1.本技术涉及辅助驾驶技术领域,尤其是涉及一种车辆横向控制系统的补偿方法、装置以及电子设备。
背景技术:2.辅助驾驶能够极大的增强车辆的安全性,并且能够在高速公路等长途驾驶场景中极大的减轻驾驶员的疲劳程度,所以为车辆安装辅助驾驶系统是非常有必要的。而对于辅助驾驶系统而言,其中的车辆横向控制系统尤为重要。
3.但是,对于现有技术存在着车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。
技术实现要素:4.本技术的目的在于提供一种车辆横向控制系统的补偿方法、装置以及电子设备,以缓解现有技术中车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种车辆横向控制系统的补偿方法;所述方法包括:
6.获取车辆的传感器信息;
7.基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数;
8.基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率;
9.基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
10.在一个可能的实现中,所述传感器信息包括下述任意一项或多项:
11.所述车辆的横摆率、横摆率幅值和波动值、车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率、相对道路的航向、横向加速度。
12.在一个可能的实现中,所述基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数的步骤,包括:
13.分别对所述车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值是否满足第一预设条件进行判断,得到第一判断结果;
14.如果所述第一判断结果为是,则对所述车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值所满足第一预设条件的持续时间是否大于预设时长进行判断,得到第二判断结果;
15.如果所述第二判断结果为是,则基于所述传感器信息对所述航向系数偏差进行计算,得到航向系数偏差值以及第一标志位;其中,所述第一标志位用于表示所述航向系数偏差值计算成功;
16.基于所述航向系数偏差值对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,
得到补偿后的航向系数。
17.在一个可能的实现中,所述基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率的步骤,包括:
18.对所述第一标志位是否存在进行判断,得到第三判断结果;
19.如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数对所述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位;其中,所述第二标志位用于表示所述横摆率偏差值计算成功;
20.基于所述横摆率偏差值对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
21.在一个可能的实现中,所述如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数对所述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位的步骤,包括:
22.如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,得到所述车辆相对于大地坐标的横摆率;
23.基于所述车辆相对于大地坐标的横摆率以及所述车辆横向控制系统中的横摆率,对所述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位。
24.在一个可能的实现中,所述基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度的步骤,包括:
25.对所述第二标志位是否存在进行判断,得到第四判断结果;
26.如果所述第四判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值;
27.基于所述横向加速度偏差值对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
28.在一个可能的实现中,所述如果所述第四判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值的步骤,包括:
29.如果所述第四判断结果为是,则对所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率进行滤波处理,得到滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率;
30.对所述滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率是否满足第二预设条件进行判断,得到第五判断结果;
31.如果所述第五判断结果为是,则基于所述滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。
32.第二方面,本技术实施例提供了一种车辆横向控制系统的补偿装置,所述装置包括:
33.获取模块,用于获取传感器信息;
34.第一补偿模块,用于基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数;
35.第二补偿模块,用于基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车
辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率;
36.第三补偿模块,用于基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
37.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法的步骤。
38.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面所述的方法的步骤。
39.本技术实施例带来了以下有益效果:
