【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶，尤其涉及一种自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法。
技术介绍
1、自动驾驶重卡作为未来物流运输行业的重要发展方向，可以提高物流运输效率和安全系数，还可以节约成本和资源。重卡拖挂车倒车技术作为自动驾驶重卡关键技术，受拖挂车尺寸、载重以及场地影响，与乘用车相比，重卡拖挂车倒车技术难度更大。
2、目前，现有的重卡拖挂车倒车方法涉及重卡及拖挂车定位、轨迹规划、重卡转向控制、重卡速度控制等研究内容，通过驾驶员控制油门和制动，根据安装的传感器获取重卡和挂车定位信息，重卡转向控制器根据规划的轨迹和定位信息控制重卡方向盘，完成重卡拖挂车垂直倒车验证，由驾驶员判断是否到达终点或结束倒车并进行制动操作。但是现有的重卡拖挂车倒车方法仅作为独立功能进行测试，需驾驶员将车辆停在测试场地，并未考虑自动驾驶进入停车开始区域进行倒车操作完成一次自动驾驶任务；并且，现有的重卡拖挂倒车方法测试过程，需要驾驶员在倒车过程操控油门和制动，无法完全实现自动倒车行驶。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足从而提供一种自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法；通过设置防折叠限幅并根据车速和当前位置与参考位置的误差提高控制精度，保证重卡拖挂车倒车行驶的精准跟随。
2、本专利技术是采用如下技术方案来实现的：
3、一种自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，包括：
4、通过级联控制，实现重卡拖挂车自动倒车转向操纵；
5、自动驾驶或人工驾驶进入倒
6、获得倒车指令，根据当前的重卡位姿信息、重卡-拖挂车铰接角信息、当前车速、期望车速和1-n个期望停车位置、防折叠限幅，获取拖挂车位姿信息，选取期望停车位置，规划倒车行驶参考轨迹，计算重卡拖挂车的方向盘控制量和车速控制量，使拖挂车在倒车过程沿期望的轨迹行驶至期望的停车位置。
7、进一步的，所述级联控制包括主级控制及次级控制；
8、所述主级控制为基于运动学模型的拖挂车轨迹跟踪控制器，获得倒车指令及轨迹，计算拖挂车位姿误差，并通过拖挂车轨迹跟踪控制器获得期望重卡-拖挂车铰接角度；
9、所述次级控制为基于状态反馈控制的重卡控制器，计算期望重卡-拖挂车铰接角度和当前重卡-拖挂车铰接角度误差，并通过重卡控制器获得方向盘控制量。
10、进一步的，包括自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制系统，所述倒车转向控制系统包括重卡、拖挂车、重卡位姿检测装置、铰接角检测装置、数据输入/输出接口、处理器、拖挂车定位生成模块、路径生成模块、自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块、定速控制模块、交互显示界面及存储器；
11、通过重卡位姿检测装置获得当前重卡位姿信息、通过铰接角检测装置获得重卡-拖挂车铰接角度信息，并将当前重卡位姿信息及重卡-拖挂车铰接角度信息发送至通信总线，数据输入/输出接口读取通信总线的数据并传递至处理器，处理器通过执行拖挂车定位生成模块、路径生成模块、自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块、定速控制模块及交互显示界面来处理信息，获得重卡方向盘控制量和车速控制量，并通过数据输入/输出接口将方向盘控制量和车身控制量发送至通信总线，存储器存储1-n个期望停车位置、车辆参数、防折叠限幅、期望车速；所述定速控制模块根据期望车速和当前车速，获得车速控制量。
12、进一步的，所述拖挂车通过鞍座与所述重卡连接，所述重卡设有自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块；
13、重卡拖挂车通过自动驾驶或者人工驾驶进入倒车指令触发范围内；
14、自动驾驶进入倒车指令触发范围，则自动触发倒车指令；
15、人工驾驶进入倒车指令触发范围，则驾驶员通过安装在重卡仪表盘的输入装置触发倒车指令。
16、进一步的，所述重卡拖挂车为具有线控接口的重卡拖挂车，所述重卡拖挂车设有输入装置、底盘交互控制器、方向盘检测装置及速度检测装置，所述速度检测装置、方向盘检测装置及输入装置通过所述底盘交互控制器与通信总线连接。
17、进一步的，所述自动加上重卡拖挂车倒车转向控制系统的步骤包括：
18、s1，读取存储器信息，获得1-n个期望停车位置，车辆参数、防折叠限幅和期望车速；
19、s2，通过激光雷达slam进行重卡位姿检测，并将检测的重卡位姿信息传输到通信总线；数据输入/输出接口从通信总线获得重卡位姿信息；
20、s3，通过无接触式激光雷达进行重卡-拖挂车铰接角检测，并将检测的铰接角传输到通信总线，数据输入/输出接口从通信总线获得铰接角信息；
21、s4，拖挂车定位生成模块根据重卡位姿信息、铰接角信息和重卡拖挂车参数，获得拖挂车定位信息；
22、s5，数据输入/输出接口从通信总线获得重卡车速信息；
23、s6，如重卡拖挂车自动驾驶进入倒车指令触发范围，则自动触发倒车指令；如重卡拖挂车由驾驶员操纵驶入倒车指令触发范围，则需驾驶员通过输入装置触发倒车指令；数据输入/输出接口从通信总线获得倒车指令；如没有获得倒车指令，则返回步骤s2；如获得倒车指令，则进入s7；
24、s7，如果未获取路径信息，则进行路径生成；如获取路径信息，则进入步骤s8；
