[發(fā)明專利]一種車輛控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110391565.7
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112977478B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳凱;王曉東;張?zhí)炖?/a>
• 申請（專利權）人: 北京主線科技有限公司
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W50/00;B60W30/18
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯菲菲;劉鐵生

本申請?zhí)峁┮环N車輛控制方法及裝置，涉及自動駕駛技術領域。其中，車輛控制方法包括：獲取車輛在下一時刻的參考狀態(tài)，參考狀態(tài)包括車輛的位置、車頭的航向角和車掛的航向角；根據(jù)車輛在當前時刻的實際轉向角預測車輛在下一時刻的預測狀態(tài)，預測狀態(tài)包括車輛的位置、車頭的航向角和車掛的航向角；基于參考狀態(tài)和預測狀態(tài)生成車輛在下一時刻的規(guī)劃轉向角，規(guī)劃轉向角能夠減小預測狀態(tài)與參考狀態(tài)之間的差異；采用規(guī)劃轉向角在下一時刻控制車輛行駛。這樣，不僅使車頭能夠按照參考軌跡行駛，還能夠使車掛也按照參考軌跡行駛。

技術領域

本申請涉及自動駕駛技術領域，尤其涉及一種車輛控制方法及系統(tǒng)。

背景技術

所謂自動駕駛，是指通過計算機對車輛進行控制，使得車輛按照規(guī)劃的路徑行駛。具體來說，在車輛中，路徑規(guī)劃模塊輸出參考軌跡，定位定向模塊獲取車輛的實時位置、車速等信息，控制模塊根據(jù)參考軌跡、車輛的實時位置和車速等信息確定方向盤等執(zhí)行機構的轉角，進而采用該轉角控制車輛按照參考軌跡行駛（即進行軌跡跟蹤控制）。

在現(xiàn)有技術中，常用的軌跡跟蹤控制方法主要有：比例積分微分（ProportionIntegral Differential，PID）控制法、模型預測控制法、預瞄控制法、前饋反饋控制法以及線性二次型調(diào)節(jié)器（Linear Quadratic Regulator，LQR）控制法等。

但是，PID控制法在控制過程中需要不斷地試湊參數(shù)，尤其在車速變化或道路曲率變化時體現(xiàn)的更為明顯，因此，PID控制法難以實現(xiàn)對曲率不斷變化的軌跡進行平穩(wěn)跟蹤。模型預測控制法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)地跟蹤，但是對于行駛在存在障礙物的道路上的掛車，模型預測控制法還是無法達到期望的軌跡跟蹤以及避障效果。雖然有學者提出了A*等路徑規(guī)劃方法和模型預測方法對控制模塊進行優(yōu)化，但是這種設計復雜，增大了路徑規(guī)劃模塊與控制模塊之間的耦合，需要對車輛上層重新進行設計，無法在實際中廣泛應用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種車輛控制方法及系統(tǒng)，以使掛車能夠?qū)η什粩嘧兓能壽E進行平穩(wěn)跟蹤，并且設計簡單，能夠在實際中廣泛應用。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供如下技術方案：

本申請第一方面提供一種車輛控制方法，所述車輛包括：車頭和車掛；所述方法包括：

獲取所述車輛在下一時刻的參考狀態(tài)，所述參考狀態(tài)包括所述車輛的位置、所述車頭的航向角和所述車掛的航向角；

根據(jù)所述車輛在當前時刻的實際轉向角預測所述車輛在下一時刻的預測狀態(tài)，所述預測狀態(tài)包括所述車輛的位置、所述車頭的航向角和所述車掛的航向角；

基于所述參考狀態(tài)和所述預測狀態(tài)生成所述車輛在下一時刻的規(guī)劃轉向角，所述規(guī)劃轉向角能夠減小所述預測狀態(tài)與所述參考狀態(tài)之間的差異；

采用所述規(guī)劃轉向角在下一時刻控制所述車輛行駛。

本申請第二方面提供一種車輛控制裝置，所述車輛包括：車頭和車掛；所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取所述車輛在下一時刻的參考狀態(tài)，所述參考狀態(tài)包括所述車輛的位置、所述車頭的航向角和所述車掛的航向角；

預測單元，用于根據(jù)所述車輛在當前時刻的實際轉向角預測所述車輛在下一時刻的預測狀態(tài)，所述預測狀態(tài)包括所述車輛的位置、所述車頭的航向角和所述車掛的航向角；

控制單元，用于基于所述參考狀態(tài)和所述預測狀態(tài)生成所述車輛在下一時刻的規(guī)劃轉向角，所述規(guī)劃轉向角能夠減小所述預測狀態(tài)與所述參考狀態(tài)之間的差異；

所述控制單元，用于采用所述規(guī)劃轉向角在下一時刻控制所述車輛行駛。