40.本技术实施例提供了一种车辆横向控制系统的补偿方法、装置以及电子设备,首先获取车辆的传感器信息,之后基于传感器信息对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数,从而基于传感器信息以及补偿后的航向系数,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率,进而基于传感器信息以及补偿后的横摆率,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。本方案中,首先基于车辆的多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行计算,从而实现对于车辆横向控制系统中的航向系数的补偿,之后基于补偿后的航向系数以及多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行计算,并对该偏差进行补偿,之后基于补偿后的横摆率以及多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行计算以及补偿,从而完成对于整个车辆横向控制系统的偏差补偿,以上三个部分有先后顺序为一种串联结构,与现有反馈控制相比,本方案可以估计并补偿传感器偏差,提高控制系统的响应速度和精度,缓解了现有技术中车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本技术实施例提供的一种车辆横向控制系统的补偿方法的流程示意图;
43.图2为本技术实施例提供的一种总体补偿流程示意图;
44.图3为本技术实施例提供的一种航向系数偏差补偿流程示意图;
45.图4为本技术实施例提供的一种横摆率偏差补偿流程示意图;
46.图5为本技术实施例提供的一种横向加速度偏差补偿流程示意图;
47.图6为本技术实施例提供的一种车辆横向控制系统的补偿装置的结构示意图;
48.图7为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
49.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术
的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
50.本技术实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
51.辅助驾驶能够极大的增强车辆的安全性,并且能够在高速公路等长途驾驶场景中极大的减轻驾驶员的疲劳程度,所以在车辆安装辅助驾驶系统是非常有必要和价值的。辅助驾驶系统一般需要安装一些传感器,例如:获取道路信息的前向视觉传感器和获取车身动态信息的横摆率传感器和横向加速度传感器等,其中视觉传感器对车道线和前方车辆进行识别和测量,车身传感器对车辆横摆角速度和横向加速度等信息进行测量。以上几种传感器信息一般会作为横向控制系统的输入,车辆的横向控制模块的功能为保持车辆按照指定车道或轨迹居中行驶,所以传感器的输入对于车辆横向控制精度有很大的影响,一般具有辅助驾驶功能车辆由于安装或者标定的精度有限会存在一定的零位偏差,该偏差对于横向控制功能有很大的影响,所以对于传感器的偏差进行识别和补偿是非常必要的。
52.基于此,本技术实施例提供了一种车辆横向控制系统的补偿方法、装置以及电子设备,通过该方法可以缓解现有技术中车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。
53.下面结合附图对本技术实施例进行进一步的介绍。
54.图1为本技术实施例提供的一种车辆横向控制系统的补偿方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括:
55.步骤s110,获取车辆的传感器信息。
56.示例性的,如图2所示,具有横向控制系统的车辆包含多种传感器,例如视觉传感器、横摆率传感器以及横向加速度传感器等,其中视觉传感器对车道线和前方车辆进行识别和测量,横摆率传感器以及横向加速度传感器对车辆横摆角速度和横向加速度等信息进行测量,以上几种传感器信息一般会作为横向控制系统的输入。
57.步骤s120,基于传感器信息对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数。
58.示例性的,如图2所示,在横向控制系统中视觉传感器输出的为车道线信息,该车道线一般通过3次多项式的形式进行表示,其中常数项系数表示横向距离,一次项系数表示航向信息(航向系数),二次项表示曲率信息,三次项一般不被使用。在静态标定过程中由于标定标识线的精度,传感器安装精度的限制,一般情况下大于一次项的系数,标定可能会存在一定零偏情况,并且在横向控制算法中对于航向信息尤为敏感,航向对于横向控制精度影响非常大,故在系统静态标定后,在横向控制中对视觉传感器的航向偏差进行动态识别和补偿尤为重要。本技术实施例首先通过获取车道线、横摆率以及车速等传感器信息,基于传感器信息对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数,通过收集指定工况数据对视觉传感器航向系数的偏差进行计算及补偿。
59.步骤s130,基于传感器信息以及补偿后的航向系数,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
60.示例性的,如图2所示,在对视觉传感器航向系数的偏差进行计算及补偿后,系统可以基于车速、横摆率等传感器信息以及补偿后的航向系数,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
61.步骤s140,基于传感器信息以及补偿后的横摆率,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
62.示例性的,如图2所示,在对横摆率偏差进行计算及补偿后,系统可以基于横向加速度等传感器信息以及补偿后的横摆率,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。进而通过视觉传感器航向系数偏差补偿、横摆率偏差补偿以及横向加速度传感器偏差补偿这三个部分实现有先后顺序的串联结构,有效的消除零偏,提高车辆横向控制系统的控制精度。
