[发明专利]自主驾驶车辆行驶过程的软件仿真方法

摘要

本发明涉及一种自主驾驶车辆行驶过程的软件仿真方法，可在一台视窗操作系统的计算机上进行自主驾驶车辆行驶过程的仿真。本发明首先选取了合适的状态变量和期望轨迹的描述形式，接着建立图形显示界面并显示期望轨迹和初始状态下的车辆的平面图，然后反复执行预瞄偏差求取、前轮转角控制量求取、状态变量刷新和图形显示刷新这一系列的步骤。本发明避免了实际自主驾驶车辆实验调试过程中可能存在的安全问题，无需使用任何外接设备，实现简便，并能较好地仿真自主驾驶车辆的行驶过程，对相关科技人员进行实际自主驾驶车辆实验调试起到指导作用。

主权项

1.一种自主驾驶车辆行驶过程的软件仿真方法，其特征在于包括以下步骤：1)取车辆位置、航向角、前轮转角作为描述自主驾驶车辆行驶过程的状态变量，并设定初始的状态变量值；2)通过离散的样点来描述车辆行驶的期望轨迹，即在期望轨迹上每隔一定间距取一个样点，保存这些样点的位置信息；3)建立图形显示界面，利用初始状态变量值和所有样点的位置信息，将初始状态下的车辆的平面图和所有样点显示出来，并将相邻样点用直线连接；将初始的状态变量值作为当前控制时刻的状态变量值，进入自主驾驶车辆行驶过程的仿真过程；4)选定一个预瞄距离，将车辆正前方与车辆后两轮中心距离等于预瞄距离的某点称为预瞄点；利用当前控制时刻的状态变量值和预瞄距离，确定预瞄点的位置；求取所有样点中与预瞄点距离最近的两个样点，由这两个样点的位置和预瞄点的位置计算预瞄偏差，即预瞄点与期望轨迹间的间距；5)建立反映预瞄偏差和前轮转角控制量间关系的控制关系式，根据该控制关系式和预瞄偏差计算出前轮转角控制量；6)建立车辆动态模型，导出反映下一控制时刻的状态变量值与当前控制时刻的状态变量值及前轮转角控制量之间关系的车辆状态动态关系式；根据当前控制时刻的状态变量值、前轮转角控制量和车辆状态动态关系式计算出下一控制时刻的状态变量值；7)延时等待一段时间，用下一控制时刻的状态变量值刷新车辆在图形界面中的显示；8)将下一控制时刻的状态变量值作为新一轮的当前控制时刻的状态变量值，回到步骤4)，进入新一轮的自主驾驶车辆行驶过程的仿真过程。