无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质，涉及无人驾驶技术领域。该方法包括：获取无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率；根据无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩；根据确定的前轮转角和车轮力矩，控制无人驾驶车辆行驶。本公开能够综合考虑无人驾驶车辆在不同运行工况下的车辆稳定性和跟踪精度来对无人驾驶车辆的行驶进行控制，能够实现适应不同运行工况的轨迹跟踪与稳定性的一体化协调控制。体化协调控制。体化协调控制。

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本公开涉及无人驾驶
，尤其涉及一种无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着电子信息和通讯技术的不断发展以及相关新型基础设施建设的不断完善，车辆的电动化、智能化和网联化进程不断加快。与传统车辆相比，四轮独立驱动的无人驾驶电动汽车，在减少环境污染、降低能源消耗、缓解交通拥堵、提高道路利用率、减少车辆安全事故以及提高车辆安全性等方面具有显著优势，为满足人们安全、舒适、便捷的日常生活需要和高效、节能、智能化的出行需求提供了解决方案。
[0003]无人驾驶车辆是一个复杂的系统，主要包括环境感知、行为决策、运动规划和轨迹跟踪控制四大核心关键技术。其中，轨迹跟踪控制基于感知规划层得到的道路环境信息和参考轨迹信息，结合车辆自身状态，通过控制车辆转向、加速或制动，在保证车辆稳定行驶的同时实现对参考轨迹和目标车速的跟踪。因此，轨迹跟踪控制作为控制车辆产生实际动作的功能模块，对于保证车辆的稳定性、安全性和舒适性至关重要。
[0004]目前，关于无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制方案，大多是基于固定权重的中低车速良好路面的常规工况，很少同时考虑对稳定性和期望车速的控制，或将稳定性控制和轨迹跟踪控制分开进行考虑，导致一旦车辆的运行工况发生变化，控制器难以综合考虑稳定性和跟踪精度等多个控制目标的权重优先级，从而导致轨迹跟踪精度显著降低，甚至会导致车辆出现侧滑、失稳等危险工况，很难适应复杂多变的真实道路交通环境。因此，设计面向不同运行工况的无人驾驶车辆(例如，四轮独立驱动的无人驾驶电动汽车)轨迹跟踪与稳定性协调控制方法，以提升无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性和工况适应性，是本领域亟待解决的技术问题。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本公开提供一种无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质，至少在一定程度上克服相关技术中难以实现在不同运行工况下对无人驾驶车辆的轨迹跟踪精度和稳定性进行协调控制的技术问题。
[0007]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种无人驾驶车辆控制方法，该方法包括：获取无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率；根据所述无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定所述无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车
轮力矩；根据确定的前轮转角和车轮力矩，控制所述无人驾驶车辆行驶。
[0009]根据本公开的另一个方面，还提供了一种无人驾驶车辆控制装置，该装置包括：状态信息获取模块，用于获取无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率；控制量确定模块，用于根据所述无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定所述无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩；控制模块，用于根据确定的前轮转角和车轮力矩，控制所述无人驾驶车辆行驶。
[0010]根据本公开的另一个方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述无人驾驶车辆控制方法。
[0011]根据本公开的另一个方面，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上述任意一项所述的无人驾驶车辆控制方法。
[0012]本公开的实施例所提供的无人驾驶车辆控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，通过获取无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，进而根据无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩，以便根据确定的前轮转角和车轮力矩，控制无人驾驶车辆行驶。通过本公开实施例，能够综合考虑无人驾驶车辆在不同运行工况下的车辆稳定性和跟踪精度来对无人驾驶车辆的行驶进行控制，能够实现适应不同运行工况的轨迹跟踪与稳定性的一体化协调控制。
[0013]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0014]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1示出本公开实施例中一种无人驾驶车辆控制方法流程图；
[0016]图2示出本公开实施例中一种无人驾驶车辆控制方法的具体实现架构示意图；
[0017]图3示出本公开实施例中一种纵向PID运动控制器示意图；
[0018]图4示出本公开实施例中一种车辆与路径相对位置模型示意图；
[0019]图5示出本公开实施例中一种七自由度双轨车辆动力学模型示意图；
[0020]图6示出本公开实施例中一种轮胎模型模型示意图；
[0021]图7示出本公开实施例中一种基于轮胎侧偏角相平面的稳定性指标设计示意图；
[0022]图8示出本公开实施例中一种对车辆轨迹跟踪精度、操纵性、稳定性权重自适应调节曲线示意图；
[0023]图9示出本公开实施例中一种四轮滑移率偏差权重自适应调节曲线示意图；
[0024]图10示出本公开实施例中一种无人驾驶车辆控制装置示意图；
[0025]图11示出本公开实施例中一种电子设备的结构框图；
[0026]图12示出本公开实施例中一种计算机可读存储介质示意图。
具体实施方式
[0027]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
[0028]此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0029]下面结合附图，对本公开实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆控制方法，其特征在于，包括：获取无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率；根据所述无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定所述无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩；根据确定的前轮转角和车轮力矩，控制所述无人驾驶车辆行驶。2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆控制方法，其特征在于，根据所述无人驾驶车辆在不同运行工况下的轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率，确定所述无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩，包括：以轨迹跟踪精度、稳定性指标和车轮滑移率为目标，构建目标函数；确定所述目标函数的约束条件；根据所述目标函数和所述约束条件，确定所述无人驾驶车辆在不同运行工况下以稳定状态跟踪目标车速和参考轨迹信息行驶的前轮转角和车轮力矩。3.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取无人驾驶车辆的目标车速和参考轨迹信息；根据所述无人驾驶车辆的目标车速和参考轨迹信息，确定所述无人驾驶车辆跟踪所述目标车速和所述参考轨迹信息行驶的前轮转角；根据所述无人驾驶车辆的目标车速和实际车速，确定所述无人驾驶车辆跟踪所述目标车速所需的总驱动或制动力矩；根据所述无人驾驶车辆的前后轴垂直载荷分布情况，将所述无人驾驶车辆跟踪所述目标车速所需的总驱动或制动力矩分配到各个车轮，得到各个车轮的纵向驱动或制动力矩；根据所述无人驾驶车辆在不同运行工况下的车轮滑移率，对各个车轮的纵向驱动或制动力矩进行约束。4.根据权利要求3所述的无人驾驶车辆控制方法，其特征在于，在根据所述无人驾驶车辆的目标车速和实际车速，确定所述无人驾驶车辆跟踪所述目标车速所需的总驱动或制动力矩之后，所述方法还包括：获取所述无人驾驶车辆上电机输出的最大驱动或制动力矩；根据所述无人驾驶车辆上电机输出的最大驱动或制动力矩，对所述无人驾驶车辆跟踪所述目标车速所需的总驱动或制动力矩进行限...

【专利技术属性】
技术研发人员：许男，胡敏，丁海涛，张岳韬，裴双红，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：