一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110006419A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201810008689.0(22)申请日2018.01.04(71)申请人郑州宇通客车股份有限公司地址450016河南省郑州市十八里河宇通工业园区(72)发明人王辉苏常军杨学青刘振楠吴光耀(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人陈浩(51)Int.Cl.G01C21/12(2006.01)G01C21/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法(57)摘要本发明涉及车辆轨迹跟踪领域，具体涉及一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法。本发明利用坐标系转换，将大地坐标系下期望路径的离散点转换到车辆坐标系中，并与预瞄距离进行比较，根据比较结果快速得到期望路径上的轨迹跟踪点，进而得到由预瞄距离确定的预瞄点和轨迹跟踪点的横向位移误差，从而计算得到车辆前轮转角。本发明所述方法原理简单，计算过程快速准确，能够实现智能车辆的轨迹跟踪。CN110006419ACN110006419A权利要求书1/2页1.一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，包括以下步骤：存储大地坐标系下的期望路径，所述期望路径由大地坐标系下的离散点组成；根据车辆速度确定预瞄距离；建立车辆坐标系；将所述大地坐标系下的离散点进行坐标转换，从大地坐标系中转换到所述车辆坐标系中得到车辆坐标系下的离散点，并比较所述预瞄距离和目标距离的差异，所述目标距离为车辆到所述车辆坐标系下的离散点的距离；根据所述预瞄距离和目标距离的差异确定轨迹跟踪点。2.根据权利要求1所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，比较所述预瞄距离和目标距离的差异的过程包括：当所述车辆坐标系下的离散点的横坐标大于所述预瞄距离时，停止坐标转换，将当前车辆坐标系下的离散点对应的大地坐标系下的离散点作为轨迹跟踪点。3.根据权利要求1或2所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于：所述车辆坐标系的原点为车辆质心。4.根据权利要求3所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于：根据所述轨迹跟踪点和所述预瞄距离确定的预瞄点计算横向位移误差，根据所述横向位移误差计算前轮转角。5.根据权利要求4所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，所述坐标转换的计算公式为：x＝(Y-Y0)cosφ-(X-X0)sinφy＝(Y-Y0)sinφ+(X-X0)cosφ其中，(x,y)是所述车辆坐标系下的离散点的坐标，(X,Y)是所述大地坐标系下的离散点的坐标，(X0,Y0)是车辆坐标系的原点在大地坐标系下的坐标，φ是大地坐标系下的车辆航向角。6.根据权利要求5所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，所述前轮转角的计算公式为：其中，δ为所述前轮转角，m为车辆质量，Cr为前轮侧偏刚度，Cf为后轮侧偏刚度，JZ为车辆的整车转动惯量，e为所述横向位移误差，v是车速，ls为所述预瞄距离；lr为车辆质心到后轴的距离；lf为车辆质心到前轴的距离。7.根据权利要求6所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，所述根据车辆速度确定预瞄距离的计算公式为：2CN110006419A权利要求书2/2页其中，u为车速，umin为设定最小车速；umax为设定最高车速；Lmin为umin对应的最小预瞄距离；Lmax为umax对应的最大预瞄距离；T为预瞄时间。8.根据权利要求7所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，所述横向位移误差的计算公式为：其中，e为所述横向位移误差，(XP,YP)为根据所述预瞄距离确定的预瞄点在大地坐标系下的坐标，(Xi,Yi)为所述轨迹跟踪点在大地坐标系下的坐标。9.根据权利要求8所述的一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法，其特征在于，所述预瞄点的计算公式为：XP＝X0+ls*cosφYP＝Y0+ls*sinφ其中，(XP,YP)为根据所述预瞄距离确定的预瞄点在大地坐标系下的坐标。3CN110006419A说明书1/4页一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法技术领域[0001]本发明涉及车辆轨迹跟踪领域，具体涉及一种基于预瞄的车辆轨迹跟踪点确定方法。背景技术[0002]随着智能化、网联化的迅速发展，智能车辆成为研究的热点，智能车辆主要包括智能辅助驾驶和无人驾驶。在智能车辆的研究中，涉及轨迹跟随控制部分，该部分主要是通过控制车辆的转向系统及驱动制动系统使得车辆按照期望的轨迹行驶，包括了纵向的速度跟随控制和侧向的路径跟随控制。无论是智能辅助驾驶还是无人驾驶，车辆轨迹跟随控制技术都是其中不可或缺的重要技术环节。目前基于预瞄机制的轨