CN118439056A - 一种车辆起步偏差优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动驾驶领域，公开了一种车辆起步偏差优化方法，包括：当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数；将车辆起步行驶的目标寻迹点数与配置的航向角定位系数比较，以确定目标寻迹点数是否大于或等于航向角定位系数；若目标寻迹点数大于或等于航向角定位系数，则获取车辆的航向角，以及根据寻迹地图和航向角计算车辆转向角度；若目标寻迹点数小于航向角定位系数，则根据预先标定的角度确定车辆行驶方向。由此，实现了避免低速自动驾驶车辆在行驶初始阶段由于定向不精确时，导致寻迹路线出现增量误差，还可以检测低速自动驾驶车辆在线控转向系统改装后是否规范。

Description

一种车辆起步偏差优化方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及一种车辆起步偏差优化方法。

背景技术

智能网联低速教学车可应用于中职、高职、应用本科、职业本科等各个阶段的实训教学。现有的智能网联低速教学车在寻迹过程中，经常会存在如下技术问题：

第一，车辆在刚起步时，受到高建筑物遮挡而导致定位信号较弱；进而导致车辆从卫星或基站上获取到的自身的定向数据上下浮动且与车辆实际的定向数据出现偏差，从而使低速自动驾驶车辆在进行路线寻迹时，发生与先前创建完成的行驶路线出现偏离；

第二，由于车辆本身的线控转向部件装配不合格，从而引发自动驾驶车辆在寻迹时，出现偏离预定行驶路线。

发明内容

本发明内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本发明提出了一种车辆起步偏差优化方法，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。

本发明提供了一种车辆起步偏差优化方法，包括：当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数；将车辆起步行驶的目标寻迹点数与配置的航向角定位系数比较，以确定目标寻迹点数是否大于或等于航向角定位系数，其中，航向角定位系数表示车辆的组合导航所定位到车辆行驶方向所需要行驶的目标路径点；若目标寻迹点数大于或等于航向角定位系数，则获取车辆的航向角，以及根据寻迹地图和航向角计算车辆转向角度；若目标寻迹点数小于航向角定位系数，则根据预先标定的角度确定车辆行驶方向。

可选的，在当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数之前，还包括：

建立多种类型的寻迹测试用例，每种类型的寻迹测试用例对应一种路径类型；

在车辆根据多种类型的寻迹测试用例行驶过程中，采集多个目标路径点，目标路径点包含了经度、纬度、航向角；

根据多个目标路径点构建寻迹地图。

可选的，一种车辆起步偏差优化方法，还包括：

控制车辆按照车辆行驶方向行驶，得到车辆的实际行驶轨迹；

确定实际行驶轨迹与预先标定的角度相匹配；

若实际行驶轨迹与预先标定的角度不匹配，生成表征线控转向部件的安装不合格的第一检测信息；

若实际行驶轨迹与预先标定的角度匹配，生成表征线控转向部件的安装合格的第二检测信息。

可选的，目标寻迹点数是通过以下步骤确定的：

将车辆的当前定位信息与寻迹地图所包括的多个路径点进行比较，并将多个路径点中与当前定位信息所表征的位置距离最近的路径点作为目标路径点；

当车辆到达目标路径点后，重新确定新的目标路径点，经过多次迭代，得到目标路径点集合；

当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定目标路径点集合当前所包含的目标路径点的个数并作为目标寻迹点数。

