一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，包括：实时获取车载IMU测量的角速度参数，根据角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数；实时获取左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数，并根据左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数和左右轮间距实时计算出车辆的横摆角速度参数；计算横摆角速度参数与z轴方向的转动角速度参数之间的差值，得到z轴角速度差值；根据z轴角速度差值与预设的门限值判断车辆的打滑轮；根据车辆的未打滑轮的速度参数和z轴方向的转动角速度参数计算出打滑轮的速度参数，从而对打滑轮的速度参数进行修正补偿，从而确定车辆的速度参数。

A Slip Detection and Processing Method for Automatic Driving Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法
本专利技术涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法。
技术介绍
随着近年来科技水平的不断提升，人工智能飞速发展，其广泛运用到各个领域之中。其中，由于自动驾驶车辆能够高效利用交通资源，缓解交通拥堵、减少碳排放，自动驾驶技术越来越成为人们所关注的焦点，但乘用车自动驾驶距真正商业化还有一定的距离，而限定环境内的小型低速物流配送车和自动环卫清扫车为自动驾驶技术的落地提供了具体的应用场景。另一方面，由于人口老龄化的加剧，国内劳动力的成本逐年呈上升趋势，且繁重的重复性体力劳动增加了人们的工作负担，例如，对于校园、社区、工业园区等场景的快递投送，快递人员需要长时间进行重复性的体力劳动，作业繁重，故由智能化的无人驾驶物流车代替繁重的人工投送势不可挡。小型低速自动驾驶车辆能够实现稳定连续定位关键在于DR(DeadReckoning)技术。当GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)和激光SLAM(SimultaneousLocalizationAndMapping)定位均不能提供精确的定位信息时，低速自动驾驶车需要利用IMU(InertialMeasurementUnit)和轮速计输出，进行DR计算，实现稳定连续定位信息输出。但当车辆发生打滑DR给出定位信息存在较大偏差，会导致车辆发生偏离预设轨迹问题，属于安全性问题，降低了自动驾驶车辆对投放场景适应能力。目前最新的车辆打滑检测方法是将惯性导航系统与里程仪的速度之差映射至有限区间，利用加权指数平滑的思想设计了检测时间窗随故障幅值自适应调整，从而检测车轮是否进行打滑。但是这种检测方法要求惯性导航精度较高，适合装备高精度惯性导航设备军用装备，且检测过程繁琐，难以得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，不仅可放宽对GNSS速度信息的依赖，扩大自动驾驶车辆的使用场景，而且可根据未打滑轮速度信息和车辆角速度信息进行打滑轮速度修正和补偿，进而获得准确的速度信息。该算法规则简单、逻辑清晰、适应性好，解决了小型低速物流配送车高精度定位中稳定连续定位的问题。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，包括：实时获取车载IMU测量的角速度参数，根据所述角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数；实时获取左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数，并根据左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数和左右轮间距实时计算出所述车辆的横摆角速度参数；计算所述横摆角速度参数与所述z轴方向的转动角速度参数之间的差值，得到z轴角速度差值；根据所述z轴角速度差值与预设的门限值判断所述车辆的打滑轮；根据所述车辆的未打滑轮的速度参数和所述z轴方向的转动角速度参数计算出所述打滑轮的速度参数，从而对所述打滑轮的速度参数进行修正补偿；根据未打滑轮的速度参数和所述修正补偿后的打滑轮的速度参数确定所述车辆的速度参数。优选的，在所述实时获取车载IMU测量的角速度参数之前，所述方法还包括：根据车载IMU测量数据输出水平加速度值和角速度值、根据GPS测量数据输出速度值和根据轮速计测量数据输出轮速值；根据所述水平加速度值、速度值和轮速值判断车辆是否处于静止状态；当所述车辆处于静止状态时，连续存储预设时间阈值内的角速度参值，并根据所述预设时间阈值内的角速度参数计算x、y、z三个轴向角速度的平均值；将所述计算得到的z轴角速度的平均值设定为IMU的z轴陀螺零位值，并储存。进一步优选的，所述根据所述水平加速度值、速度值和轮速值判断车辆是否处于静止状态具体包括：当所述水平加速度值小于0.01m/s2q、所述速度值小于0.1m/s且所述轮速值小于0.1m/s时，车辆处于静止状态。优选的，在所述将所述计算得到的z轴角速度的平均值设定为IMU的z轴陀螺零位值，并储存之后，所述方法还包括：根据车辆行驶状态实时更新所述IMU的z轴陀螺零位值，并储存。优选的，所述根据所述角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数具体为：将所述角速度参数减去IMU的z轴陀螺零位值得到所述当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数。优选的，所述根据左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数和左右轮间距实时计算出所述车辆的横摆角速度参数具体为：将所述左轮行驶里程参数与右轮行驶里程参数作差，然后与所述左右轮间距作商，得到所述车辆的横摆角速度参数。