一种用于自动泊车的车速计算方法技术

本申请涉及一种用于自动泊车的车速计算方法，通过卡尔曼滤波算法，计算出当前实际车速，并将当前实际车速通过车辆CAN总线发送到车辆矫正当前系统车速；其有益效果在于：在某一个轮子发生滑移，或者因为路面不平，某个轮子转速异常时，可以通过本申请的方法校正车速；不至于车速变化较大。同时，解决车辆在低速工况，车速信号读取不到的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动泊车的车速计算方法
本申请涉及汽车电子
，特别涉及一种用于自动泊车的车速计算方法。
技术介绍
随目前常用的自动泊车系统的组成主要包括以下三大部分：识别系统、路径规划系统、泊车控制系统。车辆控制系统又大体可分为速度控制、档位控制、转向控制。其中档位控制可根据泊车状态和需求，进行前进后退停车等档位的切换。转向控制泊车应用EPS的转角控制，可将规划的泊车曲线获取的期望的前轮偏角结合转向比通过CAN总线进行控制。速度控制是根据当前车速和期望车速，通过发送加减速信号控制车辆达到期望车速。自动泊车中的车辆速度控制，属于短行程高精度的控制问题，如果对当前车速估计不准，速度控制会造成车辆的速度超调，直接导致车辆偏离所规划的路径，导致自动泊车失败。所以对当前车速的精确估计十分重要。另外，车辆的运动学模型:其中X为车辆的X轴坐标，Y为车辆的Y轴坐标，L为轴距，δ为前轮偏角，V为车速。因为车辆的轴距为车身参数，车一出厂就是固定的，前轮偏角可以通过方向盘角度和传动比计算得到，车速也是通过车身传感器计算得出的。故从上式可以看出，要想运用车辆运动学模型对车辆惊醒一些状态估计，对车速进行精确估计是对自动泊车系统是十分重要的。市面上泊车系统所用的车速信号都是直接用底盘ESP通过CAN总线发过来的车速信号。由于自动泊车工作车速都是小于5km/h，且车速测量传感器为霍尔传感器；由于出于对安全因素考虑和单个传感器分辨率的限制，在低速工况下底盘ESP发过来的车速不准，有时车速显示为0了但车还未静止。且车速的分辨率不足。车速信号存在较大阶梯。当在泊车过程中某个轮子产生滑移时，该车轮发生空转，其他车轮相对稳定，若再将空转车轮加入的车速计算中，这时候会造成车速比真实车速高的后果。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题，提供了一种用于自动泊车的车速计算方法，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：获取当前时刻车辆的当前车辆数据；根据所述当前车辆数据，获得系统车速矩阵及测量轮速矩阵；根据所述系统车速矩阵、测量轮速矩阵、当前车辆数据，通过卡尔曼滤波算法，输出当前实际车速并实时矫正当前系统车速。可选地，所述当前车辆数据包括当前系统车速、当前加速度、当前轮速、采样周期、车宽、轴距、协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声可选地，所述当前车辆数据，通过连接当前车辆的CAN总线进行获取。可选地，所述根据所述当前车辆数据，获得系统车速矩阵，包括：获取当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，根据所述当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，获得系统车速矩阵Vt+1,t＝Vt+α*t…(1)，其中，Vt为第一系数车速，a为当前加速度，t为采样周期。可选地，所述根据所述当前车辆数据，获得测量轮速矩阵，包括获取当前系统车速、车宽、轴距；通过阿克曼转向原理，找到当前车辆各车轮所在的同心圆及当前车辆后轴中心的转弯半径；通过勾股定理获得后轴中心的转弯半径、各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值；根据当前车辆各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值、及当前系数车速，获得测量轮速矩阵。可选地，所述测量轮速矩阵，通过以下公式进行计算：其中，R0为车辆后轴中心的转弯半径，wide为车宽，LFR为轴距，V0、Vv为当前系统车速，VRR、VRL、VFR、VFL分别为右后轮、左后轮、右前轮、左前轮的轮速。可选地，所述根据所述系统车速矩阵、测量轮速矩阵、当前车辆数据，通过卡尔曼滤波算法，输出当前实际车速并实时矫正当前系统车速，包括：获取系统矩阵、协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声；通过协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声，计算矫正系数；根据矫正系数、系统车速矩阵，计算出当前实际车速。可选地，所述矫正系数，通过以下公式计算：Pt+1＝(I-Kt+1Ct+1)Pt+1,t…(4)，其中，Pt+1,t＝Pt+Qt..(6)为t+1时刻协方差矩阵的估计值，Wt+1为t+1时刻系统噪声，Ct+1为各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值矩阵，Qt为系统噪声协方差矩阵；通过联立方程(3)、(4)获得矫正系数Kt。可选地，所述根据矫正系数及系统矩阵，计算当前车辆的速度，包括：Vt+1＝Vt+1,t+Kt[Yt-Gt]…(5)其中，Vt+1,t为系统车速矩阵，Yt为当前轮速，Gt为测量轮速矩阵；通过联立公式(5)、(1)求得当前实际车速Vt。可选地，实时矫正当前系统车速，包括：将当前实际车速输出CAN总线，修正当前系统速度。本申请的一种用于自动泊车的车速计算方法，通过卡尔曼滤波算法，计算出当前实际车速，并将当前实际车速通过车辆CAN总线发送到车辆矫正当前系统车速；其有益效果在于：在某一个轮子发生滑移，或者因为路面不平，某个轮子转速异常时，可以通过本申请的方法校正车速；不至于车速变化较大。同时，解决车辆在低速工况，车速信号读取不到的问题。附图说明图1为本申请实施例的方法流程图。图2为本申请实施例的阿克曼转向原理示意图。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。在如图1所示的实施例中，本申请提供了一种用于自动泊车的车速计算方法，应用于汽车电子产品中，方法包括：100，获取当前时刻车辆的当前车辆数据；在步骤100中，当前车辆数据，通过连接当前车辆的CAN总线进行获取；当前车辆数据包括当前系统车速、当前加速度、当前轮速、采样周期、车宽、轴距、协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声。其中，当前系统车速可通过底盘ESP获取；加速度可通过陀螺仪获取，各车轮轮速可通过霍尔传感器获得。200，根据当前车辆数据，获得系统车速矩阵及测量轮速矩阵；在步骤200中，根据当前车辆数据，获得系统车速矩阵，包括：获取当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，根据当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，获得系统车速矩阵Vt+1,t＝Vt+a*t…(1)，其中，Vt为第一系数车速，a为当前加速度，t为采样周期。根据当前车辆数据，获得测量轮速矩阵，包括获取当前系统车速、车宽、轴距；通过阿克曼转向原理，找到当前车辆各车轮所在的同心圆及当前车辆后轴中心的转弯半径；通过勾股定理获得后轴中心的转弯半径、各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值；根据当前车辆各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值、及当前系数车速，获得测量轮速矩阵。300，根据系统车速矩阵、测量轮速矩阵、当前车辆数据，通过卡尔曼滤波算法，输出当前实际车速并实时矫正当前系统车速。在步骤300中，获取系统矩阵、协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声；通过协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声，计算矫正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：/n获取当前时刻车辆的当前车辆数据；/n根据所述当前车辆数据，获得系统车速矩阵及测量轮速矩阵；/n根据所述系统车速矩阵、测量轮速矩阵、当前车辆数据，通过卡尔曼滤波算法，输出当前实际车速并实时矫正当前系统车速。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：
获取当前时刻车辆的当前车辆数据；
根据所述当前车辆数据，获得系统车速矩阵及测量轮速矩阵；
根据所述系统车速矩阵、测量轮速矩阵、当前车辆数据，通过卡尔曼滤波算法，输出当前实际车速并实时矫正当前系统车速。


