一种车辆控制系统，设备及方法技术方案

本申请公开了一种车辆控制系统，设备及方法，所述车辆控制系统包括影像模块、路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块，其中，所述车辆控制方法包括：接收设定指令，获取第一位置坐标，采集以所述第一位置坐标为中心的预设阈值范围内的环境图像数据，依据所述环境图像数据规划停泊路径；执行泊车循环直至泊车结束，其中，泊车循环包括：通过世界坐标、路径规划点计算纵向加速度与纵向距离，将纵向加速度转换为总线指令控制车辆，将纵向距离进行反馈构成闭环系统。可见，本申请具有采用闭环消除累积误差，实时动态调节车辆相对于停泊路径位置的优点，还具有提高泊车精度的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆控制系统，设备及方法
本申请涉及智能车辆领域，具体涉及一种车辆控制系统，设备及方法。
技术介绍
随着汽车领域的快速发展，汽车持有量越来越多，对于汽车自动化的要求越来越高，因此对自动泊车的需求也越来越高。自动泊车系统是包含巡库、路径规划和路径跟踪等几个重要的环节，其中路径跟踪是实现车辆按预期路径行驶的保障。现有技术中，路径跟踪是以开环控制为主实现对车辆的控制，但是，现有技术中开环控制无法避免存在累积误差的问题，存在无法实时动态调节车辆相对于停泊路径的位置，自动泊车次数增加，自动泊车效果低下的缺陷，导致用户体验度不高。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种车辆控制系统及方法，可以提高泊车的精确度，以及提高泊车的效果。本申请实施例第一方面提供了一种车辆控制系统，包括路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块；所述跟踪误差计算模块，用于依据停泊路径与第一世界坐标确定第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值；所述控制器数学模块，用于依据所述第一误差值计算得到第一纵向加速度，对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离；所述车辆等效模块，用于将所述第一纵向加速度转换为第一总线指令；所述硬件响应模块，用于依据所述第一总线指令执行第一泊车动作；所述跟踪误差计算模块，还用于依据停泊路径与第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值；所述控制器数学模块，还用于依据所述第二误差值与所述第一纵向速度计算得到第二纵向加速度，计算第二纵向距离；所述车辆等效模块，还用于将所述第二纵向加速度转换为第二总线指令；所述硬件响应模块，还用于依据所述第二总线指令执行第二泊车动作。可以看出，所述车辆控制系统包括：路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块，还包括：影像模块，通过影像模块采集环境图像数据，路径规划模块依据环境图像数据根据环境规划停泊路径，实现了依据实施环境自动规划路线；通过航位推算模块与跟踪误差计算模块计算第一投影点与第二投影点，实现构建世界坐标提高车辆位置与规划点位置的计算精度，依据实时位置调节车辆相对于停泊路径的位置；控制器数学模块通过将第一误差值转换为第一纵向加速度，依据第一纵向加速度计算第一纵向距离，将第一纵向距离与第二误差值进行计算得到第二纵向加速度，构成了闭环控制系统，从而避免在停泊的过程中由于其他干扰造成的误差累积，提高了控制精度，通过对闭环控制系统中的参数进行选取实现控制整个车辆控制系统处于稳定状态，提高系统稳定性；通过车辆等效模块将第一纵向加速度计算得到第一前轮偏向角，依据第一前轮偏向角计算方向盘第一转角角度，将方向盘第一转角角度转换为第一总线指令，通过车辆等效模型将第二纵向加速度计算得到第二前轮偏向角，依据第二前轮偏向角计算方向盘第二转角角度，将方向盘第二转角角度转换为第二总线指令，通过计算得到精确的方向盘第一转角角度与方向盘第二转角角度，提高了方向盘的控制精度，提高泊车的效果，硬件响应模块执行第一泊车动作与第二泊车动作，更新车辆的位置，更新车辆的世界坐标，实现车辆的实时路径跟踪闭环。本申请实施例第二方面提供了一种车辆控制方法，包括：接收设定指令，获取第一位置坐标，采集以所述第一位置坐标为中心的预设阈值范围内的环境图像数据，依据所述环境图像数据规划停泊路径；执行泊车循环直至泊车结束，所述泊车循环包括：计算所述第一位置坐标对应的第一世界坐标，依据所述停泊路径与所述第一世界坐标确定第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值；依据所述第一误差值计算得到第一纵向加速度，对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离，将所述第一纵向加速度转换为第一总线指令，依据所述第一总线指令执行第一泊车动作；确定所述第一泊车动作执行结束，获取第二位置坐标，计算所述第二位置坐标对应的第二世界坐标，依据所述停泊路径与所述第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值；依据所述第二误差值与所述第一纵向距离计算得到第二纵向加速度，对所述第二纵向加速度进行计算得到第二纵向距离，将所述第二纵向加速度转换为第二总线指令，依据所述第二总线指令执行第二泊车动作。