车辆转向参数测量校准方法、系统、介质及自动驾驶车辆技术方案

本公开涉及一种车辆转向参数测量校准方法、系统、介质及自动驾驶车辆。车辆转向参数测量校准方法包括：在连续多个采样时刻分别计算每个采样时刻对应的车辆前轮转角；其中，在每个采样时刻下车辆前轮转角的计算过程包括：根据车辆横摆角速度、车速和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第一计算值；根据车速、车辆横向加速度和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第二计算值；根据方向盘转角和转向传动比，计算得到前轮转角的第三计算值；根据前轮转角的第一计算值、前轮转角的第二计算值和前轮转角的第三计算值计算得到当前采样时刻的前轮转角。前轮转角。前轮转角。

【技术实现步骤摘要】
车辆转向参数测量校准方法、系统、介质及自动驾驶车辆


[0001]本公开涉及车辆驾驶
，尤其涉及一种车辆转向参数测量校准方法、系统、介质及自动驾驶车辆。

技术介绍

[0002]近年来，自动驾驶车辆技术发展迅速，但在转向参数测量和校准方面依赖于人工经常地进行标定，存在效率低、误差大、成本高等问题。在车辆的使用过程中，基于车辆的机械磨损、连接松动等原因，原标定参数发生变化，导致自动驾驶车辆在行驶过程中的转向控制误差增大，难以保障路径跟踪精度，从而需要人工重新进行标定。由于标定次数非常频繁，用户使用体验受到严重影响。
[0003]一些相关技术在车轮前轮处和车身分别安装陀螺仪，并安装方向盘力矩电机，通过角速度积分方式计算前轮转角。

