一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质。该控制方法包括S1，生成车辆当前的期望轨迹；S2，将调用期望轨迹的执行周期拆分为若干控制周期；S3，依次执行每个控制周期，在每个控制周期内，根据上一时刻车辆位姿推算当前时刻在期望轨迹上的相对位姿，根据当前时刻车辆位姿和相对位姿的误差来计算补偿控制信号，根据补偿控制信号操控车辆；S4，返回步骤S1。本发明专利技术提出了一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质，能够实现符合个人偏好的驾驶风格，提升用户体验。提升用户体验。提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆自动驾驶
，尤其涉及一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前由于车辆自动驾驶系统的硬件和算法限制，规划模块和控制模块通常存在一定的执行时间差,例如若规划模块的调用执行周期为50ms,控制模块的调用执行周期为10ms。在高速场景下，特别是在弯道中，因模块间调用执行时间差产生的控制误差会严重影响车辆自动驾驶的安全性。
[0003]因此，如何根据主车车辆状态，在一个规划模块的调用执行周期内，推算出本车辆与规划轨迹的相对位姿，使得控制模块能够进行更加准确的控制，保证车辆自动驾驶的安全性成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质，能够实现规划轨迹的精准控制，保证自动驾驶的安全性，提升用户体验。
[0005]具体地，本专利技术提出了一种车辆自动驾驶的控制方法，包括步骤：
[0006]S1，生成车辆当前的期望轨迹；
[0007]S2，将调用所述期望轨迹的执行周期拆分为若干控制周期；
[0008]S3，依次执行每个所述控制周期，在每个控制周期内，根据上一时刻的车辆位姿推算当前时刻在期望轨迹上的相对位姿，根据当前时刻车辆位姿和相对位姿的误差来计算补偿控制信号，根据所述补偿控制信号操控车辆；
[0009]S4，返回步骤S1。<br/>[0010]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S1中，根据车辆朝向、车道线和障碍物信息生成车辆当前的所述期望轨迹。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3在每个控制周期内，计算所述补偿控制信号的步骤包括：
[0012]S31，在一个控制周期内，在起点的左手坐标系下获取期望轨迹；
[0013]S32，通过坐标转换，根据所述期望轨迹推算在终点的左手坐标系下的期望轨迹；
[0014]S33，找到终点在步骤S2所获取的期望轨迹上的投影点；
[0015]S34，根据所述终点和投影点的单位正交向量和车辆航向角来计算所述补偿控制信号。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S31中，将在起点的左手坐标系下获得的期望轨迹用曲线方程描述。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S32中，执行步骤包括：
[0018]S321，对所述期望轨迹上的点进行采样；
[0019]S322，对所述采样的点进行终点的左手坐标系下的坐标变换；
[0020]S323，利用最小二乘法对坐标变换后的点进行拟合，获得终点的左手坐标系下的期望轨迹。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S34中，所述补偿控制信号包括补偿速度、加速度和方向盘转角，根据所述终点和投影点的单位正交向量和车辆航向角来计算所述终点和投影点的纵向位置误差和纵向速度误差，根据所述纵向位置误差和纵向速度误差计算所述补偿速度和加速度；根据所述终点和投影点的单位正交向量和车辆航向角来计算所述终点和投影点的横向误差、横向速度误差、航向角误差和航向角误差率，根据所述横向误差、横向速度误差、航向角误差和航向角误差率计算横向位置误差、横向速度误差以及所述方向盘转角。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述终点和投影点的纵向位置误差和纵向速度误差通过PID闭环控制器来计算所述补偿速度和加速度；所述终点和投影点的横向误差、横向速度误差、航向角误差和航向角误差率通过LQR控制器来计算所述方向盘转角。
[0023]本专利技术还提供了一种车辆自动驾驶的控制系统，用于实现如权利要求1所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，包括：
[0024]决策规划单元，用于生成期望轨迹；
[0025]控制单元，包括拆分模块、推算模块和计算模块，所述拆分模块用于将所述期望轨迹的执行周期拆分为若干控制周期；所述推算模块用于根据上一时刻的车辆位姿推算当前时刻在期望轨迹上的相对位姿；所述计算模块根据当前时刻所述车辆位姿和相对位姿的误差来计算补偿控制信号；
[0026]车辆执行单元，在所述执行周期的每个控制周期内获取所述补偿控制信号，并根据所述补偿控制信号操控车辆。
[0027]根据本专利技术的一个实施例，所述控制系统还包括感知模块，用于获取车辆朝向、车道线和障碍物信息并进行处理，所述决策规划单元根据所述感知模块的处理结果生成期望轨迹。