63.本技术实施例中,首先基于车辆的多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行计算,从而实现对于车辆横向控制系统中的航向系数的补偿,之后基于补偿后的航向系数以及多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行计算,并对该偏差进行补偿,之后基于补偿后的横摆率以及多种传感器信息,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行计算以及补偿,从而完成对于整个车辆横向控制系统的偏差补偿,以上三个部分有先后顺序为一种串联结构,与现有反馈控制相比,本技术实施例可以估计并补偿传感器偏差,提高控制系统的响应速度和精度,缓解了现有技术中车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。
64.下面对上述步骤进行详细介绍。
65.在一些实施例中,传感器信息可以包括多种类型,使系统所获取的信息更加丰富,从而可以实现更加精准的补偿及控制。作为一个示例,传感器信息包括下述任意一项或多项:
66.车辆的横摆率、横摆率幅值和波动值、车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率、相对道路的航向、横向加速度。
67.示例性的,系统可以通过视觉传感器获取车道线信息,例如车辆相对道路的横向距离、相对道路的曲率、相对道路的航向等等;还可以通过横摆角速度传感器获取车辆的横摆率、横摆率幅值和波动值等信息;还可以通过车速传感器获取车辆的车速;还可以通过横向加速度传感器获取车辆的横向加速度。
68.通过使车辆的传感器信息包括多种类型,使系统所获取的信息更加丰富,从而可以基于多方面的信息更加精准的实现对于横向控制系统中传感器的零偏补偿,进而提高横向控制系统的控制精度。
69.在一些实施例中,可以通过科学严谨的方式实现对于航向系数偏差值的计算以及补偿,例如,首先判断所采用的传感器信息是否为稳定数据,之后再利用稳定的传感器信息对航向系数偏差值进行计算,从而实现对于航向系数偏差值的计算以及补偿,进而提高横向控制系统的控制精度。作为一个示例,上述步骤s120具体可以包括如下步骤:
70.步骤a),分别对车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值是否满足第一预设条件进行判断,得到第一判断结果。
71.步骤b),如果第一判断结果为是,则对车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值所满足第一预设条件的持续时间是否大于预设时长进
行判断,得到第二判断结果。
72.步骤c),如果第二判断结果为是,则基于传感器信息对航向系数偏差进行计算,得到航向系数偏差值以及第一标志位。
73.步骤d),基于航向系数偏差值对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数。
74.对于上述步骤c),其中的第一标志位用于表示航向系数偏差值计算成功。
75.示例性的,如图3所示,在横向控制中对视觉传感器的航向偏差进行动态识别可以描述为,车辆在一段较直的道路以较为稳定的车速沿车道中心行驶,未行驶出车道或者变道,该车速需大于一定阈值,大于一定阈值可以尽量保证传感器输出较为稳定的车道线。在车辆行驶过程中采集车辆的横摆率,车速和视觉传感器信息,从视觉传感器信息输出的车道线信息中提取出车辆相对与车道线的横向位置,航向和曲率信息;将车速,视觉传感器输出的相对道路的横向距离,曲率,以及持续时间作为判断条件,对车辆与车道线之间的航向误差进行采集,存储和处理。在实际应用中的具体判断条件即第一预设条件可以为:车速需要大于第一阈值1,该条件为了保证车辆行驶近似稳态;曲率绝对值小于第二阈值2,该条件为保证道路近似直路;车辆距离两条车道线的距离差小于第三阈值3,该条件保证车辆居中行驶;横摆率绝对值和上下波动的幅值小于第四阈值4,该条件保证车辆稳定行驶,未在车道内摆动行驶。如果以上4个条件同时满足并持续不少于时间阈值5(预设时长),则说明以上数据具备可靠性,可以排除偶然数据。将同时满足以上5个条件的传感器数据输入到偏差估计器中,偏差估计器可以通过最小二乘法等算法实现。偏差估计器输出车道线航向系数偏差的估计值以及用于表示计算成功的第一标志位。之后在横向控制系统中将原始航向系数与偏差估计值进行叠加即可以得到车辆与车道线之间的真实航向关系,实现对于车辆横向控制系统中的航向系数的补偿。
76.通过分别对车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值是否满足第一预设条件,以及所满足第一预设条件的持续时间是否大于预设时长进行判断,如果满足则基于传感器信息对航向系数偏差进行计算,得到航向系数偏差值以及第一标志位,从而基于航向系数偏差值对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数,通过科学严谨的方式实现对于航向系数偏差值的计算以及补偿,提高了横向控制系统的控制精度。
77.基于上述步骤a)、步骤b)、步骤c)以及步骤d),系统可以首先对航向系数偏差补偿是否成功进行判断,从而再进行下一步针对横摆率偏差值的补偿计算,避免系统接收错误的输入值而造成安全隐患,有效的提高了横向控制系统的控制精度。作为一个示例,上述步骤s130具体可以包括如下步骤:
78.步骤e),对第一标志位是否存在进行判断,得到第三判断结果。
79.步骤f),如果第三判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的航向系数对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位。
80.步骤g),基于横摆率偏差值对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
81.对于上述步骤f),其中的第二标志位用于表示横摆率偏差值计算成功。
82.示例性的,如图4所示,系统可以在接收到航向系数偏差估计器输出的用于表示航
向系数偏差计算成功第一标志位后,才开始接收输入数据。例如视觉传感器输出的车道线信息、横摆角速度传感器输出的横摆率信息以及车速传感器输出的车速信息等等,其中视觉传感器输出的车道线信息为基于补偿后的航向系数的车道线信息。系统可以基于上述信息数据对横摆率偏差值进行计算,得到横摆率偏差值以及用于表示横摆率偏差值计算成功第二标志位,当偏差估计器工作累计时间达到一定时间阈值并且估计值波动范围足够小时,系统可以认定估计值收敛,更新横摆率估计值,完成对于横摆率偏差的补偿,进而基于横摆率偏差值对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿。
