减小自动泊车路径误差方法及系统技术方案

本申请提供一种减小自动泊车路径误差方法，应用于电子设备，包括：获取车辆的纵向加速度和侧向加速度；计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷；通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径；修正自动泊车路径计算步骤中的滚动半径信息，计算自动泊车行驶轨迹。本发明专利技术计算车辆垂向轴荷转移，根据轮胎垂向特性实时修正车辆轮胎的滚动半径，提高泊车过程中路径计算精度，减小泊车路径与车辆行驶路径的误差。采用该方法能够精确计算自动泊车过程中的规划的行驶轨迹，便于控制车辆沿着规划的轨迹行驶，最终提高泊车精度，改善泊车效果。

Method and System for Reducing Path Error of Automatic Parking

This application provides a method for reducing the error of automatic parking path, which is applied to electronic equipment, including: acquiring the longitudinal and lateral acceleration of the vehicle; calculating the current vertical load of each tire of the vehicle; calculating the current rolling radius of each tire through the elastic ring model and the vertical load; correcting the rolling radius information in the automatic parking path calculation step, and calculating the rolling radius. Automatic parking trajectory. The invention calculates the vertical axle load transfer of a vehicle, corrects the rolling radius of a vehicle tire in real time according to the vertical characteristics of the tire, improves the accuracy of the path calculation in the parking process, and reduces the errors between the parking path and the vehicle driving path. This method can accurately calculate the planned trajectory in the process of automatic parking, facilitate the control of vehicle trajectory along the planned trajectory, and ultimately improve parking accuracy and parking effect.

