[發明專利]自動泊車的路徑跟蹤控制方法、裝置和計算機設備

在審

• 申請號: 202210955651.0
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115303256A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 秦振振
• 申請（專利權）人: 浙江零跑科技股份有限公司
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: B60W30/02;B60W30/06;B60W50/00;B60W60/00
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 方道杰

1.一種自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，包括：

獲取預瞄前饋控制器的前饋方向盤轉角和偏差距離，并基于所述偏差距離確定所述預瞄前饋控制器的第一比例因子；

獲取LQR反饋控制器的反饋方向盤轉角，并預設所述LQR反饋控制器的第二比例因子；所述第一比例因子和第二比例因子滿足關系條件；

根據所述前饋方向盤轉角、所述第一比例因子、所述反饋方向盤轉角以及第二比例因子，確定方向盤轉角；

基于所述方向盤轉角對自動泊車的期望路徑軌跡進行跟蹤控制。

2.根據權利要求1所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于當前的所述方向盤轉角與上次的所述方向盤轉角的比較，確定所述方向盤轉角的轉角變化量；

將所述方向盤轉角的轉角變化量與預設轉角閾值進行比較，確定是否工況異常；

在所述方向盤轉角的轉角變化量不滿足預設轉角閾值時，確定工況異常；更新所述第一比例因子和所述第二比例因子，并根據所述前饋方向盤轉角、所述反饋方向盤轉角以及更新后的第一比例因子和第二比例因子，重新確定所述方向盤轉角。

3.根據權利要求1所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述第一比例因子的表達式為：

a＝Δl/l₀；

式中，a表示第一比例因子；Δl表示偏差距離；l₀為常量。

4.根據權利要求1所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述關系條件為：

a+b＝1；

式中，a表示第一比例因子；b表示第二比例因子。

5.根據權利要求1至4任一項所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述獲取預瞄前饋控制器的前饋方向盤轉角和偏差距離，包括：

獲取泊車的期望路徑軌跡和車輛當前定位信息，并根據所述期望路徑軌跡和所述車輛當前定位信息，基于航向偏差進行插值計算，得到理論泊車點；

將所述理論泊車點中的前輪轉角作為預瞄前饋控制器的前饋方向盤轉角；

根據所述理論泊車點和所述車輛當前定位信息，確定所述偏差距離。

6.根據權利要求5所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述獲取泊車的期望路徑軌跡和車輛當前定位信息，并根據所述期望路徑軌跡和所述車輛當前定位信息，基于航向偏差進行插值計算，得到理論泊車點，包括：

基于泊車的車輛當前定位信息和目標泊車車位信息，利用泊車路徑規劃算法，得到泊車的期望路徑軌跡；

遍歷期望路徑軌跡與車輛當前定位信息的距離，確定兩個目標點；

將兩個所述目標點和縱向偏差進行插值匹配，得到理論泊車點。

7.根據權利要求1至4任一項所述的自動泊車的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述獲取LQR反饋控制器的反饋方向盤轉角，包括：

獲取車輛位姿的橫向偏差和航向偏差，利用預設的車輛阿克曼運動學模型，根據所述橫向偏差和所述航向偏差，構建二自由度的車輛阿克曼運動學模型的離散狀態空間方程；

根據所述橫向偏差和航向偏差，確定累計偏差；并根據所述累計偏差和預設的控制輸入加權，設置目標函數；

基于車輛參數和所述目標函數，對所述離散狀態空間方程進行LQR最優化求解，得到LQR反饋控制器的反饋方向盤轉角。

8.一種自動泊車的路徑跟蹤控制裝置，其特征在于，包括：預瞄前饋控制模塊、LQR反饋控制模塊、計算模塊以及跟蹤控制模塊；

所述預瞄前饋控制模塊，用于獲取預瞄前饋控制器的前饋方向盤轉角，并基于偏差距離確定所述預瞄前饋控制器的第一比例因子；

所述LQR反饋控制模塊，用于獲取LQR反饋控制器的反饋方向盤轉角，并預設所述LQR反饋控制器的第二比例因子；所述第一比例因子和第二比例因子滿足關系條件；

所述計算模塊，用于根據所述前饋方向盤轉角、所述第一比例因子、所述反饋方向盤轉角以及第二比例因子，確定方向盤轉角；

所述跟蹤控制模塊，用于基于所述方向盤轉角對自動泊車的期望路徑軌跡進行跟蹤控制。