[发明专利]一种智能驾驶自适应曲线预瞄方法

权利要求书

1.一种智能驾驶自适应曲线预瞄方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：根据稳态圆周工况下的横向动力学响应，求解前轮目标转角；

步骤(2)：在单点预瞄方法的基础上，提出自适应曲线预瞄方法，所述自适应曲线预瞄方法以作业平台的质心为原点C，建立相对坐标系xCy，作业平台在行驶中的任一时刻均看作沿着曲率半径为R，曲率中心为G的轨迹L行驶，假设沿着x轴正方向有一个参考点T，T’为GT连线与轨迹L的交点，d为T到C点的距离；在自适应曲线预瞄中，预瞄点P为L上一点，满足弧CP的长度等于d，ε*为P到x轴的距离，即预瞄点横向偏移量，预瞄距离d模型为：

d＝d_p+ξt_pu

式中：d_p为基础预瞄距离；ξ为时间系数；t_p为预瞄时间；

步骤(3)：将目标路径离散化，根据步骤(2)提出的自适应曲线预瞄方法，联立作业平台的位置信息，用绝对坐标表征出预瞄点横向偏移量；

步骤(4)：根据步骤(3)的计算结果求解方向盘目标转角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的“根据稳态圆周工况下的横向动力学响应，求解前轮目标转角”具体为：

仅考虑作业平台的横向运动和横摆运动，得到稳态圆周工况下的横向动力学方程为：

式中：k₁和k₂为前后轮的侧偏角刚度；m为作业平台整备质量；β为质心侧偏角；a为前轴到作业平台质心距离；b为后轴到作业平台质心距离；ω_r为横摆角速度；δ为前轮转角；u为纵向速度。

求解上述动力学方程可以得到对应曲率半径R的前轮目标转角为：

式中：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)预瞄点横向偏移量的求解过程如下：

步骤(31)：用相对坐标表征预瞄点横向偏移量；

步骤(32)：用绝对坐标表征预瞄点横向偏移量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(31)用相对坐标表征预瞄点横向偏移量具体为：

利用几何知识分析自适应曲线预瞄过程，预瞄点横向偏移量用相对坐标系下的转弯中心与作业平台质心纵坐标之差减去转弯中心与预瞄点纵坐标之差求得，用相对坐标表征出预瞄点横向偏移量为：

考虑到dR，有预瞄点横向偏移量ε*简化为

ε*≈Rcosβ-Rcosβ+dsinβ＝dsinβ

由于再根据步骤(1)求得的前轮目标转角δ*，最终得出相对坐标系下，δ*和ε*之间的关系为