[发明专利]一种服务于四轮转向智能泊车的车辆自定位方法

说明书

本发明公开了一种服务于四轮转向智能泊车的车辆自定位方法，属于智能泊车技术领域。本发明包括步骤：Stp1、获取四个轮胎的轮速脉冲、轮速、车轮运动方向信号，并获取前轮转角δF、后轮转角δR；Stp2、构建低速工况下的四轮转向模型；Stp3、计算虚拟后轴中心点O1处的车辆行驶距离、航向角；Stp4、计算虚拟后轴中心点O1处的位置信息；Stp5、根据虚拟后轴中心处的车辆位置信息和航向角信息，可实时计算出前轴中心点以及后轴中心点O1的实时位置信息。本发明通过构建虚拟的后轴中心点的方式，用以实时计算低速下四轮转向系统的车辆自定位算法，实时输出车辆的位置信息。

技术领域

本发明属于智能泊车技术领域，特别是涉及一种服务于四轮转向智能泊车的车辆自定位方法。

背景技术

对于智能泊车开发中，感知、定位、规划、控制为其核心技术。而车辆定位算法的开发更是贯穿了整个泊车开发的核心模块，即如图1所示，定位信息反馈给感知进行障碍物跟踪和障碍物定位，定位信息反馈给规划层，进行路径规划和动态调整，定位信息反馈给控制层，进行路径偏移修正和轨迹跟踪控制。

而应用于智能泊车级别的车辆定位，如图1所示。主要采用轮速传感器和方向盘转角以及陀螺仪、车辆自身参数等结合，实现车辆运动轨迹的实时定位。其中较为核心的指标为后轴中心点的x位置，y位置，行驶距离，车辆航向角以及实时的转弯半径几个参数；

如图2所示，搭载智能泊车系统的车辆除了前轮转向之外，还有四轮转向系统，而四轮转向系统在中高速时为保障操作稳定性，扩大转弯半径，采用前后轮同向转向机制，在低速时为保障操作灵活性，缩小转弯半径，采用前后轮反向转向机制，而智能泊车的应用领域即为反向转向层面。

现有市场上普遍采用的方案为阿克曼转向模型，根据前轮转向模型计算转弯半径，并根据四个车轮的脉冲计算行驶距离，从而实时计算车辆的航向角信息和后轴中心点的x，y位置信息；现有方案只针对前轮转向的车辆进行车辆定位算法的开发，但并没有解决四轮转向车辆的车辆定位问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种服务于四轮转向智能泊车的车辆自定位方法，通过构建虚拟的后轴中心点的方式，用以实时计算低速下四轮转向系统的车辆自定位算法，实时输出车辆的位置信息。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种服务于四轮转向智能泊车的车辆自定位方法，包括步骤：

Stp1、获取四个轮胎的轮速脉冲、轮速、车轮运动方向信号，并获取前轮转角δF、后轮转角δR；

Stp2、构建低速工况下的四轮转向模型；

Stp3、计算虚拟后轴中心点O1处的车辆行驶距离、航向角；

Stp4、计算虚拟后轴中心点O1处的位置信息；

Stp5、根据虚拟后轴中心处的车辆位置信息和航向角信息，可实时计算出前轴中心点以及后轴中心点O1的实时位置信息。

进一步地，在所述Stp2中，

其中，WB指实际的车辆轴距；WBV指虚拟的车辆轴距、也即是指从虚拟的后轴中心点O1至前轴中心的距离，虚拟的后轴中心点O1与前轴中心点构成的车辆等价为前轮转向模型；RV指的是虚拟的后轴中心点O1的转弯半径；

则，

进一步地，根据前轮的轮速脉冲信号计算车辆的前轴中心点的行驶距离S_FM，以及通过后轮的轮速脉冲信号计算车辆的后轴中心点O1的行驶距离S_RM；然后计算虚拟后轴中心点O1处的行驶距离S_O1以及航向角θ01；

则可得