2.根据权利要求1所述的一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，所述当前车辆数据包括当前系统车速、当前加速度、当前轮速、采样周期、车宽、轴距、协方差矩阵、噪声协方差矩阵、以及系统噪声。


3.根据权利要求1所述的一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，所述当前车辆数据，通过连接当前车辆的CAN总线进行获取。


4.根据权利要求1所述的一种自动泊车的车速计算方法，其特征在于，所述根据所述当前车辆数据，获得系统车速矩阵，包括：
获取当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，
根据所述当前系统车速、采样周期、以及当前加速度，获得系统车速矩阵Vt+1，t＝Vt+a*t...(1)，其中，Vt为第一系数车速，a为当前加速度，t为采样周期。


5.根据权利要求4所述的一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，所述根据所述当前车辆数据，获得测量轮速矩阵，包括
获取当前系统车速、车宽、轴距；
通过阿克曼转向原理，找到当前车辆各车轮所在的同心圆及当前车辆后轴中心的转弯半径；
通过勾股定理获得后轴中心的转弯半径、各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值；
根据当前车辆各轮转弯半径与后轴中心的转弯半径的比值、及当前系数车速，获得测量轮速矩阵。


6.根据权利要求5所述的一种用于自动泊车的车速计算方法，其特征在于，所述测量轮速矩阵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝乐斌，吕兵兵，
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