优选的，所述根据所述z轴角速度差值与预设的门限值判断所述车辆的打滑轮具体包括：当所述z轴角速度差值大于所述门限值时，则判定所述车辆的左轮打滑；当所述z轴角速度差值小于所述门限值的相反数时，则判定所述车辆的右轮打滑。优选的，在所述根据所述z轴角速度差值与预设的门限值判断所述车辆的打滑轮之前，所述方法还包括：在预设速度参数下对IMU数据和轮速计数据进行采集；根据所述IMU数据和轮速计数据计算出z轴角速度偏差；根据所述z轴角速度偏差和预设检测成功率确定所述门限值。本专利技术实施例提供的一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，不仅可放宽对GNSS速度信息的依赖，扩大自动驾驶车辆的使用场景，而且可根据未打滑轮速度信息和车辆角速度信息进行打滑轮速度修正和补偿，进而获得准确的速度信息。该算法规则简单、逻辑清晰、适应性好，解决了小型低速物流配送车高精度定位中稳定连续定位的问题。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种车辆正常行驶过程中航向角速率偏差Δω分布图；图3为本专利技术实施例提供的一种z轴角速度偏差概率分布模型。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例提供的一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法应用于自动驾驶车辆，尤其适用于低速自动驾驶车辆，比如自动驾驶环卫清扫车、低速自动驾驶物流配送车等，根据未打滑轮速度信息和车辆角速度信息进行打滑轮速度修正和补偿，进而获得准确的速度信息。该算法规则简单、逻辑清晰、适应性好，解决了小型低速自动驾驶车辆高精度定位中稳定连续定位的问题。图1为本专利技术实施例提供的一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法流程图，如图1所示，包括：步骤101，实时获取车载IMU测量的角速度参数，根据角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数。自动驾驶车辆具有车载环境感知系统，包括IMU、GPS和轮速计等传感器，在自动驾驶过程中IMU、GPS和轮速计等传感器实时检测行车数据，并上传至车载自动驾驶软件，这里的自动驾驶软件可以理解为具有数据处理功能的处理器。这里的IMU的z轴陀螺零位值是在步骤101之前预先储存的，具体而言，在自动驾驶模式下，车载自动驾驶软件根据车载IMU测量数据输出水平加速度值和角速度值、根据GPS测量数据输出速度值和根据轮速计测量数据输出轮速值；根据水平加速度值、速度值和轮速值判断车辆是否处于静止状态，即当水平加速度值小于0.01m/s、速度值小于0.1m/s且轮速值小于0.1m/s时，可判断车辆处于静止状态。当车辆处于静止状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取车载IMU测量的角速度参数，根据所述角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数；实时获取左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数，并根据左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数和左右轮间距实时计算出所述车辆的横摆角速度参数；计算所述横摆角速度参数与所述z轴方向的转动角速度参数之间的差值，得到z轴角速度差值；根据所述z轴角速度差值与预设的门限值判断所述车辆的打滑轮；根据所述车辆的未打滑轮的速度参数和所述z轴方向的转动角速度参数计算出所述打滑轮的速度参数，从而对所述打滑轮的速度参数进行修正补偿；根据未打滑轮的速度参数和所述修正补偿后的打滑轮的速度参数确定所述车辆的速度参数。

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取车载IMU测量的角速度参数，根据所述角速度参数和IMU的z轴陀螺零位值进行计算，得到当前时刻车辆的z轴方向的转动角速度参数；实时获取左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数，并根据左轮行驶里程参数、右轮行驶里程参数和左右轮间距实时计算出所述车辆的横摆角速度参数；计算所述横摆角速度参数与所述z轴方向的转动角速度参数之间的差值，得到z轴角速度差值；根据所述z轴角速度差值与预设的门限值判断所述车辆的打滑轮；根据所述车辆的未打滑轮的速度参数和所述z轴方向的转动角速度参数计算出所述打滑轮的速度参数，从而对所述打滑轮的速度参数进行修正补偿；根据未打滑轮的速度参数和所述修正补偿后的打滑轮的速度参数确定所述车辆的速度参数。2.根据权利要求1所述的用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，其特征在于，在所述实时获取车载IMU测量的角速度参数之前，所述方法还包括：根据车载IMU测量数据输出水平加速度值和角速度值、根据GPS测量数据输出速度值和根据轮速计测量数据输出轮速值；根据所述水平加速度值、速度值和轮速值判断车辆是否处于静止状态；当所述车辆处于静止状态时，连续存储预设时间阈值内的角速度参值，并根据所述预设时间阈值内的角速度参数计算x、y、z三个轴向角速度的平均值；将所述计算得到的z轴角速度的平均值设定为IMU的z轴陀螺零位值，并储存。3.根据权利要求2所述的用于自动驾驶车辆的打滑检测处理方法，其特征在于，所述根据所述水平加速度值、速度值和轮速值判断车辆是否处于静止状态具体包括：当所述水平加速度值小于0.01m/s2q、所述速度值小于0.1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国龙，张放，李晓飞，张德兆，王肖，霍舒豪，
申请(专利权)人：北京智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11