具有導(dǎo)航系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛車輛位置估計(jì)方法

具有導(dǎo)航系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛車輛位置估計(jì)方法

近年來(lái)，GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）的定位精度不斷提高，在日本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位。本文研究了三菱電動(dòng)汽車（有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向和高精度GNSS）的位置和姿態(tài)估計(jì)算法。雖然GNSS接收器每秒可計(jì)算出車輛所處經(jīng)度和緯度，但頻率仍不足以平滑地控制車輛行駛。

利用GNSS和車載傳感器對(duì)車輛的位置和姿態(tài)進(jìn)行高頻估計(jì)，并控制車輛轉(zhuǎn)向和車速，當(dāng)有精確的路線圖時(shí)，建立絕對(duì)坐標(biāo)系，控制車輛沿路線行駛，從而實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)駕駛。

對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛系統(tǒng)，車輛位置和航向角度非常重要，但GNSS系統(tǒng)只能獲得車輛位置。本文介紹了車輛位置和航向角度的估計(jì)方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的控制。車輛姿態(tài)估計(jì)算法采用車輛位置逼近的1階方位角的估計(jì)算法，該算法可進(jìn)行仿真模擬精確估計(jì)航向角，并且其實(shí)際估計(jì)測(cè)試車輛姿態(tài)誤差可保持在1m范圍內(nèi)。

但是由于GNSS的定位頻率低、定位矢量不準(zhǔn)確，因此采用車輛速度和偏航率代替車輛位置和航向角計(jì)算車輛位置。仿真結(jié)果表明，采用車輛速度和偏航率進(jìn)行車輛位置和姿態(tài)估計(jì)，相比原有方法計(jì)算效率更高，可以更加平滑地控制車輛行駛。在車輛測(cè)試中，該方法仍然能使車輛在1m精度范圍內(nèi)跟隨目標(biāo)路線。

Hiroaki Kitano.SAE 2016-01-0166.

編譯：徐嘉浩