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【发明授权】一种基于陀螺仪和方向盘转角的轮胎转角分析方法_上海联适导航技术股份有限公司_202111455635.7 

申请/专利权人:上海联适导航技术股份有限公司

申请日:2021-12-01

公开(公告)日:2022-09-27

公开(公告)号:CN114132323B

主分类号:B60W40/00

分类号:B60W40/00;B60W50/00;B60W60/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.09.27#授权;2022.03.22#实质审查的生效;2022.03.04#公开

摘要:本发明公开了一种基于陀螺仪和方向盘转角的轮胎转角分析方法,属于自动驾驶技术领域。本发明通过陀螺仪,基于车体运动学计算车轮相对于车体的相对转角,通过方向盘电机上设置编码器,读取编码器获得方向盘转角;通过角度误差,将方向盘转角和相对转角的误差统一,然后基于卡尔曼滤波算法进行滤波,获得角度误差的最优值,从而获得精确的轮胎转角,本发明仅仅使用一个陀螺仪就可以精确的输出轮胎转角,在低成本的情况下,获得精确的输出;通过本算法可以实时输出轮胎转角,计算体量小,稳定度高,误差小,不需要额外的存储空间保存数据,减小内存占用空间。

主权项:1.一种基于陀螺仪和方向盘转角的轮胎转角分析方法,其特征在于:该分析方法包括:S100:车体安装陀螺仪,读取陀螺仪Z轴角速率,基于车体运动学计算车轮相对于车体的相对转角;所述S100包括:S101:读取陀螺仪Z轴角速率;S102:基于车体运动学计算车轮相对于车体的相对转角θ1,计算的公式为:θ1=tan-1ω×Lv其中,ω表示陀螺仪Z轴角速率,L为农机车辆轴距,v为车辆的行驶速度;读取的陀螺仪Z轴角速率即是车体偏航的角速率;S200:方向盘电机上设置编码器,读取编码器获得方向盘转角;S300:获得相对转角与方向盘转角的角度误差;所述S300计算公式为:Δθ=θ1-θ2其中,θ2表示方向盘转角,Δθ表示滤波前角度误差;S400:通过卡尔曼滤波算法滤波角度误差,获得角度误差的最优值;所述S400包括:S401:基于卡尔曼滤波算法构建误差模型,所述误差模型包括误差方程和输出方程;S402:所述误差方程为: 其中,a为角度误差,b为零偏,τ为时间常数,ua为a的观测噪声,ub为b的观测噪声;S403:所述输出方程为: S404:所述模型离散化获得离散方程,所述离散方程包括误差离散方程和输出离散方程;S405:所述误差离散方程为: 其中,Δt为采样时间间隔,ak为k时刻的角度误差,bk代表k时刻的零偏,ak+1表示k+1时刻的角度误差,bk+1为k+1时刻的零偏,uak为a在k时刻的观测噪声,ubk为b在k时刻的观测噪声;S406:所述输出离散方程为: S407:计算并输出角度误差的最优值a;S500:根据S400计算得到的角度误差的最优值对方向盘转角进行补偿,得到最终的轮胎转角,输出轮胎转角。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 上海联适导航技术股份有限公司 一种基于陀螺仪和方向盘转角的轮胎转角分析方法

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