可以看出，通过第一路径规划点与第二路径规划点的计算，实现对路径规划点的更新，实现对车辆的实时路径跟踪；通过第一纵向加速度的计算得到第一纵向距离，将第一纵向距离进行反馈用于计算第二纵向加速度，构成闭环控制系统，避免累积误差，且提高计算精度与路径跟踪精度，提高车辆控制精度；通过第一误差值与第二误差值的计算，准确计算车辆实时位置与停泊路径的距离，提高计算精度以及控制精度，提高车辆的停泊效果，提高用户体验度。本申请第三方面提供了一种车辆控制装置，包括：车辆控制系统和存储器；以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述车辆控制系统执行，所述程序包括用于如第二方面中所描述的部分或全部步骤的指令。实施本申请实施例，具有如下有益效果：可以看出，通过本申请实施例所描述的一种车辆控制系统，设备及方法，其中车辆控制系统包括路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块；所述跟踪误差计算模块，用于依据停泊路径与第一世界坐标确定第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值；所述控制器数学模块，用于依据所述第一误差值计算得到第一纵向加速度，对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离；所述车辆等效模块，用于将所述第一纵向加速度转换为第一总线指令；所述硬件响应模块，用于依据所述第一总线指令执行第一泊车动作；所述跟踪误差计算模块，还用于依据停泊路径与第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值；所述控制器数学模块，还用于依据所述第二误差值与所述第一纵向速度计算得到第二纵向加速度，计算第二纵向距离；所述车辆等效模块，还用于将所述第二纵向加速度转换为第二总线指令；所述硬件响应模块，还用于依据所述第二总线指令执行第二泊车动作。如此，通过计算实时位置对应世界坐标，依据世界坐标与车辆的纵向距离计算车辆的纵向加速度保证泊车的精确度，通过将纵向距离进行反馈形成闭环，提高泊车的效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种车辆控制系统的系统框架。图2是本申请实施例提供的一种车辆控制方法的流程示意图。图3是本申请实施例提供的一种车辆闭环控制系统的闭环系统框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆控制系统，其特征在于，包括路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块；/n所述跟踪误差计算模块，用于依据停泊路径与第一世界坐标确定第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值；/n所述控制器数学模块，用于依据所述第一误差值计算得到第一纵向加速度，对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离；/n所述车辆等效模块，用于将所述第一纵向加速度转换为第一总线指令；/n所述硬件响应模块，用于依据所述第一总线指令执行第一泊车动作；/n所述跟踪误差计算模块，还用于依据停泊路径与第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值；/n所述控制器数学模块，还用于依据所述第二误差值与所述第一纵向距离计算得到第二纵向加速度，计算第二纵向距离；/n所述车辆等效模块，还用于将所述第二纵向加速度转换为第二总线指令；/n所述硬件响应模块，还用于依据所述第二总线指令执行第二泊车动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆控制系统，其特征在于，包括路径规划模块、航位推算模块、跟踪误差计算模块、控制器数学模块、车辆等效模块与硬件响应模块；
所述跟踪误差计算模块，用于依据停泊路径与第一世界坐标确定第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值；
所述控制器数学模块，用于依据所述第一误差值计算得到第一纵向加速度，对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离；
所述车辆等效模块，用于将所述第一纵向加速度转换为第一总线指令；
所述硬件响应模块，用于依据所述第一总线指令执行第一泊车动作；
所述跟踪误差计算模块，还用于依据停泊路径与第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值；
所述控制器数学模块，还用于依据所述第二误差值与所述第一纵向距离计算得到第二纵向加速度，计算第二纵向距离；
所述车辆等效模块，还用于将所述第二纵向加速度转换为第二总线指令；
所述硬件响应模块，还用于依据所述第二总线指令执行第二泊车动作。