83.通过对第一标志位是否存在进行判断,得到第三判断结果,如果第三判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的航向系数对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位,之后基于横摆率偏差值对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。可以避免系统接收错误的输入值而造成安全隐患,有效的提高了横向控制系统的控制精度。
84.基于上述步骤e)、步骤f)以及步骤g),可以通过较为科学精确的方式实现对于横摆率偏差值的确定以及补偿,例如,通过多种传感器信息计算求得车辆相对于大地坐标的横摆率,之后基于车辆相对于大地坐标的横摆率以及车辆横向控制系统中的横摆率求得横摆率偏差值。作为一个示例,上述步骤f)具体可以包括如下步骤:
85.步骤h),如果第三判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的航向系数,得到车辆相对于大地坐标的横摆率。
86.步骤i),基于车辆相对于大地坐标的横摆率以及车辆横向控制系统中的横摆率,对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位。
87.示例性的,如图4所示,对于横摆率偏差值的计算与补偿,输入包括视觉传感器的车道线信息,第一标志位,车速和横摆率传感器反馈的横摆率。具体的估计步骤可以表述为:接收到第一标志位后,开始接收输入数据,包含车道线信息和车身反馈的横摆率信息等;通过车道线输出的曲率系数结合车速可以计算沿道路前进所需的前馈横摆率;通过车道线多项式中的航向系数,并对航向进行滤波输出滤波后的车辆相对于车道线的航向信息,滤波后的航向信息对时间求导得到车辆动态横摆率;将前馈横摆率与动态横摆率进行叠加得到车辆相对大地坐标的横摆率;通过类似传感器零偏估计过程中的判断条件,判断车辆处于稳态行驶,直线行驶,非匝道等工况下,在此类工况下采集的数据更有效;将车辆横摆率传感器输出的反馈横摆率与通过视觉传感器计算出来的横摆率进行做差,通过最小二乘算法得到横摆传感器的零偏值,即横摆率偏差值,并输出第二标志位。
88.通过基于传感器信息以及补偿后的航向系数,得到车辆相对于大地坐标的横摆率,之后基于车辆相对于大地坐标的横摆率以及车辆横向控制系统中的横摆率,对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位,有效的提高了横向控制系统的控制精度。
89.基于上述步骤h)以及步骤i),系统可以首先对横摆率偏差补偿是否成功进行判断,从而再进行下一步针对横摆率偏差值的补偿计算,避免系统接收错误的输入值而造成安全隐患,有效的提高了横向控制系统的控制精度。作为一个示例,上述步骤s140具体可以包括如下步骤:
90.步骤j),对第二标志位是否存在进行判断,得到第四判断结果。
91.步骤k),如果第四判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。
92.步骤l),基于横向加速度偏差值对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
93.示例性的,如图5所示,系统可以在接收到横摆率偏差估计器输出的用于表示横摆率偏差计算成功第三标志位后,才开始接收输入数据。例如补偿过的横摆率信息以及横向加速度信息等等。系统可以基于上述信息数据对横向加速度偏差值进行计算,得到横向加速度偏差值。在实际应用中还可以得到用于表示横向加速度偏差值计算成功第三标志位,以供横向控制系统使用以实现其他功能。系统可以基于横向加速度偏差值对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
94.通过对第二标志位是否存在进行判断,得到第四判断结果,如果第四判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值,从而基于横向加速度偏差值对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。可以避免系统接收错误的输入值而造成安全隐患,有效的提高了横向控制系统的控制精度。
95.基于上述步骤j)、步骤k)以及步骤l),可以通过较为科学精确的方式实现对于横向加速度偏差值的确定以及补偿,例如,首先对获取的传感器信息以及补偿后的横摆率进行滤波处理,消除稳态误差和噪声,之后基于滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。作为一个示例,上述步骤k)具体可以包括如下步骤:
96.步骤m),如果第四判断结果为是,则对传感器信息以及补偿后的横摆率进行滤波处理,得到滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率。
97.步骤n),对滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率是否满足第二预设条件进行判断,得到第五判断结果。
98.步骤o),如果第五判断结果为是,则基于滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。
99.示例性的,如图5所示,横向加速度传感器在车辆横向控制中起着至关重要的作用,但横向加速度传感器由于安装位置和安装精度的限制一般情况下都存在一定的零偏,故通过动态标定的方法能够提高横向控制的精度。横向加速度传感器零偏的估计方法需要使用车辆的补偿过的视觉传感器信息、补偿过的横摆率信息以及横向加速度信息。对于横向加速度传感器的偏差估计的基本流程可以描述为:当车辆沿近似直线稳定道路行驶,横向加速度信号的理论值接近零,而实际测得的非零波动包含了稳态误差和噪声,因此在接收车辆传感器反馈的横摆率和横向加速度信息后,可以通过低通滤波器对信号进行滤波处理;通过当前视觉传感器状态和车辆传感器状态判断车辆运行状态是否满足触发条件(第二预设条件),触发条件包括视觉传感器输出的道路曲率信息小于阈值,通过该信息判断是否在近似直路行驶;车辆当前反馈的横摆率信息,该条件用于判断横向在车道内有无明显摆动;车速信息,车速用来判断车辆是否处于稳定运动过程;当以上三个条件满足阈值时并持续一定时间可以判断当前采集的数据可以被用来进行偏差估计;当数据判断可以被用来估计后,将数据输入到带遗忘因子的最小二乘法横向加速度偏差估计器中,该估计器接收
实时数据开始对横向加速度偏差值进行估计,在偏差值收敛到一定程度时判定该次偏差可用;将该偏差补偿到横向加速度原始输出上,得到补偿后的横向加速度值。