可选的，根据多个目标路径点构建寻迹地图，包括：

根据多个目标路径点和预先配置的地图参数，构建寻迹地图，其中，地图参数包括预设转弯系数、预设航向角定位系数、预设经纬度缩放比例。

可选的，在当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数之前，还包括：

对预设航向角定位系数进行配置，得到配置的航向角定位系数。

可选的，地图参数还包括：

不同路径类型所对应的目标寻迹点数、路径过滤系数、坐标转换模式。

可选的，寻迹测试用例包括测试场地信息、测试要求、测试方法。

可选的，根据寻迹地图和航向角计算车辆转向角度，包括：

根据寻迹地图中目标路径点的经度和纬度、当前定位信息和航向角，计算车辆转向角度。

本发明具有如下有益效果：实现了车辆起步寻迹偏差的优化方法。在低速自动驾驶的车辆进行寻迹时，可能会受到高建筑物遮挡而导致定位信号较弱以及由于车辆本身的转向系统装配不规范，从而会导致车辆偏离了预定线路。采用此发明可以通过确定车辆起步行驶的目标寻迹点数和配置航向角定位系数，将目标寻迹点数与配置的航向角定位系数进行比较，若目标寻迹点数大于或等于航向角定位系数，则获取车辆的航向角，以及根据寻迹地图和航向角计算车辆转向角度；若目标寻迹点数小于航向角定位系数，则根据预先标定的角度确定车辆行驶方向。采用本发明可以避免低速自动驾驶的车辆在行驶初始阶段由于定向不精确时，导致寻迹路线出现增量误差，而且还可以检测低速自动驾驶的车辆在线控转向系统改装后是否规范。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

图1是本发明的一种车辆起步偏差优化方法的流程图；

图2是本发明通过车辆行驶过程中采集的数据并配置的寻迹地图示意图；

图3是本发明中根据多个目标路径点构建的寻迹地图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明的一种车辆起步偏差优化方法的流程图，具体包括以下步骤：

步骤101，当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数；

在一些实施例中，自动驾驶模式是依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置等协同合作，让车辆控制系统可以在没有人类主动的操作下，自动控制车辆。根据需要，可以将车辆手动驾驶至配置的寻迹地图的起点位置，然后调正车辆的位置，使车头与即将行驶方向保持一致并回正转向盘，将档位挂至前进档位，并且开启自动驾驶功能。

其中，车辆起步偏差优化方法的执行主体是车辆，可以包括低速自动驾驶车辆。目标寻迹点数可以通过以下步骤确定：

将车辆的当前定位信息与寻迹地图所包括的多个路径点进行比较，并将多个路径点中与当前定位信息所表征的位置距离最近的路径点作为目标路径点；

当车辆到达目标路径点后，重新确定新的目标路径点，经过多次迭代，得到目标路径点集合；

当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定目标路径点集合当前所包含的目标路径点的个数并作为目标寻迹点数。

在一些实施例中，可选的，在当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定车辆起步行驶的目标寻迹点数之前，一种车辆起步偏差优化方法还包括：

步骤一，建立多种类型的寻迹测试用例，每种类型的寻迹测试用例对应一种路径类型。可选的，寻迹测试用例包括测试场地信息、测试要求、测试方法。

举例来说，当路径类型为直线时，通过以下步骤建立寻迹测试用例：

根据测试场地信息进行场地布置：

(1)直线道路长度不小于20米，宽度不小于3.0米；

(2)设定起始位置和终点位置并用地标线标出，地标线宽度在5.0～10.0厘米范围之间；

(3)在直线道路上，每隔3～5米时，需标记一条长度1米，宽度不小于5厘米的中位线；

(4)测试中行驶道路无障碍物出现。

获取测试要求、测试方法。例如，测试要求包括：

要求1：车辆自动驾驶过程中与车道行驶中线偏差不大于1.0米；

要求2：车辆速度不低于5千米/小时。

测试方法包括：

(1)人工驾驶的车辆进行寻迹地图的采集并保存；

(2)测试车辆在自动驾驶模式下，不低于5千米/小时的速度沿车道行驶中线匀速行驶。

步骤二，在车辆根据多种类型的寻迹测试用例行驶过程中，采集多个目标路径点，目标路径点包含了经度、纬度、航向角。

在一些实施例中，将车辆手动驾驶至寻迹地图的起点位置，然后调正车辆的位置，使车头与即将行驶方向保持一致并回正转向盘，将档位挂至前进档位。手动驾驶的车辆进行寻迹地图的采集工作，车辆在行驶过程中会将自身的定位数据生成目标路径点并加以保存，目标路径点包含了经度、纬度、航向角(航向角为车辆行驶的方向)等数据。如图3所示，采集时，车速越快则目标路径点越分散，车速越慢则寻迹地图的目标路径点越密集。

