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具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤裝置及方法與流程

文檔序號(hào):12051608閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,包含:

擷取車輛即時(shí)信息及一目標(biāo)軌跡;

根據(jù)該車輛即時(shí)信息,建立一預(yù)測(cè)軌跡;

根據(jù)該車輛即時(shí)信息,判斷出一車輛橫擺率門檻值;

計(jì)算該車輛橫擺率門檻值所對(duì)應(yīng)的一轉(zhuǎn)向角;

估算該轉(zhuǎn)向角所對(duì)應(yīng)的一側(cè)向誤差修正量;

判斷該側(cè)向誤差修正量是否小于或等于該目標(biāo)軌跡與該預(yù)測(cè)軌跡之間的一誤差值;

當(dāng)該側(cè)向誤差修正量小于或等于該目標(biāo)軌跡與該預(yù)測(cè)軌跡的誤差值,以該側(cè)向誤差修正量所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角控制車輛轉(zhuǎn)向;

當(dāng)該側(cè)向誤差修正量大于該目標(biāo)軌跡與該預(yù)測(cè)軌跡的誤差值,以該誤差值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角控制車輛轉(zhuǎn)向。

2.如權(quán)利要求1所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,在判斷該車輛橫擺率門檻值步驟中,根據(jù)該車輛即時(shí)信息在一預(yù)先建立的對(duì)照表中,判斷出對(duì)應(yīng)的該橫擺率門檻值。

3.如權(quán)利要求2所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,該對(duì)照表記錄不同車速分別對(duì)應(yīng)的車輛橫擺率門檻值,利用一即時(shí)車速進(jìn)行查表以得到對(duì)應(yīng)的該橫擺率門檻值。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,在計(jì)算該車輛橫擺率門檻值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角步驟中,根據(jù)下式計(jì)算出該轉(zhuǎn)向角:

<mrow> <msub> <mi>&delta;</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>&psi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mfrac> <mrow> <mi>L</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <msub> <mi>v</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> </mfrac> </mrow>

其中,代表橫擺率,L代表車輛長(zhǎng)度,vx代表縱向車速,vch代表車速,δf為轉(zhuǎn)向角。

5.如權(quán)利要求4所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,在估算該轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的側(cè)向誤差修正量步驟中,依據(jù)下列方程式估算出該 側(cè)向誤差修正量:

<mrow> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mover> <mi>y</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mover> <mi>v</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mi>y</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mover> <mi>&psi;</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mover> <mi>r</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>mv</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>bC</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>aC</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>mv</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>bC</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>aC</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>z</mi> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>z</mi> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mi>x</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>y</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>v</mi> <mi>y</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>&psi;</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>r</mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>+</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>&epsiv;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mi>m</mi> </mfrac> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>aC</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>z</mi> </msub> </mfrac> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <msub> <mi>&delta;</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow>

其中,上列方程式的參數(shù)分別代表:

vch為車速 vx為縱向車速 vy為側(cè)向車速

Cαf為前輪轉(zhuǎn)向剛性 Cαr為后輪轉(zhuǎn)向剛性

L為車輛長(zhǎng)度 m為車輛質(zhì)量

a為前軸至重心長(zhǎng)度 b為后軸至重心長(zhǎng)度

Iz為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 y為車輛側(cè)向位移

ψ為偏航角 r為橫擺率 δf為前輪轉(zhuǎn)角

為側(cè)向誤差修正量。

6.如權(quán)利要求5所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤方法,其特征在于,在建立該預(yù)測(cè)軌跡的步驟中,車輛目前位置表示為(x,y),其下一時(shí)間的預(yù)測(cè)位置表示為其中 <mrow> <mover> <mi>x</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>D</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>Dcos&delta;</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <msub> <mi>Dsin&delta;</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> </mrow>D代表輪距中心(x,y)至一轉(zhuǎn)向瞬心的長(zhǎng)度,δf代表前輪轉(zhuǎn)角的角度。

7.一種具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤裝置,其特征在于,包含:

多個(gè)感測(cè)器,用以分別感測(cè)多種不同的車輛即時(shí)信息;

一軌跡預(yù)測(cè)單元,依據(jù)該些車輛即時(shí)信息,建立一預(yù)測(cè)軌跡;及

一軌跡修正單元,依據(jù)該些車輛即時(shí)信息計(jì)算出一側(cè)向誤差修正量,并判斷該側(cè)向誤差修正量是否大于一誤差值,該誤差值為該目標(biāo)軌跡與該預(yù)測(cè)軌跡的誤差;當(dāng)該側(cè)向誤差修正量小于或等于該誤差值,輸出該側(cè)向誤差修正量所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角;當(dāng)該側(cè)向誤差修正量大于該誤差值,輸出該誤差值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角;

其中,該軌跡修正單元在計(jì)算該誤差修正量時(shí),根據(jù)車輛即時(shí)信息,判斷 出一車輛橫擺率門檻值,計(jì)算該車輛橫擺率門檻值所對(duì)應(yīng)的一轉(zhuǎn)向角,并根據(jù)該轉(zhuǎn)向角估算出該側(cè)向誤差修正量。

8.如權(quán)利要求7所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤裝置,其特征在于,該多個(gè)感測(cè)器包含有車速感測(cè)器、加速度感測(cè)器、鏡頭、定位裝置及慣性測(cè)量器當(dāng)中的一種或多種的組合。

9.如權(quán)利要求7所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤裝置,其特征在于,該軌跡預(yù)測(cè)單元及該軌跡修正單元整合為單一個(gè)微處理器。

10.如權(quán)利要求7所述的具路徑誤差修正的車輛軌跡追蹤裝置,其特征在于,該些車輛即時(shí)信息包含車速、側(cè)向加速度、駕駛者車輛模型及行駛情境的其中的一種或多種的組合。

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