25、s8，路径生成模块根据当前拖挂车定位信息和期望停车位置，规划拖挂车行驶轨迹，并进入s6；
26、s9，自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块根据拖挂车行驶轨迹、当前拖挂车定位信息、铰接角信息和重卡拖挂车参数，获得方向盘控制量；
27、s10，定速控制模块根据当前车速和期望车速获得车速控制量；
28、s11，数据输入/输出接口将s9获得的方向盘控制量和s10获得的车速控制量传输到通信总线。
29、进一步的，所述s1中车辆参数包括重卡轴距、重卡鞍座安置距离、拖挂车轴距、方向盘传动比。
30、进一步的，所述拖挂车包括箱式拖挂车、栏板式拖挂车、低平板式拖挂车、仓栅式拖挂车、集装箱式拖挂车。
31、进一步的，所述通信总线为flexray汽车通信总线，用以控制局域网总线can或控制单元、传感器和设备之间的通信连接。
32、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
33、1.通过设置防折叠限幅并根据车速和当前位置与参考位置的误差提高控制精度，保证重卡拖挂车倒车行驶的精准跟随；
34、2.系统硬件均设置在重卡，无需改制拖挂车设计电器线路、信号传输线路以及安装架，降低成本、提高可靠性和灵活性、操作简便；
35、3.本专利技术即可应用在自动驾驶重卡领域，扩充自动驾驶重卡拖挂车行驶区域；也可应用在辅助驾驶领域，减少倒车时间，提高倒车精度。
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1.一种自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述级联控制包括主级控制及次级控制；
3.根据权利要求1所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，包括自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制系统，所述倒车转向控制系统包括重卡、拖挂车、重卡位姿检测装置、铰接角检测装置、数据输入/输出接口、处理器、拖挂车定位生成模块、路径生成模块、自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块、定速控制模块、交互显示界面及存储器；
4.根据权利要求3所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述拖挂车通过鞍座与所述重卡连接，所述重卡设有自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块；
5.根据权利要求4所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述重卡拖挂车为具有线控接口的重卡拖挂车，所述重卡拖挂车设有输入装置、底盘交互控制器、方向盘检测装置及速度检测装置，所述速度检测装置、方向盘检测装置及输入装置通过所述底盘交互控制器与通信总线连接。
6.根据权利要
7.根据权利要求6所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述S1中车辆参数包括重卡轴距、重卡鞍座安置距离、拖挂车轴距、方向盘传动比。
8.根据权利要求3所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述拖挂车包括箱式拖挂车、栏板式拖挂车、低平板式拖挂车、仓栅式拖挂车、集装箱式拖挂车。
9.根据权利要求3所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述通信总线为FlexRay汽车通信总线，用以控制局域网总线CAN或控制单元、传感器和设备之间的通信连接。
...【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述级联控制包括主级控制及次级控制；
3.根据权利要求1所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，包括自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制系统，所述倒车转向控制系统包括重卡、拖挂车、重卡位姿检测装置、铰接角检测装置、数据输入/输出接口、处理器、拖挂车定位生成模块、路径生成模块、自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块、定速控制模块、交互显示界面及存储器；
4.根据权利要求3所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述拖挂车通过鞍座与所述重卡连接，所述重卡设有自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制模块；
5.根据权利要求4所述的自动驾驶重卡拖挂车倒车转向控制方法，其特征在于，所述重卡拖挂车为具有线控接口的重卡拖挂车，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗妮，毛莞丁，邓煜，孟鹏，常江鹏，薛玲玲，
申请(专利权)人：陕西重型汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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