[0028]本专利技术还提供了一种车辆自动驾驶的控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的车辆自动驾驶的控制方法的步骤。
[0029]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的车辆自动驾驶的控制方法的步骤。
[0030]本专利技术提供的一种车辆自动驾驶的控制方法、系统、设备及计算机可读存储介质，将期望轨迹的执行周期拆分为若干控制周期，在每个控制周期内，根据车辆位姿推算在期望轨迹上的相对位姿，并计算补偿控制信号，根据所述补偿控制信号操控车辆，能保证自动驾驶的安全性，提升用户体验。
[0031]应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。
附图说明
[0032]包括附图是为提供对本专利技术进一步的解释，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：
[0033]图1示出了本专利技术一个实施例的车辆自动驾驶的控制方法的流程框图。
[0034]图2示出了本专利技术一个实施例的计算补偿控制信号的流程框图。
[0035]图3示出了本专利技术一个实施例的车辆自动驾驶过程的模拟示意图。
[0036]图4示出了本专利技术一个实施例的补偿行车轨迹和期望轨迹的示意图。
[0037]图5示出了本专利技术一个实施例的车辆自动驾驶的控制系统的结构示意图。
[0038]其中，附图中包含以下附图标记：
[0039]车道线
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301
[0040]车道中心线
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302
[0041]无补偿行车轨迹
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303
[0042]补偿行车轨迹
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304、401
[0043]期望轨迹
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305、402
[0044]车辆
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306
[0045]控制系统
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500
[0046]决策规划单元
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501
[0047]控制单元
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502
[0048]车辆执行单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆自动驾驶的控制方法，包括步骤：S1，生成车辆当前的期望轨迹；S2，将调用所述期望轨迹的执行周期拆分为若干控制周期；S3，依次执行每个所述控制周期，在每个控制周期内，根据上一时刻车辆位姿推算当前时刻在期望轨迹上的相对位姿，根据当前时刻的车辆位姿和相对位姿的误差来计算补偿控制信号，根据所述补偿控制信号操控车辆；S4，返回步骤S1。2.如权利要求1所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，在步骤S1中，根据车辆朝向、车道线和障碍物信息生成车辆当前的所述期望轨迹。3.如权利要求1所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，在步骤S3在每个控制周期内，计算所述补偿控制信号的步骤包括：S31，在一个控制周期内，在起点的左手坐标系下获取期望轨迹；S32，通过坐标转换，根据所述期望轨迹推算在终点的左手坐标系下的期望轨迹；S33，找到终点在步骤S2所获取的期望轨迹上的投影点；S34，根据所述终点和投影点的单位正交向量和车辆航向角来计算所述补偿控制信号。4.如权利要求3所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，在步骤S31中，将在起点的左手坐标系下获得的期望轨迹用曲线方程描述。5.如权利要求4所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，在步骤S32中，执行步骤包括：S321，对所述期望轨迹上的点进行采样；S322，对所述采样的点进行终点的左手坐标系下的坐标变换；S323，利用最小二乘法对坐标变换后的点进行拟合，获得终点的左手坐标系下的期望轨迹。6.如权利要求3所述的车辆自动驾驶的控制方法，其特征在于，在步骤S34中，所述补偿控制信号包括补偿速度、加速度和方向盘转角，根据所述终点和投影点的单位正交向量和车辆航向角来计算所述终点和投影点的纵向位置误差和纵向速度误差，根据所述纵向位置误差和纵向速度误差计算所述补偿速度和加速度；根据所述终点和投影点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林丰，陈远龙，李超群，李勇，隋记魁，罗凤梅，陈超，李世豪，
申请(专利权)人：合众新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：