具有導航系統的自動駕駛車輛位置估計方法
近年來,GNSS(全球導航衛星系統)的定位精度不斷提高,在日本已經實現厘米級定位。本文研究了三菱電動汽車(有電動助力轉向和高精度GNSS)的位置和姿態估計算法。雖然GNSS接收器每秒可計算出車輛所處經度和緯度,但頻率仍不足以平滑地控制車輛行駛。
利用GNSS和車載傳感器對車輛的位置和姿態進行高頻估計,并控制車輛轉向和車速,當有精確的路線圖時,建立絕對坐標系,控制車輛沿路線行駛,從而實現車輛的自動駕駛。
對于自動駕駛車輛系統,車輛位置和航向角度非常重要,但GNSS系統只能獲得車輛位置。本文介紹了車輛位置和航向角度的估計方法,從而實現對自動駕駛車輛的控制。車輛姿態估計算法采用車輛位置逼近的1階方位角的估計算法,該算法可進行仿真模擬精確估計航向角,并且其實際估計測試車輛姿態誤差可保持在1m范圍內。
但是由于GNSS的定位頻率低、定位矢量不準確,因此采用車輛速度和偏航率代替車輛位置和航向角計算車輛位置。仿真結果表明,采用車輛速度和偏航率進行車輛位置和姿態估計,相比原有方法計算效率更高,可以更加平滑地控制車輛行駛。在車輛測試中,該方法仍然能使車輛在1m精度范圍內跟隨目標路線。
Hiroaki Kitano.SAE 2016-01-0166.
編譯:徐嘉浩