[发明专利]一种基于直线圆弧路径的全自动泊车控制方法及控制器

说明书

本发明提供了一种基于直线圆弧路径的全自动泊车控制方法，包括：根据泊车路径，确定下一段泊车路径的期望方向盘角度和提前转向距离；在每个周期，基于位置偏差和航向偏差，对当前段的泊车路径的期望方向盘角度进行修正，得到当前周期的目标方向盘角度；直到车辆在当前段的泊车路径的剩余距离小于提前转向距离，则将下一段的泊车路径更新作为当前段的泊车路径；根据当前周期的实际方向盘角度和目标方向盘角度来得到当前周期的当前目标角度并将其输出。本发明还提供了相应的控制器。本发明通过先提前转向然后对路径进行自修正，避免了转向不足导致无法修正方向的问题，从而提高全自动泊车的转向精度。

技术领域

本发明属于汽车辅助驾驶领域，具体涉及一种全自动泊车控制方法及控制器。

背景技术

全自动泊车系统可以有效避免在人为泊车过程中的安全事故，也是未来自动驾驶最后一公里的关键技术。全自动泊车系统主要技术包括车位扫描，泊车路径规划及车辆控制。车辆控制的目的是使车辆能够平稳的沿着泊车路径行驶，并最终停在指定的目标点。嵌入式控制器是全自动泊车系统的一部分，考虑使用的嵌入式控制器算力有限，目前往往只通过泊车路径规划模块生成一条由直线和圆弧构成的路径作为泊车路径，并使车辆沿着这条路径运动。

然而目前的全自动泊车系统中，常用的车辆控制方法均需要光滑的路径，目前泊车路径规划模块所生成的由直线和圆弧构成的泊车路径中的曲率突变会引起转向不平顺，甚至发散。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于直线圆弧路径的全自动泊车控制方法及控制器，以提高全自动泊车的转向精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于直线圆弧路径的全自动泊车控制方法，包括：

S1：根据规划路径信息中的分段的泊车路径，确定下一段泊车路径的期望方向盘角度和提前转向距离；

S2：在每个周期，基于车辆在当前周期的路径跟踪的位置偏差和航向偏差，对当前段的泊车路径的期望方向盘角度进行修正，得到当前周期的目标方向盘角度σ_t；直到车辆在当前段的泊车路径的剩余距离小于提前转向距离，则将下一段的泊车路径更新作为当前段的泊车路径，并回到步骤S1；

S3：根据当前周期的实际方向盘角度和所述步骤S2中的当前周期的目标方向盘角度σ_t来得到当前周期的当前目标角度δ_out，并将当前周期的当前目标角度δ_out输出。

所述步骤S1包括：

S11：预先根据车辆测试和阿克曼转角的计算公式，得到不同的方向盘角度所对应的阿克曼转角；

S12：当下一段泊车路径为直线，则下一段泊车路径的期望方向盘角度为0°；当下一段泊车路径为圆弧时，根据泊车路径的圆弧的半径大小和阿克曼转角的计算公式，得到阿克曼转角，并根据步骤S11的标定结果，得到阿克曼转角对应的方向盘角度作为下一段泊车路径的期望方向盘角度；

S13：根据下一段泊车路径的期望方向盘角度、当前车辆速度、EPS控制器的迟滞响应时间以及EPS控制器的转角响应时间，确定下一段泊车路径的提前转向距离s。

所述步骤S11包括：

S111：在空旷的平地上，驾驶员将方向盘角度α固定，让车辆怠速跑一圈，再用皮尺测量车辆转一圈行驶轨迹的半径作为泊车路径的圆弧的半径大小R，通过阿克曼转角的计算公式计算得出该方向盘角度α对应的阿克曼转角

S112：不断改变方向盘角度α并重复步骤S111，直到方向盘可转动范围内的所有方向盘角度α均测试完成，此时标定完成；

阿克曼转角的计算公式为：

其中，R为泊车路径的圆弧的半径大小，L为车辆轴距，为阿克曼转角。