[發明專利]減少估計自主車輛動力學的不確定性的系統和方法

有效

• 申請號: 202111063487.4
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113815644B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王海鳴;張亮亮;孔旗
• 申請（專利權）人: 北京沃東天駿信息技術有限公司;京東美國科技公司
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W50/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊靜

1.一種控制自主車輛的系統，包括安裝在所述自主車輛上的車輛傳感器和控制器，其中所述控制器包括處理器和存儲有計算機可執行代碼的存儲設備，所述計算機可執行代碼在所述處理器處執行時被配置為：

從所述車輛傳感器接收所述自主車輛的狀態參數；

使用線性最小二乘法基于所述狀態參數量化動力學誤差界限，其中，所述動力學誤差界限包括以下至少之一：多輪估計誤差的上確界和多輪估計誤差的平均值；

通過在狀態空間模型中結合所述動力學誤差界限，確定所述自主車輛的所述狀態空間模型；

基于所述狀態空間模型最小化線性二次調節器的成本函數，以獲得控制輸入；以及

使用所述控制輸入控制所述自主車輛；

其中，所述狀態空間模型由x_t+1＝Ax_t+Bu_t+ω_t定義，x_t+1為所述自主車輛在t+1時刻的狀態，x_t為所述自主車輛在t時刻的狀態，u_t為所述自主車輛在t時刻的所述控制輸入，ω_t是t時刻系統的噪聲，A和B為所述狀態空間模型的矩陣；

x_t+1＝Θz_t+ω_t，Θ＝[A?B]，對于n個采樣數據X＝ΘZ+W，所述動力學誤差界限由E＝(Z^TZ)^-1ZW計算；以及

通過將所述動力學誤差界限E加入方程x_t+1＝Ax_t+Bu_t中的矩陣A和B以獲得所述狀態空間模型。

2.根據權利要求1所述的系統，其中

所述矩陣A定義為：

所述矩陣B定義為：以及

m為所述車輛的質量，C_f為前輪轉向剛度，C_r為后輪轉向剛度，V為縱向車速，l_f為所述前輪的中心與車輛中心之間的距離，l_r為所述后輪的中心與所述車輛中心之間的距離，l_z為轉動慣量。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述自主車輛的所述狀態參數包括橫向位置誤差、橫向位置誤差率、偏航角誤差和偏航角誤差率。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述自主車輛的所述控制輸入包括扭矩和偏航力矩，所述扭矩施加在所述自主車輛的車輪以加速或制動所述自主車輛，所述偏航力矩施加在所述自主車輛的方向盤以調整偏航角。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器還被配置為為所述自主車輛提供規劃路徑。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述車輛傳感器包括相機、LIDAR設備和全球定位系統GPS中的至少一個。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述車輛傳感器包括速度計、加速度計和慣性測量單元IMU中的至少一個。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器是嵌入式設備。