100.通过对传感器信息以及补偿后的横摆率进行滤波处理,得到滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率,之后对滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率是否满足第二预设条件进行判断,如果满足第二预设条件则基于滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值,可以有效的提高横向控制系统的控制精度。
101.图6为本技术实施例提供的一种车辆横向控制系统的补偿装置的结构示意图。如图6所示,车辆横向控制系统的补偿装置600包括:
102.获取模块601,用于获取传感器信息。
103.第一补偿模块602,用于基于传感器信息对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数。
104.第二补偿模块603,用于基于传感器信息以及补偿后的航向系数,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
105.第三补偿模块604,用于基于传感器信息以及补偿后的横摆率,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
106.在一些实施例中,传感器信息包括下述任意一项或多项:
107.车辆的横摆率、横摆率幅值和波动值、车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率、相对道路的航向、横向加速度。
108.在一些实施例中,第一补偿模块602具体用于:
109.分别对车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值是否满足第一预设条件进行判断,得到第一判断结果;
110.如果第一判断结果为是,则对车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值所满足第一预设条件的持续时间是否大于预设时长进行判断,得到第二判断结果;
111.如果第二判断结果为是,则基于传感器信息对航向系数偏差进行计算,得到航向系数偏差值以及第一标志位;其中,第一标志位用于表示航向系数偏差值计算成功;
112.基于航向系数偏差值对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数。
113.在一些实施例中,第二补偿模块603具体用于:
114.对第一标志位是否存在进行判断,得到第三判断结果;
115.如果第三判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的航向系数对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位;其中,第二标志位用于表示横摆率偏差值计算成功;
116.基于横摆率偏差值对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。
117.在一些实施例中,第二补偿模块603具体用于:
118.如果第三判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的航向系数,得到车辆相对于大地坐标的横摆率;
119.基于车辆相对于大地坐标的横摆率以及车辆横向控制系统中的横摆率,对横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位。
120.在一些实施例中,第三补偿模块604具体用于:
121.对第二标志位是否存在进行判断,得到第四判断结果;
122.如果第四判断结果为是,则基于传感器信息以及补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值;
123.基于横向加速度偏差值对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。
124.在一些实施例中,第三补偿模块604具体用于:
125.如果第四判断结果为是,则对传感器信息以及补偿后的横摆率进行滤波处理,得到滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率;
126.对滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率是否满足第二预设条件进行判断,得到第五判断结果;
127.如果第五判断结果为是,则基于滤波后的传感器信息以及滤波后的补偿后的横摆率对横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。
128.本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,系统实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
129.本发明实施例提供了一种电子设备,具体的,该电子设备包括处理器和存储装置;存储装置上存储有计算机程序,计算机程序在被处理器运行时执行如上实施方式的任一项的方法。
130.图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备包括:处理器701,存储器702,总线703和通信接口704,处理器701、通信接口704和存储器702通过总线703连接;处理器701用于执行存储器702中存储的可执行模块,例如计算机程序。
131.其中,存储器702可能包含高速随机存取存储器(ram,random access memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口704(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。
132.总线703可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
133.其中,存储器702用于存储程序,处理器701在接收到执行指令后,执行程序,前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。
134.处理器701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器,包括中央处理器(central processing unit,简称cpu)、网络处理器(network processor,简称np)等;还可以是数字信号处理器(digital signal processing,简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,简称fpga)或
