一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法，该方法首先通过将参考轨迹上的离散点的坐标由大地坐标系下转换成车辆坐标系下，预瞄距离很方便的确定了预瞄点，在求出轨迹上离车辆当前位置最近的点，进一步求得预瞄点的序号，从而计算出车辆经过预瞄时间到达的预瞄点与车辆实际到达的点的侧向偏差，再通过侧向偏差得出适当的前轮转角。本发明专利技术所述的方法原理简单易理解，且计算过程简便快速，能够很好的实现车辆跟踪参考轨迹的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法


[0001]本专利技术涉及车辆路径跟踪控制
，具体是一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着智能交通、物联网和人工智能等科学技术的快速发展，越来越多的机构及企业对辅助驾驶和无人驾驶引起了重视。路径跟踪控制作为智能车辆研究的重要组成部分，对智能驾驶的安全性起着至关重要的作用。路径跟踪控制主要是通过对车辆的转向控制系统和驱动控制系统来保证车辆的质心与期望路径中心线的横向误差为0，使车辆对期望路径有一个比较强的跟踪能力。目前基于驾驶员预瞄特性的路径跟踪控制方法被广大研究人员使用，通过计算车辆经过预瞄时间Tp后到达的实际位置与期望路径上的预瞄点的侧向偏差，然后再通过侧向偏差来实时计算出前轮转角从而达到路径跟踪控制。但是现有计算侧向偏差的方法存在计算复杂、结果不准确的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法，该方法解决了现有车辆路径跟踪控制侧向偏差计算过程复杂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预瞄点的车辆路径跟踪侧向偏差计算方法，其特征在于，设XAY为大地坐标系；xCy为车辆坐标系；xCy是以车辆质心为原点的车辆坐标系，车辆坐标系的x轴为车辆前进方向，y轴为驾驶员左侧与x轴垂直方向，车速为v，车速在x轴上的分量为u，车速在y轴上的分量为τ，Ψ为车辆当前时刻的航向角，β为车辆的质心侧偏角，C(X
C
，Y
C
)点为车辆质心坐标；P点为车辆在位置C时的预瞄点，即车辆经过预瞄时间Tp后的目标位置；Q点为车辆经过预瞄时间Tp后到达的实际位置，弧CQ为车辆Tp时间内的轨迹，O点为汽车轨迹的圆心，θ为圆弧轨迹所对应的圆心角，为车辆的横摆角速度，M点是Q点过车辆坐标系x轴作垂足的交点，D点是延长车速与QM的交点；假设汽车在未来一段时间内保持不变的横摆角速度，且由于车速τ远小于u，则认为汽车合速速的大小保持不变，在该假设条件下，汽车在未来一段时间内将作匀速圆周运动，且汽车合速度的方向始终与其轨迹相切；若已知P点和Q点在车辆坐标系下的y坐标y
P
和y
Q
，则有e
y
＝y
P
‑
y
Q
，e
y
为经过预瞄时间Tp后的车辆侧向偏差，分别求解y
P
和y
Q
，得到e
y
；具体步骤如下：1)计算经过预瞄时间Tp后圆弧轨迹所对应的圆心角∠θ，若车辆横摆角速度为则圆心角2)计算∠QCM：∠QCD为车辆经过T
p
时间的圆弧轨迹对应的与车速v的夹角，由弦切角定理得∠DCM是车速v与车辆坐标系x轴的夹角，即车辆质心侧偏角β，有∠DCM＝β，则有3)计算Q点在车辆坐标系下的侧向坐标y
Q
，在三角形QCM中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘夫云，周星，邓聚才，孙永厚，唐振天，韩国鑫，张成财，周小东，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：