【技术实现步骤摘要】
减小自动泊车路径误差方法及系统
本申请涉及自动泊车系统数据处理领域，特别涉及一种减小自动泊车路径误差方法及系统。
技术介绍
自动泊车系统（APS，AutonomousParkingSystem）利用传感器探测可以泊车区域，待驾驶员确认后，APS计算泊车区域内的泊车路径，引导驾驶员操作，自动操作方向盘或挡位、加速和制动，辅助车辆在目标区域内泊车。APS利用轮速传感器信号计算车辆轮胎的移动距离，进而计算车辆的泊车路径实施自动泊车。现有的关于自动泊车系统计算泊车路径与实际车辆行驶路径误差的方案，考虑到车辆稳态条件下车轮的周长或半径，具体分析如下：（1）通过胎压监测装置来检测轮胎气压信息，利用轮胎气压在一定范围内的车轮滚动半径，来计算泊车过程中的路径。但是，当轮胎气压变化超过范围后，计算出来的泊车路径会会与车辆实际行驶路径差别较大；同时，如果更换了尺寸不同的轮胎或辅助轮胎或雪地胎是，泊车系统检测的轮胎气压不变，但车辆轮胎的半径已经发生变化，按原来的半径计算泊车路径，并进行路径跟踪控制，会导致无法准确泊车或发生车辆擦碰的可能性。（2）利用车高传感器和地面距离传感器，计算左侧后轮的半径和右侧后轮的半径，考虑半径改变后的计算得到车辆泊车路径，使得与车辆实际行驶路径误差最小化，提高泊车控制精度。但是该方案增加了泊车系统传感器，使得系统的复杂度提高、成本提高；同时，轮胎滚动半径检测的要求，地面距离传感器很难满足，主要受制于现阶段非接触式距离传感器的可靠性、精度和成本因素。（3）利用GPS信号计算符合一定条件下的长距离位移信息，同时，根据轮速信号获得两侧车轮滚动过的圈数，对轮胎半径进行更新，提高泊车系统在滚动半径改变后的泊车路径计算精度。但是该方案需要一定很长的距离进行校正，且行驶中不能有明显的高度差，其适用条件苛刻，成功准确更新轮胎滚动半径信息的概率比较低。（4）有公开专利使用以下方法，利用车辆横摆角速度积分计算车辆行驶过的角度，利用左右两侧车轮转动速度，按最初安装的轮胎周长计算车辆转过的角度，利用上述计算的横摆角估算出轮胎的周长。但该方案使用的横摆角速度信号，通常具有3%的相对误差，利用这样精度的信号再去计算轮胎周长或半径，不能够满足自动泊车系统对轮胎周长精度的要求，周长精度要达到约1%的数量级。以上几种方案都是估算稳态的车轮滚动半径或周长，没有考虑车辆动力学特性对轮胎瞬时滚动的影响。例如，相同的方向盘转角情况下，在圆弧稳态转向，与圆弧加速或减速转向时，车辆实际行驶轨迹是不相同的。这就需要考虑车轮动力学特性，利用瞬态的滚动半径来修正计算泊车路径。申请内容本专利提供一种减小自动泊车路径误差方法及系统，可以精确第计算车辆轮胎在各种工况下的准确滚动半径，提高自动泊车路径的计算精度。本专利提供一种减小自动泊车路径误差方法，应用于电子设备，包括：获取车辆的纵向加速度和侧向加速度；计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷；通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径；修正自动泊车路径计算步骤中的滚动半径信息，计算自动泊车行驶轨迹。可选的，计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷，包括：对车辆建立七自由度动力学模型；利用车辆的侧向加速度，纵向加速度，车辆质心高度，质心到前轴距离和质心到后轴距离计算每个轮胎的垂向载荷。可选的，利用车辆的侧向加速度，纵向加速度，车辆质心高度，质心到前轴距离和质心到后轴距离计算每个轮胎的垂向载荷，采用如下公式：其中，分别为四个轮胎的垂向载荷，为车辆轴距。可选的，通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径，包括：获取轮胎的形变系数；利用垂向载荷和形变系数计算每个轮胎垂向形变量；利用垂向形变量对滚动半径进行补偿。可选的，所述轮胎垂向形变量计算方法为垂向载荷与轮胎形变系数的乘积。可选的，利用垂向形变量对滚动半径进行补偿，采用如下公式：;其中，R为轮胎的滚动半径，K为轮胎的形变系数，为轮胎在零垂向载荷情况下的滚动半径。可选的，滚动半径的修正输出步骤包括：以时钟周期为单位多次计算每个轮胎滚动半径并储存；设定大于一个周期的第一时间段，并对所储存的轮胎滚动半径进行统计学处理，获得用于输出的轮胎滚动半径值并输出。可选的，所述统计学处理包括：平均值处理、截尾平均处理或中位数处理。可选的，还包括滚动半径校验步骤：判断输出的滚动半径值是否在处于校验阈值范围内，若是则允许输出，否则终止滚动半径的输出。本专利还提供一种减小自动泊车路径误差的自动泊车系统，包括路径计算模块以及与所述路径计算模块电连接的滚动半径计算模块，其中：所述路径计算模块，用于根据轮速、转向角度和轮胎半径计算自动泊车的行径路线；所述滚动半径计算模块，用于建立车辆的七自由度力学模型以及轮胎的弹性环模型，并通过七自由度力学模型计算每个轮胎的瞬态垂向载荷，利用弹性环模型计算经过补偿的轮胎滚动半径。由上可知，本专利技术计算车辆垂向轴荷转移，根据轮胎垂向特性实时修正车辆轮胎的滚动半径，提高泊车过程中路径计算精度，减小泊车路径与车辆行驶路径的误差。采用该方法能够精确计算自动泊车过程中的规划的行驶轨迹，便于控制车辆沿着规划的轨迹行驶，最终提高泊车精度，改善泊车效果。附图说明图1为本申请实施例提供的减小自动泊车路径误差方法的实现流程图。图2为本申请实施例提供的弹性环模型示意图。图3为本申请实施例提供的垂向载荷计算方法的力学模型。图4为本申请实施例提供的滚动半径的计算流程图。图5为本申请实施例提供的滚动半径输出流程图。图6为本申请实施例提供的减小自动泊车路径误差的自动泊车系统示意图。具体实施方式下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的减小自动泊车路径误差方法的实现流程。该减小自动泊车路径误差方法应用于电子设备，该电子设备可以为安装于汽车上的车载电子设备。该车载电子设备可以包括路径计算模块和滚动半径计算模块。该路径计算模块可以是自动泊车系统中负责车辆移动路径预测的一个子模块，其主要根据获取的轮胎相关信息来进行汽车路径预测计算。该滚动半径计算模块为向路径计算模块提供准确的滚动半径信息，本实施例中，其计算方法是通过建立车辆的七自由度模型以及弹性环模型两个物理模型实现计算。请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的减小自动泊车路径误差方法的实现流程。如图1所示，一种减小自动泊车路径误差方法，应用于电子设备中，该电子设备可以为如上实施例所述的电子设备，该方法包括：101、获取车辆的纵向加速度和侧向加速度。该纵向加速度即沿汽车前进方向的加速度，而纵向加速度则是垂直于纵向加速度且平行于地面的加速度，纵向加速度与轴向加速度遵循右手定则，大拇指方向指向的是纵向加速度。基于该模型，本专利还涉及一个垂向加速度，即在竖直方向上的加速度，可以理解的，在静态下，该垂向加速度即是重力加速度。在一些实施例中，而纵向加速度和侧向加速度的采集可以通过多种方式，其具体可以是通过利用IMU（Inertialmeasurementunit，惯性测量单元）进行直接获取，其获取时间是实施获取的。在一些实施例中，也可以采用速度传感器、处理器通过采集先关速度信息进行计算等，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减小自动泊车路径误差方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：获取车辆的纵向加速度和侧向加速度；计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷；通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径；修正自动泊车路径计算步骤中的滚动半径信息，计算自动泊车行驶轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种减小自动泊车路径误差方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：获取车辆的纵向加速度和侧向加速度；计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷；通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径；修正自动泊车路径计算步骤中的滚动半径信息，计算自动泊车行驶轨迹。2.如权利要求1所述的减小自动泊车路径误差方法，其特征在于，计算车辆每个轮胎当前的垂向载荷，包括：对车辆建立七自由度动力学模型；利用车辆的侧向加速度，纵向加速度，车辆质心高度，质心到前轴距离和质心到后轴距离计算每个轮胎的垂向载荷。3.如权利要求2所述的减小自动泊车路径误差方法，其特征在于，利用车辆的侧向加速度，纵向加速度，车辆质心高度，质心到前轴距离和质心到后轴距离计算每个轮胎的垂向载荷，采用如下公式：其中，分别为四个轮胎的垂向载荷，为车辆轴距。4.如权利要求1所述的减小自动泊车路径误差方法，其特征在于，通过弹性环模型以及所述垂向载荷计算每个轮胎的当前滚动半径，包括：获取轮胎的形变系数；利用垂向载荷和形变系数计算每个轮胎垂向形变量；利用垂向形变量对滚动半径进行补偿。5.如权利要求4所述的减小自动泊车路径误差方法，其特征在于，所述轮胎垂向形变量计算方法为垂向载荷与轮胎形变系数的乘积。6.如权利要求5所述的减小自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷卫乔，潘宁，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44