[發(fā)明專(zhuān)利]自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010111007.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113291304B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文銳;徐勇;溫博軒;吳楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京圖森智途科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/16
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/16;B60W40/105;B60W40/10;G08G1/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制方法、裝置及系統(tǒng)，其中，該方法包括：獲取自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)中各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)，行駛參數(shù)包括：車(chē)輛速度、車(chē)輛加速度、以及與前車(chē)間隔距離；根據(jù)預(yù)設(shè)周期時(shí)長(zhǎng)和各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)、并基于最優(yōu)控制理論分別確定各車(chē)輛在每個(gè)周期內(nèi)的最優(yōu)加速度；將確定的最優(yōu)加速度發(fā)送給所屬車(chē)輛，以便于所屬車(chē)輛進(jìn)行縱向行駛控制。通過(guò)本申請(qǐng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)更加穩(wěn)定的行駛。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

協(xié)同自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)(Platooning)是指基于自動(dòng)駕駛技術(shù)和V2V(vehicle-to-vehicle，車(chē)對(duì)車(chē))車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，以極小的車(chē)距尾隨行駛的多車(chē)輛編隊(duì)。在編隊(duì)中，車(chē)距遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般意義上的安全行駛車(chē)距，僅為20米甚至更小，極小的車(chē)距會(huì)使頭車(chē)破開(kāi)的氣流，在車(chē)尾直接被第二輛車(chē)接納，而不會(huì)形成低壓的渦流區(qū)，從而有效降低了整個(gè)車(chē)隊(duì)在行駛過(guò)程中的空氣阻力總值。以奔馳自動(dòng)行駛卡車(chē)車(chē)隊(duì)為例，生產(chǎn)商表示以Platooning狀態(tài)行駛所減少的阻力，可以節(jié)約近10％的油耗。

協(xié)同自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)之所以可以保持這么短的間隔，主要原因是受益于V2V通信的低延時(shí)通信，V2V可以實(shí)現(xiàn)從端到端的100ms內(nèi)的通信。因此，基于V2V技術(shù)，卡車(chē)與卡車(chē)之間可以進(jìn)行信息交互，一個(gè)編隊(duì)里的一組卡車(chē)能夠跟隨“帶頭車(chē)輛”，隨著它的操控而自行進(jìn)行操控。例如，帶頭卡車(chē)踩油門(mén)、踩剎車(chē)、轉(zhuǎn)向，后面跟隨的一排卡車(chē)都會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)如法炮制。

在隊(duì)列行駛過(guò)程中，跟隨車(chē)直接采用其自身前方的車(chē)輛的油門(mén)踏板信號(hào)和制動(dòng)踏板信號(hào)作為前饋，然后通過(guò)間隔距離的誤差以及和其前方車(chē)輛的相對(duì)速度的誤差做為反饋，進(jìn)行自身控制。

在現(xiàn)有技術(shù)方案中，一般只考慮單車(chē)的控制策略，簡(jiǎn)言之，就是每個(gè)車(chē)只關(guān)心自己，例如，1號(hào)車(chē)為領(lǐng)航車(chē)，2號(hào)、3號(hào)為跟隨車(chē)，比如2號(hào)車(chē)就關(guān)心它跟1號(hào)車(chē)之間的距離，能穩(wěn)住就不管3號(hào)車(chē)。這樣就只能做到單車(chē)的合理控制，無(wú)法把整個(gè)隊(duì)列作為一個(gè)整體控制。例如，按照現(xiàn)在的算法，2號(hào)車(chē)跟1號(hào)車(chē)之間的距離有遠(yuǎn)，需要2號(hào)車(chē)緊急往前追，但是同時(shí)3號(hào)車(chē)跟2號(hào)車(chē)之間的距離有點(diǎn)近，3號(hào)車(chē)這時(shí)候就需要?jiǎng)x車(chē)，這使得隊(duì)列整體不夠穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制方法、裝置及系統(tǒng)，以解決上述提及的至少一個(gè)問(wèn)題。

根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，提供一種自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制方法，所述方法包括：獲取自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)中各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)，所述行駛參數(shù)包括：車(chē)輛速度、車(chē)輛加速度、以及與前車(chē)間隔距離；根據(jù)預(yù)設(shè)周期時(shí)長(zhǎng)和各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)、并基于最優(yōu)控制理論分別確定各車(chē)輛在每個(gè)周期內(nèi)的最優(yōu)加速度；將確定的最優(yōu)加速度發(fā)送給所屬車(chē)輛，以便于所屬車(chē)輛對(duì)自身進(jìn)行縱向行駛控制。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供一種自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制裝置，所述裝置包括：行駛參數(shù)獲取單元，用于獲取自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)中各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)，所述行駛參數(shù)包括：車(chē)輛速度、車(chē)輛加速度、以及與前車(chē)間隔距離；最優(yōu)加速度確定單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)周期時(shí)長(zhǎng)和各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)、并基于最優(yōu)控制理論分別確定各車(chē)輛在每個(gè)周期內(nèi)的最優(yōu)加速度；最優(yōu)加速度發(fā)送單元，用于將確定的最優(yōu)加速度發(fā)送給所屬車(chē)輛，以便于所屬車(chē)輛對(duì)自身進(jìn)行縱向行駛控制。

根據(jù)本申請(qǐng)的第三方面，提供自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制系統(tǒng)，應(yīng)用于自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)，所述自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)包括多個(gè)車(chē)輛，每個(gè)車(chē)輛上設(shè)置有車(chē)載裝置；所述自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制系統(tǒng)包括：自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制裝置及每個(gè)車(chē)輛上的車(chē)載裝置，所述自動(dòng)駕駛車(chē)輛的控制裝置，用于獲取自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)中各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)，所述行駛參數(shù)包括：車(chē)輛速度、車(chē)輛加速度以及與前車(chē)間隔距離；根據(jù)預(yù)設(shè)周期時(shí)長(zhǎng)和各車(chē)輛的初始行駛參數(shù)，基于最優(yōu)控制理論分別確定各車(chē)輛在每個(gè)周期內(nèi)的最優(yōu)加速度；將確定的最優(yōu)加速度發(fā)送給所屬車(chē)輛上的車(chē)載裝置；所述所屬車(chē)輛上的車(chē)載裝置，用于根據(jù)接收到的最優(yōu)加速度對(duì)車(chē)輛自身進(jìn)行縱向行駛控制。