[發明專利]車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710245101.9
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN108725585B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王俊;寇改紅;楊鵬飛;姚杰;梁偉銘
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司;上海汽車工業（集團）總公司
• 主分類號: B62D15/02
• 分類號: B62D15/02;B60W30/06
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

一種車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法及裝置，所述方法包括：實時獲取所述車輛的當前位置；根據目的地及所述車輛的當前位置，實時規劃所述車輛當前的全局行駛路徑；根據所述車輛的當前位置及當前的全局行駛路徑，采用預設的軌跡跟蹤計算模型中的預瞄控制算法，計算轉向器的目標轉角；獲取所述轉向器的當前轉角，根據所述轉向器的當前轉角及所述目標轉角，采用所述軌跡跟蹤計算模型中的轉角閉環控制算法，計算所述轉向器的轉向電機的轉矩；根據計算得到的所述轉向電機的轉矩，控制所述車輛按照當前的全局行駛路徑行駛。采用上述方案，可以提高車輛自主泊車過程的軌跡跟蹤的精度。

技術領域

本發明涉及車輛軌跡跟蹤控制技術，特別涉及一種車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法及裝置。

背景技術

無人駕駛汽車成為近些年國內外企業和高校的研究熱點。無人駕駛汽車通過雷達、攝像頭、超聲波傳感器等感知車輛周圍環境，利用車載計算機處理和融合獲取的周圍信息，決策出車輛的最佳路徑與車速，從而使車輛能夠安全、高效地在道路上行駛至目的地。

無人駕駛汽車主要分為五大部分：全局路徑搜索、實時定位、車輛周圍環境感知、智能決策規劃路徑以及車輛軌跡跟蹤。而車輛軌跡跟蹤控制是解決車輛平穩安全行駛的重要因素。

車輛軌跡跟蹤控制分為縱向控制和橫向控制，其中巡航控制、自適應巡航控制、自動啟停巡航控制屬于縱向控制，其通過控制油門和制動踏板開度使得車輛縱向車速滿足行駛需求。車道保持則屬于橫向控制，其通過控制車輛方向盤保證車輛沿著所在車道行駛。而高速公路無人駕駛和各種道路無人駕駛則是縱橫向控制的綜合。

國內外關于無人駕駛車輛軌跡跟蹤問題的研究不少，例如，車速跟隨控制采用一般的PID控制能夠滿足較低精度的控制，但車輛在極低車速下自主泊車時，對于車速精準、穩定控制的要求較高，現有的自主泊車過程中軌跡跟蹤控制方法無法滿足極低車速下自主泊車的精度要求。

發明內容

本發明解決的技術問題是如何提高車輛自主泊車過程的軌跡跟蹤的精度。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種車輛自主泊車的軌跡跟蹤控制方法，包括：實時獲取所述車輛的當前位置；根據目的地及所述車輛的當前位置，實時規劃所述車輛當前的全局行駛路徑；根據所述車輛的當前位置及當前的全局行駛路徑，采用預設的軌跡跟蹤計算模型中的預瞄控制算法，計算轉向器的目標轉角；獲取所述轉向器的當前轉角，根據所述轉向器的當前轉角及所述目標轉角，采用所述軌跡跟蹤計算模型中的轉角閉環控制算法，計算所述轉向器的轉向電機的轉矩；根據計算得到的所述轉向電機的轉矩，控制所述車輛按照當前的全局行駛路徑行駛。

可選地，所述方法還包括：根據預瞄點，規劃所述車輛到達所述預瞄點的局部行駛路徑；根據所述局部行駛路徑對當前的全局行駛路徑進行修正，將修正后的全局行駛路徑作為當前的全局行駛路徑。

可選地，所述根據預瞄點，規劃所述車輛到達預瞄點的局部行駛路徑，包括：獲取所述車輛的預設區域內的環境信息，并從所述環境信息中獲取預瞄點；根據預瞄時間及當前車速，規劃所述車輛到達所述預瞄點的局部行駛路徑。

可選地，所述根據預瞄時間及當前車速，規劃所述車輛到達所述預瞄點的局部行駛路徑，包括：采用如下公式，規劃所述車輛到達所述預瞄點的局部行駛路徑：y(t+T)＝a(V_xT)³+b(V_xT)²+c(V_xT)+d；其中，y(t+T)為所述預瞄點相對車輛坐標系原點的橫向偏距；V_x為所述車輛的縱向車速；a、b、c、d為擬合系數；T為預瞄時間。