长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质技术

技术编号:37470203 阅读:17 留言:0更新日期:2023-05-06 09:49
本申请提供一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质,涉及自动驾驶技术领域。该方法包括:获取参考路径的跟踪预瞄点;根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,所述轴位点包括长轴车辆的前轴位点、质心位点和后轴位点;根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角,并根据所述目标前轮转角控制所述长轴车辆行驶,所述转角权重矩阵是根据每一轴位点到跟踪预瞄点的距离得到的。本申请的方法,避免了长轴车辆的某一轴位点通过,而其余轴位点严重偏离参考路径的现象,确保长轴车辆整体行驶轨迹更加贴合参考路径,提高其在狭窄空间的通过能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质


[0001]本申请涉及自动驾驶
,尤其涉及一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]路径跟踪控制作为无人驾驶车辆运动控制的核心技术之一,直接影响了无人车的功能实现和性能安全。
[0003]目前,传统的路径跟踪控制研究对象更多的是面向于短轴车辆,通过获取车辆状态信息以及参考路径信息,控制车辆的转向、加速以及制动,从而实现路径跟踪控制。
[0004]但目前常用的控制算法一般是将车辆简化为质点,并以此为基础,对车辆这质点到参考路径之间的偏离情况进行控制。而对于长轴车辆来说,其车身长度通常较长,传统的跟踪控制方法很难满足其跟踪精度和稳定性的要求,容易出现车辆的某一部分能很好地贴合参考路径,而其他部分出现严重偏离参考路径的现象,尤其是当遇到长轴车辆在狭窄空间中的转向问题,如果忽略车辆的长轴特性,很容易与外界发生碰撞,存在安全隐患。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质,用以解决采用传统的跟踪控制方法很难满足长轴车辆的跟踪精度和稳定性的要求,容易出现车辆的某一部分能很好地贴合参考路径,而其他部分出现严重偏离参考路径的现象,尤其是当遇到在狭窄空间中的转向问题,如果忽略车辆的长轴特性,很容易与外界发生碰撞,存在安全隐患的问题。
[0006]第一方面,本申请提供一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法,包括:
[0007]获取参考路径的跟踪预瞄点,所述跟踪预瞄点用于表示长轴车辆行驶至参考路径上的目标位置;
[0008]根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,所述轴位点包括长轴车辆的前轴位点、质心位点和后轴位点;
[0009]根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角,并根据所述目标前轮转角控制所述长轴车辆行驶,所述转角权重矩阵是根据每一轴位点到跟踪预瞄点的距离得到的。
[0010]在一种可能的设计中,所述根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,包括:
[0011]获取长轴车辆的横摆角;
[0012]根据所述跟踪预瞄点、质心位点、每一轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定每一轴位点的航向偏差;
[0013]根据所述轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、质心位点、轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差;
[0014]根据所述每一轴位点的航向偏差和所述横向偏差,确定每一轴位点对应的前轮转角。
[0015]在一种可能的设计中,所述根据所述跟踪预瞄点、质心位点、每一轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定每一轴位点的航向偏差,包括:
[0016]根据所述跟踪预瞄点、质心位点、前轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定前轴位点的航向偏差;
[0017]根据所述跟踪预瞄点、质心位点以及横摆角,确定质心位点的航向偏差;
[0018]根据所述跟踪预瞄点、质心位点、后轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定后轴位点的航向偏差。
[0019]在一种可能的设计中,所述长轴车辆上各轴位点到所述跟踪预瞄点的横向距离相等,所述根据所述轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、质心位点、轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差,包括:
[0020]根据所述后轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、后轴位点到质心位点的距离、质心位点以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差。
[0021]在一种可能的设计中,所述根据所述每一轴位点的航向偏差和所述横向偏差,确定每一轴位点对应的前轮转角,包括:
[0022]根据所述前轴位点的航向偏差和所述横向偏差,确定前轴位点对应的前轮转角;
[0023]根据所述质心位点的航向偏差和所述横向偏差,确定质心位点对应的前轮转角;
[0024]根据所述后轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、质心位点、前轴位点到质心位点的距离、后轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定后轴位点对应的前轮转角。
[0025]在一种可能的设计中,所述根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角之前,所述方法还包括:
[0026]根据所述跟踪预瞄点、质心位点、前轴位点到质心位点的距离、后轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定跟踪预瞄点到每一轴位点的距离;
[0027]根据所述跟踪预瞄点到每一轴位点的距离之和,确定总距离;
[0028]根据每一轴位点到跟踪预瞄点的距离与总距离的比值,确定转角权重矩阵。
[0029]在一种可能的设计中,所述根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角,包括:
[0030]根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵的乘积,得到预测前轮转角,所述预测前轮转角用于表示前轮转角的理论值;
[0031]判断所述预测前轮转角是否大于前轮最大转角,若是,则将所述前轮最大转角作为目标前轮转角,若否,则将所述预测前轮转角作为目标前轮转角。
[0032]在一种可能的设计中,所述获取参考路径的跟踪预瞄点,包括:
[0033]获取参考路径上到长轴车辆的质心位点距离最小的最近点;
[0034]根据所述最近点、车速以及路径曲率,确认参考路径的最近点向前搜索的路径点个数;
[0035]根据所述路径点个数和最近点,得到跟踪预瞄点。
[0036]第二方面,本申请提供一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制设备,包括:
[0037]获取模块,用于获取参考路径的跟踪预瞄点,所述跟踪预瞄点用于表示长轴车辆
行驶至参考路径上的目标位置;
[0038]处理模块,用于根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,所述轴位点包括长轴车辆的前轴位点、质心位点和后轴位点;
[0039]控制模块,用于根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角,并根据所述目标前轮转角控制所述长轴车辆行驶,所述转角权重矩阵是根据每一轴位点到跟踪预瞄点的距离得到的。
[0040]第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
[0041]所述存储器存储计算机执行指令;
[0042]所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法。
[0043]第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法。
[0044]本申请提供的长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法、设备及存储介质,通过获取参考路径的跟踪预瞄点,所述跟踪预瞄点用于表示长轴车辆行驶至参考路径上的目标位置;根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长轴车辆多轴位点路径跟踪控制方法,其特征在于,包括:获取参考路径的跟踪预瞄点,所述跟踪预瞄点用于表示长轴车辆行驶至参考路径上的目标位置;根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,所述轴位点包括长轴车辆的前轴位点、质心位点和后轴位点;根据所述每一轴位点对应的前轮转角和转角权重矩阵,得到长轴车辆的目标前轮转角,并根据所述目标前轮转角控制所述长轴车辆行驶,所述转角权重矩阵是根据每一轴位点到跟踪预瞄点的距离得到的。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述跟踪预瞄点以及长轴车辆的多个轴位点,得到每一轴位点对应的前轮转角,包括:获取长轴车辆的横摆角;根据所述跟踪预瞄点、质心位点、每一轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定每一轴位点的航向偏差;根据所述轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、质心位点、轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差;根据所述每一轴位点的航向偏差和所述横向偏差,确定每一轴位点对应的前轮转角。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述跟踪预瞄点、质心位点、每一轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定每一轴位点的航向偏差,包括:根据所述跟踪预瞄点、质心位点、前轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定前轴位点的航向偏差;根据所述跟踪预瞄点、质心位点以及横摆角,确定质心位点的航向偏差;根据所述跟踪预瞄点、质心位点、后轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定后轴位点的航向偏差。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述长轴车辆上各轴位点到所述跟踪预瞄点的横向距离相等,所述根据所述轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、质心位点、轴位点到质心位点的距离以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差,包括:根据所述后轴位点的航向偏差、跟踪预瞄点、后轴位点到质心位点的距离、质心位点以及横摆角,确定长轴车辆的横向偏差。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述每一轴位点的航向偏差和所述横向偏差,确定每一轴位点对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛广智魏维田磊刘阳赵玉超
申请(专利权)人:中国重汽集团济南动力有限公司
类型:发明
国别省市:

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