技术实现思路

[0004]专利技术人经研究发现，相关技术中在车轮上安装陀螺仪传感器，系统测量方式复杂；通过角速度积分方式计算前轮转角存在累计误差，且无转向传动比、方向盘零位校准结果输出，忽略了方向盘零位的时变性，方向盘零位并未得到校准，且无转向传动比计算结果输出。
[0005]有鉴于此，本公开实施例提供一种车辆转向参数测量校准方法、系统、介质及自动驾驶车辆，更准确地获得前轮转角，并简化测量方式。
[0006]在本公开的一个方面，提供一种车辆转向参数测量校准方法，包括：
[0007]在连续多个采样时刻分别计算每个采样时刻对应的车辆前轮转角；
[0008]其中，在每个采样时刻下车辆前轮转角的计算过程包括：
[0009]根据车辆横摆角速度、车速和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第一计算值；
[0010]根据车速、车辆横向加速度和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第二计算值；
[0011]根据方向盘转角和转向传动比，计算得到前轮转角的第三计算值；
[0012]根据所述前轮转角的第一计算值、所述前轮转角的第二计算值和所述前轮转角的第三计算值计算得到当前采样时刻的前轮转角。
[0013]在一些实施例中，当前采样时刻的前轮转角的计算公式为：
[0014]δ
t
＝δ
t
‑1+w
θ
·
(δ
θ
‑
δ
t
‑1)+w
a
·
(δ
a
‑
δ
t
‑1)+w
ω
·
(δ
ω
‑
δ
t
‑1)；
[0015]其中，δ
t
为当前采样时刻t对应的前轮转角，δ
t
‑1为前一采样时刻t
‑
1的前轮转角，δ
ω
为所述前轮转角的第一计算值，δ
a
为所述前轮转角的第二计算值，δ
θ
为所述前轮转角的第三计算值，w
ω
为第一权重系数，w
a
为第二权重系数，w
θ
为第三权重系数。
[0016]在一些实施例中，所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数均由用于检测所述车辆横摆角速度的车辆横摆角速度传感器、用于检测所述车辆横向加速度的车辆横向加速度传感器和用于检测所述方向盘转角的方向盘转角传感器的固有参数计
算获得。
[0017]在一些实施例中，所述第一权重系数、第二权重系数和第三权重系数的计算公式分别为：
[0018][0019][0020][0021]其中，S
ω
为车辆横摆角速度传感器的测量标准差，ω
max
为车辆横摆角传感器的最大绝对测量值，S
a
为车辆横向加速度传感器的测量标准差，a
max
为车辆横向加速度传感器的最大绝对测量值，S
θ
为方向盘转角传感器的测量标准差，θ
max
为方向盘转角传感器的最大绝对测量值。
[0022]在一些实施例中，所述前轮转角的第一计算值、前轮转角的第二计算值和前轮转角的第三计算值的计算公式分别为：
[0023][0024][0025][0026]其中，δ
ω
为前轮转角的第一计算值，ω为车辆横摆角速度，L为车辆前后轮轴距，v为车速，δ
a
为前轮转角的第二计算值，a为车辆横向加速度，δ
θ
为前轮转角的第三计算值，θ为方向盘转角，i为转向传动比。
[0027]在一些实施例中，在每个采样时刻得到当前采样时刻t的前轮转角后，还包括：
[0028]对用于下一采样时刻t+1的转向传动比进行更新计算，
[0029]其中，所述转向传动比的更新计算公式为：
[0030][0031]其中，i
t+1
为下一采样时刻t+1的转向传动比，n为任意采样时刻的时刻数，n＝1,2,
…
,t，δ
n
为采样时刻n对应的前轮转角，δ
n
‑1为采样时刻n
‑
1对应的前轮转角，θ
n
为采样时刻n的方向盘转角，θ
n
‑1为采样时刻n
‑
1的方向盘转角。
[0032]在一些实施例中，在每个采样时刻下，还包括：
[0033]判断是否进行方向盘零位的校准操作，如果在车辆处于行驶状态时满足下式，则将当前采样时刻的方向盘转角设定为方向盘零位：
[0034][0035]其中，ω
t
为当前采样时刻t的车辆横摆角速度，ω
t
‑1为上一采样时刻t
‑
1的车辆横
摆角速度，a
t
为当前采样时刻t的车辆横向加速度，a
t
‑1为上一采样时刻t
‑
1的车辆横向加速度，θ
t
为当前采样时刻t的方向盘转角，θ
t
‑1为上一采样时刻t
‑
1的方向盘转角。
[0036]在一些实施例中，所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数均通过神经网络模型训练获得。
[0037]在一些实施例中，在所述神经网络模型中，所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数的初值由用于检测所述车辆横摆角速度的车辆横摆角速度传感器、用于检测所述车辆横向加速度的车辆横向加速度传感器和用于检测所述方向盘转角的方向盘转角传感器的固有参数计算确定。
[0038]在本公开的另一个方面，提供一种车辆转向参数测量校准系统，包括：
[0039]车速传感器、方向盘转角传感器、车辆横向加速度传感器和车辆横摆角速度传感器；
[0040]存储器；以及
[0041]处理器，与所述存储器、所述车速传感器、所述方向盘转角传感器、所述车辆横向加速度传感器和所述车辆横摆角速度传感器均信号连接，被配置为基于存储在所述存储器中的指令本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向参数测量校准方法，其特征在于，包括：在连续多个采样时刻分别计算每个采样时刻对应的车辆前轮转角；其中，在每个采样时刻下车辆前轮转角的计算过程包括：根据车辆横摆角速度、车速和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第一计算值；根据车速、车辆横向加速度和车辆前后轮轴距，计算得到前轮转角的第二计算值；根据方向盘转角和转向传动比，计算得到前轮转角的第三计算值；根据所述前轮转角的第一计算值、所述前轮转角的第二计算值和所述前轮转角的第三计算值计算得到当前采样时刻的前轮转角。2.如权利要求1所述的车辆转向参数测量校准方法，其特征在于，所述当前采样时刻的前轮转角的计算公式为：δ
t
＝δ
t
‑1+w
θ
·
(δ
θ
‑
δ
t
‑1)+w
a
·
(δ
a
‑
δ
t
‑1)+w
ω
·
(δ
ω
‑
δ
t
‑1)；其中，δ
t
为当前采样时刻t对应的前轮转角，δ
t
‑1为前一采样时刻t
‑
1的前轮转角，δ
ω
为所述前轮转角的第一计算值，δ
a
为所述前轮转角的第二计算值，δ
θ
为所述前轮转角的第三计算值，w
ω
为第一权重系数，w
a
为第二权重系数，w
θ
为第三权重系数。3.如权利要求2所述的车辆转向参数测量校准方法，其特征在于，所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数均由用于检测所述车辆横摆角速度的车辆横摆角速度传感器、用于检测所述车辆横向加速度的车辆横向加速度传感器和用于检测所述方向盘转角的方向盘转角传感器的固有参数计算获得。4.如权利要求3所述的车辆转向参数测量校准方法，其特征在于，所述第一权重系数、第二权重系数和第三权重系数的计算公式分别为：重系数和第三权重系数的计算公式分别为：重系数和第三权重系数的计算公式分别为：其中，S
ω
为所述车辆横摆角速度传感器的测量标准差，ω
max
为所述车辆横摆角传感器的最大绝对测量值，S
a
为所述车辆横向加速度传感器的测量标准差，a
max
为所述车辆横向加速度传感器的最大绝对测量值，S
θ
为所述方向盘转角传感器的测量标准差，θ
max
为所述方向盘转角传感器的最大绝对测量值。5.如权利要求1～4任一所述的车辆转向参数测量校准方法，其特征在于，所述前轮转角的第一计算值、所述前轮转角的第二计算值和所述前轮转角的第三计算值的计算公式分别为：别为：别为：其中，δ
ω
为所述前轮转角的第一计算值，ω为所述车辆横摆角速度，L为所述车辆前后
轮轴距，v为所述车速，δ
a
为所述前轮转角的第二计算值，a为所述车辆横向加速度，δ

【专利技术属性】
技术研发人员：左帅，高亮，马厚雪，陈明，
申请(专利权)人：徐州徐工农业装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：