1中,待所述RTK差分装置安装后,对校准RTK差分定位系统进行校准。
进一步地,在所述步骤Stp2、Stp4和Stp7中的车辆位置信息均通过RTK差分定位装置分析获得。
本发明具有以下有益效果:
本发明利用RTK差分装置进行车辆的轮胎脉冲宽度和车辆行驶半径的在线标定,从而避免了人为干预的标定误差,提升了车辆定位精度,且极大缩减了车辆定位算法标定的工作量。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明车辆自定位自适应标定装置示意图
图2为本发明实施例带有RTK系统直线标定路径示意图;
图3为本发明实施例带有RTK系统的轮胎脉冲标定示意图;
图4为背景技术应用于智能泊车的车辆定位示意图;
图5为背景技术轮胎脉冲自适应标定示意图;
图6为背景技术转弯半径标定示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明为一种车辆自定位在线标定方法,包括轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定;
其中,轮胎脉冲长度的标定包括如下步骤:
Stp1、对于目标车辆安装RTK差分装置;
Stp2、手动触发车辆定位算法开始标定,然后车辆定位算法开始记录当前车辆的位置信息;同时将自身计算信息恢复初始化,并开始计算四个车轮的行驶距离长度;
Stp3、在空旷区域,车辆沿着当前路径直线行驶一定距离L;
Stp4、当车辆行驶距离超过L时,车辆定位系统收集此时的车辆位置信息;同时车辆定位系统也同步完成了四个车轮的行驶距离计算;
Stp5、根据RTK差分定位系统计算的行驶距离作为参考值,从而标定为四个车轮的脉冲长度L0;
其中,转弯半径的标定包括如下步骤:
在Stp2后进行的Stp6;
Stp6、车辆进行左右转弯行驶,并且方向盘转角在左右极限位置来回转动;
Stp7、在车辆实时行驶过程中,通过连续性采集RTK差分定位装置传输实时的车辆位置信息,并计算车辆实时行驶距离ΔL以及车辆实时航向角变化ΔAngle,并记录此时的方向盘转角值;
Stp8、根据弧长计算公式,可得该方向盘转角下对应的转弯半径为ΔL/ΔAngle;由此可获取左右极限位置及其中间各个方向盘转角下对应的转弯半径;
Stp9、将由Stp8取的数据建立插值公式进行方向盘转角和转弯半径的拟合,通过拟合完成对车辆转弯半径的标定。
优选地,还包括Stp10,在典型工况下对车辆轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定进检查;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差小于设定阈值,则将上述标定参数存储;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差大于等于设定阈值,则返回步骤Stp1重新进行轮胎脉冲长度、以及转弯半径的标定。
优选地,在步骤Stp3中,车辆的行驶速度为0-10km/h,方向盘转角位于±5度范围内。
优选地,在步骤Stp6中,车辆的行驶速度为0-10km/h。
优选地,在步骤Stp1中,待RTK差分装置安装后,对校准RTK差分定位系统进行校准。
优选地,在步骤Stp2、Stp4和Stp7中的车辆位置信息均通过RTK差分定位装置分析获得。
如图1所示,采用RTK差分定位装置作为车辆定位的真值系统,利用RTK差分定位装置输出的经纬度信息转换为地面坐标系,从而实时获取车辆的实时位置,作为车辆自定位标定算法的输入。
如图2所示,其中A点为标定起始位置,B点为标定终点位置,且A点-B点直线距离为5-10m;当车辆沿着AB方向行驶距离超过5米或者10米后,也即是到达如图上所示的点时,此时车辆定位系统开始计算AC的长度以及四个车轮行驶的距离值;此时车辆获取前左轮行驶距离值,前右轮行驶距离值,后左轮行驶距离值,后右轮行驶距离值以及A点至C点的行驶距离;其中四个轮胎的轮胎行驶距离值的计算来源于车轮脉冲累计值,A点至C点的行驶距离计算来源于RTK差分定位系统;同时如图3所示,以RTK差分装置计算得到的A点至C点距离值作为参考值,从而标定四个车轮的脉冲长度值。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于:包括轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定;
其中,所述轮胎脉冲长度的标定包括如下步骤:
Stp1、对于目标车辆安装RTK差分装置;
Stp2、手动触发车辆定位算法开始标定,然后车辆定位算法开始记录当前车辆的位置信息;同时将自身计算信息恢复初始化,并开始计算四个车轮的行驶距离长度;
Stp3、在空旷区域,车辆沿着当前路径直线行驶一定距离L;
Stp4、当车辆行驶距离超过L时,车辆定位系统收集此时的车辆位置信息;同时车辆定位系统也同步完成了四个车轮的行驶距离计算;
Stp5、根据RTK差分定位系统计算的行驶距离作为参考值,从而标定为四个车轮的脉冲长度L0;
其中,所述转弯半径的标定包括如下步骤:
在Stp2后进行的Stp6;
Stp6、车辆进行左右转弯行驶,并且方向盘转角在左右极限位置来回转动;
Stp7、在车辆实时行驶过程中,通过连续性采集RTK差分定位装置传输实时的车辆位置信息,并计算车辆实时行驶距离ΔL以及车辆实时航向角变化ΔAngle,并记录此时的方向盘转角值;
Stp8、根据弧长计算公式,可得该方向盘转角下对应的转弯半径为ΔL/ΔAngle;由此可获取左右极限位置及其中间各个方向盘转角下对应的转弯半径;
Stp9、将由Stp8取的数据建立插值公式进行方向盘转角和转弯半径的拟合,通过拟合完成对车辆转弯半径的标定。
2.根据权利要求1所述的一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于,还包括Stp10,在典型工况下对车辆轮胎脉冲长度的标定以及转弯半径的标定进检查;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差小于设定阈值,则将上述标定参数存储;若车辆定位算法与RTK差分定位系统定位误差大于等于设定阈值,则返回步骤Stp1重新进行轮胎脉冲长度、以及转弯半径的标定。
3.根据权利要求1所述的一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于,在所述步骤Stp3中,车辆的行驶速度为0-10km/h,方向盘转角位于±5度范围内。
4.根据权利要求1所述的一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于,在所述步骤Stp6中,车辆的行驶速度为0-10km/h。
5.根据权利要求1所述的一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于,在所述步骤Stp1中,待所述RTK差分装置安装后,对校准RTK差分定位系统进行校准。
6.根据权利要求1所述的一种车辆自定位在线标定方法,其特征在于,在所述步骤Stp2、Stp4和Stp7中的车辆位置信息均通过RTK差分定位装置分析获得。
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