[发明专利]一种基于程序方位角的车辆沿车道线自动驾驶的方法

权利要求书

1.一种基于程序方位角的车辆沿车道线自动驾驶的方法，其特征在于：该方法采用位置传感器测量车辆离道路中心线的偏差，然后设置程序运动目标于道路中心线上，最后根据程序运动目标与车辆之间的位置关系计算程序方位角，最后根据该方位角，采用非线性比例积分组合方式得到车辆沿车道线行使的自动驾驶方法。

2.根据权利要求1所述一种基于程序方位角的车辆沿车道线自动驾驶的方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：

步骤一：测量车辆偏离道路中心线的位置偏差

采用位置传感器测量车辆横向位置相对道路中心线的位置偏差，把该偏差记作y_s；

步骤二：设置程序目标及车辆信息

设置程序目标位于车道中心线上，其侧线位移记为z_m，程序目标纵向位移记为x_m，x_m＝x_c+l；

其中：z_m＝0

x_c为车辆的位移，

l表示程序目标位于车辆的前方距离；

再设置车辆的位置，把车辆的侧线位移为记为z_c，车辆的纵向位移记为x_c；z_c采用第一步中的测量真实值，即z_c＝y_s；x_c采用程序值，采用车辆匀速运动估计方法设置，估计车辆运行速度为v_c m/s，则x_c＝v_ct，其中t表示时间；

步骤三：求解程序视线角与计算自动驾驶规律

按照上一步设置的程序目标与车辆位置信息，求解程序视线角q，该程序视线角是以小车位置为坐标原点_o，平行于车道线当前切线方向为x轴，垂直于y轴为z轴建立动坐标系xoz，程序目标与车辆两点位置连线在所建坐标系中与x轴的夹角即为q；

首先定义程序目标与车辆两点距离在x轴的分量为Δx＝x_m-x_c，在z轴的分量为Δz＝z_m-z_c；

设计和视线角成比例的车辆转向自动驾驶规律如下：

δ＝k₁q+k₂q^1/3+k₃∫qdt

其中∫qdt为对q进行时间积分，主要用于位置的静差，以提高自动驾驶的精度；

步骤四：通过多次实验调整上述程序目标位置与车辆位置设置参数，以及最终车辆转向自动驾驶规律中的参数k₁与k₂，以得到良好的车辆自动驾驶效果，最终确定全部自动驾驶规律所设计的参数。

3.根据权利要求1或2所述一种基于程序方位角的车辆沿车道线自动驾驶的方法，其特征在于：所述步骤一中的位置传感器安装在车辆的前后保险杠上。