[發明專利]預瞄點確定方法、車輛控制方法以及車輛控制系統

在審

• 申請號: 202210197843.X
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114475574A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王進;羅尤春;黃志雄;張琪林;王宇;李燾;孔楚凡
• 申請（專利權）人: 廣東皓行科技有限公司
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: B60W30/02;B60W30/045;B60W30/165;B60W50/00;B60W10/20;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 邵飛

本申請實施例提供一種預瞄點確定方法、車輛控制方法以及車輛控制系統，所述預瞄點確定方法包括：獲取車輛的期望路徑、車輛位置以及預瞄距離；基于所述車輛位置到所述期望路徑的距離，在所述期望路徑上確定出第一路徑點；基于所述預瞄距離，獲得第一距離以及第二距離；從所述第一路徑點沿所述期望路徑向前增加所述第一距離，獲得第二路徑點；基于所述第二路徑點以及所述第二距離，在所述期望路徑的外側確定出預瞄點，其中，所述預瞄點用于確定車輛轉向控制量。

技術領域

本申請涉及車輛控制技術領域，特別涉及一種預瞄點確定方法、車輛控制方法以及車輛控制系統。

背景技術

在無人駕駛車輛控制領域中，路徑跟蹤控制是非常重要的關鍵技術。特別在農機無人駕駛領域，與乘用車不同，農機的控制精度要求非常高，路徑跟蹤控制算法的效果好壞直接決定了農機的作業質量。在曲線路徑跟蹤控制過程中，預瞄點的確定方法和車輛轉向控制又是非常重要的技術。若預瞄點選取的太遠，將導致車輛轉向控制的精度下降，若預瞄點選取的太近，將導致車輛轉向控制的穩定性下降。

現有技術中，至少存在以下缺點：

1、在車輛路徑跟蹤控制時無法較好地貼合期望路徑；

2、對于曲率越大的路徑，車輛的橫向誤差越大；

3、若為了提高精度而減小預瞄距離，則可能導致路徑跟蹤控制的穩定性下降；

4、對于拖拉機具的車輛，只能控制車輛本身的控制精度，而無法保證機具的控制精度。

發明內容

本申請提供了一種預瞄點確定方法、車輛控制方法以及車輛控制系統，其能夠在車輛路徑跟蹤控制時提高貼合期望路徑的準確度，提高車輛控制精度和穩定性。

第一方面，本申請提供了一種預瞄點確定方法，應用于車輛控制系統，所述方法包括：

獲取車輛的期望路徑、車輛位置以及預瞄距離；

基于所述車輛位置到所述期望路徑的距離，在所述期望路徑上確定出第一路徑點；

基于所述預瞄距離，獲得第一距離以及第二距離；

從所述第一路徑點沿所述期望路徑向前增加所述第一距離，獲得第二路徑點；

基于所述第二路徑點以及所述第二距離，在所述期望路徑的外側確定出預瞄點，其中，所述預瞄點用于確定車輛轉向控制量。

其中一種可能的實現方式中，所述基于所述第二路徑點以及所述第二距離，在所述期望路徑的外側確定出預瞄點，包括：

從所述第二路徑點沿所述期望路徑的切線向前增加所述第二距離，獲得預瞄點。

其中一種可能的實現方式中，所述第一距離以及所述第二距離由公式：

L1＝k*s；

L2＝(1-k)*s計算得到；

其中，L1為第一距離，L2為第二距離，s為預瞄距離，k為比例系數，且0≤k≤1。

其中一種可能的實現方式中，所述預瞄距離由公式：

s＝k1*v+b1計算得到；

其中，s為預瞄距離，v為車速，k1和b1為常數。

其中一種可能的實現方式中，所述車輛控制系統包括車輛轉向模型，所述車輛轉向模型包括在轉向過程中車輛與機具的相對位置關系，所述機具由所述車輛拖拉行駛，所述獲取車輛的期望路徑，包括：

獲取行駛路徑，其中，所述行駛路徑為所述機具的期望路徑；

基于所述車輛轉向模型以及所述機具的期望路徑，得到所述車輛的期望路徑。