者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器702,处理器701读取存储器702中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
135.本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
136.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
137.最后应说明的是:以上实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征:1.一种车辆横向控制系统的补偿方法,其特征在于,所述方法包括:获取车辆的传感器信息;基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数;基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率;基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传感器信息包括下述任意一项或多项:所述车辆的横摆率、横摆率幅值和波动值、车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率、相对道路的航向、横向加速度。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数的步骤,包括:分别对所述车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值是否满足第一预设条件进行判断,得到第一判断结果;如果所述第一判断结果为是,则对所述车辆的车速、相对道路的横向距离、相对道路的曲率以及横摆率幅值和波动值所满足第一预设条件的持续时间是否大于预设时长进行判断,得到第二判断结果;如果所述第二判断结果为是,则基于所述传感器信息对所述航向系数偏差进行计算,得到航向系数偏差值以及第一标志位;其中,所述第一标志位用于表示所述航向系数偏差值计算成功;基于所述航向系数偏差值对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率的步骤,包括:对所述第一标志位是否存在进行判断,得到第三判断结果;如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数对所述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位;其中,所述第二标志位用于表示所述横摆率偏差值计算成功;基于所述横摆率偏差值对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数对所述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位的步骤,包括:如果所述第三判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,得到所述车辆相对于大地坐标的横摆率;基于所述车辆相对于大地坐标的横摆率以及所述车辆横向控制系统中的横摆率,对所
述横摆率偏差进行计算,得到横摆率偏差值以及第二标志位。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度的步骤,包括:对所述第二标志位是否存在进行判断,得到第四判断结果;如果所述第四判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值;基于所述横向加速度偏差值对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述如果所述第四判断结果为是,则基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值的步骤,包括:如果所述第四判断结果为是,则对所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率进行滤波处理,得到滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率;对所述滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率是否满足第二预设条件进行判断,得到第五判断结果;如果所述第五判断结果为是,则基于所述滤波后的所述传感器信息以及滤波后的所述补偿后的横摆率对所述横向加速度偏差进行计算,得到横向加速度偏差值。8.一种车辆横向控制系统的补偿装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获取传感器信息;第一补偿模块,用于基于所述传感器信息对所述车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数;第二补偿模块,用于基于所述传感器信息以及所述补偿后的航向系数,对所述车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率;第三补偿模块,用于基于所述传感器信息以及所述补偿后的横摆率,对所述车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。9.一种电子终端,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
技术总结本发明提供了一种车辆横向控制系统的补偿方法、装置以及电子设备,涉及辅助驾驶技术领域,缓解了现有技术中车辆横向控制系统的控制精度较低的技术问题。该方法包括:获取车辆的传感器信息;基于传感器信息对车辆横向控制系统中的航向系数偏差进行补偿,得到补偿后的航向系数;基于传感器信息以及补偿后的航向系数,对车辆横向控制系统中的横摆率偏差进行补偿,得到补偿后的横摆率;基于传感器信息以及补偿后的横摆率,对车辆横向控制系统中的横向加速度偏差进行补偿,得到补偿后的横向加速度。度。度。
技术研发人员:程哲 李志强 王隆钢
受保护的技术使用者:苏州挚途科技有限公司
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1