江蘇大塊頭智駕科技有限公司薛鵬照獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉江蘇大塊頭智駕科技有限公司申請的專利基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120507962B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202511000884.5,技術領域涉及:G05B11/42;該發明授權基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法是由薛鵬照;鄒燃設計研發完成,并于2025-07-21向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法在說明書摘要公布了:本發明涉及自動駕駛控制技術領域,具體涉及基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法,該方法包括:通過插值算法計算車輛自身位置相對于參考軌跡最近軌跡點的索引值;根據計算得到的索引值計算對應的參考軌跡曲率值,并計算預瞄距離;確定預瞄點索引,提取兩點速度值,結合預瞄距離計算前饋加速度;根據速度誤差計算反饋加速度,與前饋加速度相加并限幅得到前饋?反饋復合控制加速度值,生成新加速度命令值;選擇用于坡度補償的坡角,進行加速度坡度補償得到最終加速度命令值,循環上述步驟直至保證車輛安全到終點。本發明提升了縱向控制系統的整體精度、魯棒性與適應性,適用于各種道路結構及駕駛場景,具有顯著的工程應用價值。
本發明授權基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法在權利要求書中公布了:1.基于自適應預瞄與動態坡度補償的自動駕駛縱向控制方法,其特征在于,所述方法包括: 步驟S10:獲取參考軌跡點數據、底盤反饋數據及車輛定位數據,通過插值算法計算車輛自身位置相對于參考軌跡最近軌跡點的索引值; 步驟S20:根據計算得到的索引值和通過三點圓擬合計算的參考曲率值,得到最近點的曲率值,綜合當前的車輛速度和車輛前后軸距計算得到預瞄距離; 步驟S30:從參考軌跡最近點索引開始累加軌跡距離,與預瞄距離比較確定預瞄點索引,提取參考軌跡最近點速度值和預瞄點速度值,結合預瞄距離計算前饋加速度; 步驟S40:比較參考軌跡最近點速度值與車輛當前速度值得到速度誤差,依行駛方向確定計算符號,經噪聲濾波和PID計算反饋加速度,與前饋加速度相加并限幅,得到前饋-反饋復合控制加速度值,再經誤差補償修正生成新加速度命令值; 步驟S50:根據設定的坡度來源策略動態選擇用于坡度補償的坡角,針對新的加速度命令值進行加速度坡度補償,平滑濾波得到最終加速度命令控制輸出值,持續循環上述步驟輸出相應的加速度命令值,直至保證車輛安全到終點; 其中,所述步驟S20中結合計算得到的曲率值和當前車輛速度以及車輛前后軸距計算預瞄距離,使得預瞄距離動態適應車輛速度和曲率,預瞄距離的計算與車輛速度大小正相關而與曲率大小負相關,預瞄距離的計算公式如式(1)所示: (1) 其中,L表示車輛前后軸距,speed_ratio表示車輛當前速度的增益系數,vx_abs表示當前車輛速度的絕對值,curvature_abs表示當前參考軌跡點曲率值絕對值,curvature_gain是曲率增益系數,ld是綜合計算出的預瞄距離; 其中,所述步驟S30中從參考軌跡最近點索引開始累加軌跡距離,與預瞄距離比較確定預瞄點索引,提取兩點速度值,結合預瞄距離計算前饋加速度的步驟包括,獲取預瞄距離、參考軌跡點以及最近點索引值,從最近點開始循環遍歷軌跡點并累加軌跡點間距離,當累加距離不小于預瞄距離時,選擇當前點為預瞄點并返回預瞄點索引值,當軌跡點遍歷完成時,選擇最后一個點為預瞄點并返回預瞄點索引值,當軌跡點遍歷未完成時,繼續循環遍歷軌跡點并累加軌跡點間距離,循環進行上述步驟直至確定預瞄點;提取參考軌跡最近點速度值和預瞄點速度值,結合預瞄距離計算前饋加速度,計算公式如式(2)所示: (2) 其中,vx_pre為預瞄點的速度值,vx_nearest為最近點的速度值,ld為預瞄距離,ff_acc為前饋加速度值; 其中,所述步驟S40中比較參考軌跡最近點速度與車輛當前速度得到速度誤差,是由參考軌跡最近點的速度和車輛當前速度做比較得到速度誤差,并結合車輛行駛方向確定速度誤差值的符號,通過對速度誤差噪聲濾波以及PID計算得到反饋加速度值,速度誤差計算公式如式(3)所示: (3) 其中,vx_error是計算出的速度誤差值,vx_sign是車輛行駛方向符號值,車輛正向行駛為1而倒車行駛為-1,vx_nearest是車輛參考軌跡最近點速度值,vx_current是車輛當前速度值,離散形式的PID計算公式如式(4)所示: (4) 其中,kp、ki、kd分別為比例、積分、微分增益,e[n]為當前時刻的速度誤差,e[n-1]為前一時刻的速度誤差,Δt為控制周期,u[n]為當前時刻n的控制量輸出,將前饋加速度和反饋加速度相加,并通過加速度大小限制后得到前饋-反饋復合控制加速度值,對前饋-反饋復合控制加速度值進行誤差補償,比較復合控制加速度值與車輛當前加速度值,對誤差進行濾波并根據誤差值動態修正控制指令,最終生成新的加速度命令值,誤差補償動態修正公式如式(5)所示: (5) 其中,acc_cur是車輛當前加速度值,acc_ctrl為計算出的前饋-反饋復合控制加速度值,acc_error為加速度誤差值,fb_gain為加速度反饋增益值,acc_comp為誤差補償修正后的加速度命令值。
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