步骤三，根据多个目标路径点构建寻迹地图。

可选的，根据多个目标路径点和预先配置的地图参数，构建寻迹地图，其中，地图参数包括预设转弯系数、预设航向角定位系数、预设经纬度缩放比例、不同路径类型所对应的目标寻迹点数、路径过滤系数、坐标转换模式，如图2所示。具体的，多个目标路径点按照预先配置的地图参数进行排布后得到寻迹地图。

步骤102，将车辆起步行驶的目标寻迹点数与配置的航向角定位系数比较，以确定目标寻迹点数是否大于或等于航向角定位系数，其中，航向角定位系数表示车辆的组合导航所定位到车辆行驶方向所需要行驶的目标路径点；

在一些实施例中，当航向角定位系数越大，车辆定向需要的行驶的目标路径点就越多，也就是需要行驶的距离就越长，反之则越少。

实践中，由于车辆在静止时，航向角的获取会有较大的波动。因此，在一些实施例中，可以对预设航向角定位系数进行配置，得到配置的航向角定位系数。防止车辆在刚启动时获取到航向角与行驶目标路径点中所记录的航向角相差过大，从而避免出现行驶轨迹上造成的偏差。

步骤103，若目标寻迹点数大于或等于航向角定位系数，则获取车辆的航向角，以及根据寻迹地图和航向角计算车辆转向角度；

在一些实施例中，如果自动驾驶车辆起步行驶的目标寻迹点数大于或等于设置的航向角定位系数时，实时获取车辆的航向角，根据寻迹地图中记录的经度、纬度和航向角进行车辆转向角度的计算。具体的，首先可以计算寻迹地图中记录的目标路径点的航向角与车辆的航向角之间的夹角，将夹角确定为车辆转向角度。

步骤104，若目标寻迹点数小于航向角定位系数，则根据预先标定的角度确定车辆行驶方向。

在一些实施例中，如果车辆起步行驶的目标寻迹点数小于设置的航向角定位系数时，那么不针对车辆实时获取的航向角与寻迹地图中的行驶轨迹进行转向角度的计算，只是以预先标定的角度确定车辆行驶方向。作为示例，以转向盘标定后的0°方向行驶，从而避免行驶方向产生误差增量。

在一些实施例中，可选的，一种车辆起步偏差优化方法还包括：控制车辆按照车辆行驶方向行驶，得到车辆的实际行驶轨迹；确定实际行驶轨迹与预先标定的角度相匹配；若实际行驶轨迹与预先标定的角度不匹配，生成表征线控转向部件的安装不合格的第一检测信息；若实际行驶轨迹与预先标定的角度匹配，生成表征线控转向部件的安装合格的第二检测信息。

在一些实施例中，确定实际行驶轨迹与预先转向标定的角度是否相匹配，可以检测线控转向部件在车辆上的安装是否符合要求：车辆在自动驾驶的情况下，测试距离内车辆轮胎始终与直线平行，若实际行驶轨迹与预先标定的角度不匹配，则生成表征线控转向部件的安装不合格的第一检测信息；若实际行驶轨迹与预先标定的角度匹配，生成表征线控转向部件的安装合格的第二检测信息。

