[發明專利]一種用于換道避讓的自動駕駛方法在審
| 申請號： | 202011279574.9 | 申請日： | 2020-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN112099515A | 公開（公告）日： | 2020-12-18 |
| 發明（設計）人： | 李樂 | 申請（專利權）人： | 北京鼎翰科技有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/02 | 分類號： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 102488 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 避讓 自動 駕駛 方法 | ||
1.一種用于換道避讓的自動駕駛方法，其特征在于，具體步驟包括：
步驟1、根據當前車道與目標車道的位置信息，將換道避讓路徑分解成幾何形狀相同的多段路徑；
步驟2、基于三次多項式曲線，其中為三次多項式系數，x、y分別為曲線OA上點的X、Y坐標，規劃得到汽車換道避讓路徑的第一段路徑；
步驟3、基于路徑之間的對稱關系，通過對第一段路徑進行平移、翻轉和旋轉操作得到全部路徑；
步驟4、根據汽車換道避讓路徑，基于線性二自由度汽車動力學模型，建立汽車換道避讓路徑跟蹤控制模型；
步驟5、根據汽車換道避讓路徑跟蹤控制模型，將閉環系統的極點配置在期望的位置上，基于汽車換道避讓路徑跟蹤前饋控制律，將前饋和反饋控制相結合實現路徑跟蹤控制。
2.根據權利要求1所述的一種用于換道避讓的自動駕駛方法，其特征在于，所述步驟1中具體的是將換道避讓路徑分解成幾何形狀相同的4段路徑。
3.根據權利要求2所述的一種用于換道避讓的自動駕駛方法，其特征在于，所述步驟2具體步驟包括：
步驟2.1、以汽車換道避讓路徑的起點為坐標原點，以汽車初始運動方向所在直線為X軸，以與所述X軸垂直的直線為Y軸，建立XOY直角坐標系；
步驟2.2、根據汽車換道避讓路徑和汽車前輪轉向角在起始點處狀態的幾何關系，基于三次多項式得到第一段路徑曲線OA；
步驟2.3、根據邊界約束條件及汽車運動學關系得到，基于相鄰路徑曲線間平滑連接的對稱關系，得到曲線OA的末端端點A與第二段路徑曲線AB的末端端點B的函數關系，其中為點A的坐標，為點B的坐標，為曲線OA在點A處的切線角；
步驟2.4、根據曲線曲率的變化關系及汽車換道避讓過程的側向加速度約束，得到，其中為汽車允許的最大側向加速度，為汽車換道避讓初始速度；
步驟2.5、根據汽車允許的最大側向加速度和汽車換道避讓初始速度規劃得到第一段路徑OA。
4.根據權利要求3所述的一種用于換道避讓的自動駕駛方法，其特征在于，所述步驟3具體步驟包括：
步驟3.1、根據規劃得到的第一段路徑OA得到點A的坐標，通過點A的坐標求得點B的坐標；
步驟3.2、基于相鄰路徑曲線間的平滑連接，得到曲線AB和第三段路徑曲線BC關于點B中心對稱，曲線OA和第四段路徑曲線CD關于點B中心對稱，得到點D和點C的坐標；
步驟3.3、通過對曲線OA平移、翻轉和旋轉操作得到曲線AB、曲線BC和曲線CD，規劃得到由曲線OA、曲線AB、曲線BC和曲線CD組成的汽車換道避讓路徑。
5.根據權利要求4所述的一種用于換道避讓的自動駕駛方法，其特征在于，所述步驟4具體步驟包括：
步驟4.1、根據系統狀態向量，將汽車前輪轉向角作為系統控制輸入，基于線性二自由度汽車動力學方程構建汽車換道避讓路徑跟蹤誤差方程，其中，為汽車質心點與目標路徑的距離，為的導數，為汽車方位角與目標方位角的偏差，為的導數；
步驟4.2、修正汽車前輪和后輪等效側偏剛度；
步驟4.3、根據系統輸出量，構建汽車換道避讓路徑跟蹤控制模型其中，A為系統名義矩陣，ΔA為A的攝動矩陣；B1為控制名義矩陣，ΔB1為B1的攝動矩陣，B2為擾動名義矩陣，ΔB2為B2的攝動矩陣，C為輸出矩陣，為目標橫擺角速度，為汽車換道避讓路徑跟蹤誤差。
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