[发明专利]自动驾驶车辆转向系统传动比自动标定方法及装置

说明书

本发明提供了一种自动驾驶车辆转向系统传动比自动标定方法及装置，包括：构建标定环境，获取信息；从第一个方向盘角度开始，依次选取特定方向盘角度；令待标定车辆在标定环境中自主行驶，获取车辆的实时运动状态；基于车辆的尺寸信息和实时运动状态，计算采样点对应的转向系统传动比，得到多个第一采样传动比；基于车辆的实时运动状态计算转弯半径，计算采样点对应的转向系统传动比，得到多个第二采样传动比；将多个第一采样传动比和多个第二采样传动比输入到滤波器中融合，得到与特定角度对应的转向系统传动比；重复依次获得各角度对应的转向系统传动比。本发明融合两种转向系统传动比计算方法，可以获得一个准确度更高的传动比数值。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体地，涉及一种自动驾驶车辆转向系统传动比自动标定方法及装置。

背景技术

自动驾驶车辆的横向控制需要知道精确的前轮转角，但目前由于成本、空间、精度等因素的限制，大部分自动驾驶车辆未安装直接测量前轮转角的传感器。车辆的转向系统通过转动方向盘来调节前轮转角，转向系统传动比是指方向盘转角与前轮转角的比值。对于自动驾驶车辆而言，其发出的横向控制指令为目标前轮转角，然后通过转向传动比转换为目标方向盘角度。因此，如果转向传动比数值不准确，会直接影响自动驾驶车辆的横向控制，进而影响行车安全。

现有的传动比标定方式主要依靠标定人员人为控制不同的方向盘角度，并且标定时标定人员需要时刻关注电脑屏幕，不能观察车辆前方状况，存在安全隐患。另外，人为标定的方式受多种因素的影响，精度低、误差大。

中国专利CN101249840B公开了一种确定车辆的转向比的方法，其包括：确定车辆是否稳定行进，车辆既非转向不足又非转向过度，一般情况下车辆的横向加速度很小时就是这种情形；读入车辆参数(包括自转向梯度EG，轴距L等)并感测出实测值(主要包括车辆横摆角速度方向盘角度δ_H、车辆速度V)；通过公式确定转向比。该方案虽然可以近似确定车辆的转向比，但存在如下缺点：自转向梯度难以准确获得，其中m_f、m_r分别代表车辆分配到前轴和后轴处的质量，C_αf与C_αr分别代表单个前轮和后轮的侧偏刚度，EG一般取0；当EG＝0时，传动比的计算公式在大方向盘角度下有较大的误差；虽然专利中对横摆角速度进行了零点补偿，但在小角度下只用单一方法确定转向比会存在较大误差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动驾驶车辆转向系统传动比自动标定方法及装置。

第一方面，本发明提供一种自动驾驶车辆转向系统传动比自动标定方法，包括：

步骤S1：构建自动驾驶车辆标定环境，为待标定车辆设置多个方向盘角度，获取待标定车辆的尺寸信息；

步骤S2：从第一个方向盘角度开始，依次选取各方向盘角度为特定方向盘角度；

步骤S3：令待标定车辆以所述特定方向盘角度在标定环境中自主行驶，获取待标定车辆在多个采样点的实时运动状态；

步骤S4：基于待标定车辆的尺寸信息和实时运动状态，计算每个采样点对应的转向系统传动比，得到多个第一采样传动比；

步骤S5：基于待标定车辆的实时运动状态计算转弯半径，计算每个采样点对应的转向系统传动比，得到多个第二采样传动比；

步骤S6：将所述多个第一采样传动比和所述多个第二采样传动比输入到滤波器中进行融合，得到与所述特定方向盘角度对应的转向系统传动比；

重复步骤S2至S6，依次获得各方向盘角度对应的转向系统传动比。

优选地，所述标定环境为起伏度和路面物体数量少于预设标准的道路或场地；

所述为待标定车辆设置多个方向盘角度包括将待标定车辆的方向盘划分为多个角度范围，将各角度范围的中心位置作为对应的方向盘角度；