在一些实施例中，当路径类型为直线时，可以将车辆驾驶到直线附近，使车辆一侧轮胎与直线平行，而后将转向盘摆正并进行转向零点的标定操作。

在线控转向标定中，标零点的意义在于确保转向柱总成和转向器在整车装配前完成转角中点的精确标定。通过标零点，可以确保转向传感器能够准确地感知转向角度，并将这些信息传递给车辆控制系统，以便对车辆的转向进行精确控制。简单地说，标零点就是告诉线控转向装置以转向盘现在的角度作为零点，举例说明：假设线控转向装置的转向范围是0～540°，我们要让转向盘向左能够打270°的同时也要让转向盘同样能够向右打270°。因此，我们需要将线控转向装置的角度事先调整到270°(左转0～269，右转271～540)，然后对底盘上的转向柱和转向轴进行调整，保证两个前轮平行且朝向车辆的正前方。再将线控转向装置与底盘的转向柱和转向轴进行连接，最后将转向盘摆正并按照到线控转向装置上进行标零点的操作，就是将此事线控转向装置的270°作为零度标点，使转向盘左右转向角度为左转0～270°和右转0～-270°。当转向盘归正，也就是转向盘的转向角度为0°时，车辆必须能够直线行驶。如果不能则表示为标定失败，需要重新进行转向标定。

以上描述仅为本发明的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种车辆起步偏差优化方法，其特征在于，包括：

当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定所述车辆起步行驶的目标寻迹点数；

将所述车辆起步行驶的目标寻迹点数与配置的航向角定位系数比较，以确定所述目标寻迹点数是否大于或等于所述航向角定位系数，其中，所述航向角定位系数表示所述车辆的组合导航所定位到车辆行驶方向所需要行驶的目标路径点数；

若所述目标寻迹点数大于或等于所述航向角定位系数，则获取所述车辆的航向角，以及根据寻迹地图和所述航向角计算车辆转向角度；

若所述目标寻迹点数小于所述航向角定位系数，则根据预先标定的角度确定车辆行驶方向。

2.根据权利要求1所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，在当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定所述车辆起步行驶的目标寻迹点数之前，还包括：

建立多种类型的寻迹测试用例，每种类型的寻迹测试用例对应一种路径类型；

在所述车辆根据所述多种类型的寻迹测试用例行驶过程中，采集多个目标路径点，所述目标路径点包含了经度、纬度、航向角；

根据所述多个目标路径点构建寻迹地图。

3.根据权利要求1所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，还包括：

控制所述车辆按照所述车辆行驶方向行驶，得到所述车辆的实际行驶轨迹；

确定所述实际行驶轨迹与所述预先标定的角度相匹配；

若所述实际行驶轨迹与所述预先标定的角度不匹配，生成表征线控转向部件的安装不合格的第一检测信息；

若所述实际行驶轨迹与所述预先标定的角度匹配，生成表征线控转向部件的安装合格的第二检测信息。

4.根据权利要求1所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，所述目标寻迹点数是通过以下步骤确定的：

将所述车辆的当前定位信息与所述寻迹地图所包括的多个路径点进行比较，并将所述多个路径点中与当前定位信息所表征的位置距离最近的路径点作为目标路径点；

当所述车辆到达所述目标路径点后，重新确定新的目标路径点，经过多次迭代，得到目标路径点集合；

当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定所述目标路径点集合当前所包含的目标路径点的个数并作为所述目标寻迹点数。

5.根据权利要求2所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，所述根据所述多个目标路径点构建寻迹地图，包括：

根据所述多个目标路径点和预先配置的地图参数，构建寻迹地图，其中，所述地图参数包括预设转弯系数、预设航向角定位系数、预设经纬度缩放比例。

6.根据权利要求5所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，在当检测到车辆启动且处于自动驾驶模式，确定所述车辆起步行驶的目标寻迹点数之前，还包括：

对所述预设航向角定位系数进行配置，得到配置的航向角定位系数。

7.根据权利要求6所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，所述地图参数还包括：

不同路径类型所对应的目标寻迹点数、路径过滤系数、坐标转换模式。

8.根据权利要求2所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，所述寻迹测试用例包括测试场地信息、测试要求、测试方法。

9.根据权利要求4所述的车辆起步偏差优化方法，其特征在于，所述根据寻迹地图和所述航向角计算车辆转向角度，包括：

根据所述寻迹地图中目标路径点的经度和纬度、当前定位信息和所述航向角，计算所述车辆转向角度。