2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，还包括影像模块，其中：
所述影像模块，用于采集以所述第一位置坐标为中心的预设阈值范围内的环境图像数据，将所述环境图像数据发送至所述路径规划模块；
所述路径规划模块，用于接收所述环境图像数据，依据所述环境图像数据判断所述环境是否有空车位，如所述环境有空车位，执行路径规划动作。


3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述在依据所述停泊路径与所述第一世界坐标计算第一路径规划点，计算所述第一路径规划点与所述第一世界坐标的第一误差值方面，所述跟踪误差计算模块具体用于：
确定所述第一世界坐标在所述停泊路径上的第一投影点，确定所述第一投影点为所述第一路径规划点；
依据所述第一世界坐标与所述第一路径规划点确定第一直线，依据所述第一路径规划点沿所述停泊路径方向作切线得到第二直线，依据所述第一直线与所述第二直线确定第一夹角角度；
依据所述第一世界坐标、所述第一路径规划点、所述第一夹角角度进行计算得到所述第一误差值。


4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述还用于依据停泊路径与第二世界坐标确定第二路径规划点，计算所述第二路径规划点与所述第二世界坐标的第二误差值，所述跟踪误差计算模块具体用于：
确定所述第二世界坐标在所述停泊路径上的第二投影点，确定所述第二投影点为所述第二路径规划点；
依据所述第二世界坐标与所述第二路径规划点确定第三直线，依据所述第一路径规划点沿所述停泊路径方向作切线得到第四直线，依据所述第三直线与所述第四直线确定第二夹角角度；
依据所述第二世界坐标、所述第二路径规划点、所述第二夹角角度进行计算得到所述第二误差值。


5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述硬件响应模块包括硬件控制器，其中：
所述硬件控制器，用于依据所述第一总线指令控制所述车辆执行第一泊车动作；
所述硬件控制器，还用于依据所述第二总线指令控制所述车辆执行第二泊车动作。


6.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述在对所述第一纵向加速度进行计算得到第一纵向距离方面，所述控制器数学模块具体用于：
对所述第一纵向加速度进行积分运算得到第一纵向速度，对所述第一纵向速度进行积分运算得到第一纵向距离。


7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述计算第二纵向距离方面，所述控制器数学模块具体用于：
对所述第二纵向加速度进行积分运算得到第二纵向速度，对所述第二纵向速度进行积分运算得到第二纵向距离。


8.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述控制器数学模型还用于：
控制控制器参数的变化使得所述车辆控制系统处于稳定状态，其中，所述控制器参数包括：低频段、中频段、转折频率ω1、控制频率ωctrl、截止频率ωc、比例参数kp和微分参数kd，所述低频段的取值包括：-40分贝/十倍频，所述中频段的取值包括：-20分贝/十倍频，所述截止频率ωc的取值包括：所述控制频率ωctrl的取值的十分之一，所述转折频率ω1的取值包括：大于所述截止频率ωc的取值的四分之一且小于所述截止频率ωc的取值的二分之一，所述微分参数kd的取值包括：所述控制频率ωctrl的取值的十分之一，所述比例参数kp的取值包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，沈玉杰，段勃勃，
申请(专利权)人：上海欧菲智能车联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31