[发明专利]一种智能车转向控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种智能车转向控制方法及装置，所述方法包括：步骤1，采集自车的行驶信息、期望路径信息及障碍物信息；步骤2，根据步骤1中采集到的各信息，选取最小预瞄距离和最大预瞄距离；步骤3，根据最小和最大预瞄距离，确定当前预瞄距离和对应该当前预瞄距离的当前预瞄点；步骤4，根据当前预瞄点以及车辆信息，生成双圆弧合成曲线；步骤5，根据双圆弧合成曲线，确定前轮期望转角；步骤6，判断双圆弧合成曲线是否符合安全行驶原则，若符合安全行驶原则，则将前轮期望转角确定为最终前轮期望转角，若不符合安全行驶原则，则返回步骤3。本发明可以控制车辆按照双圆弧合成曲线进行转向，并最终使车辆的朝向与期望路径的朝向一致。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，特别是涉及一种智能车转向控制方法及装置。

背景技术

智能驾驶技术在交通安全、环境保护及缓解交通压力等方面都有巨大的应用潜力，目前已成为发达国家、汽车厂商及科技公司研究的重点。智能驾驶研究涉及机械电子、模式识别、人工智能、控制科学及软件工程等诸多学科知识，其中，智能车转向控制技术是研究的重要内容之一。

对于智能车转向控制，需要考虑智能车对期望路径的位置跟踪以及航向跟踪，因此需要将路径的位置信息和道路航向信息同时加入到路径跟踪控制中。因此希望有满足上述要求的几何曲线，可以指导车辆的转向并且预测运动轨迹。当前类似的曲线例如贝塞尔曲线满足上述要求，但其整个曲线的曲率变化不易控制，使得车辆的转向出现大范围摆动，从而不太适合用作智能车的路径跟踪曲线。

此外，在进行路径跟踪控制中，还需要考虑车辆的行驶安全性，并且尽可能地使转角合理而平滑变化；以及在避障的路径跟踪中，需要精确避开障碍物。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

发明内容

本发明的目的在于提供智能车转向控制方法及装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种智能车转向控制方法，所述智能车转向控制方法包括：步骤1，采集自车的行驶信息、期望路径信息及障碍物信息；步骤2，根据所述步骤1中采集到的各所述信息，选取最小预瞄距离和最大预瞄距离；步骤3，根据所述步骤2中确定的所述最小和最大预瞄距离，确定当前预瞄距离和对应该当前预瞄距离的当前预瞄点；步骤4，根据所述步骤3中选取的所述当前预瞄点以及车辆信息，生成一双圆弧合成曲线；步骤5，根据所述步骤4中的所述双圆弧合成曲线，确定前轮期望转角；步骤6，判断所述步骤4中确定的所述双圆弧合成曲线是否符合安全行驶原则，若符合安全行驶原则，则将所述步骤5中确定的所述前轮期望转角确定为最终前轮期望转角，若不符合安全行驶原则，则返回所述步骤3。

进一步地，所述智能车转向控制方法还包括：步骤7，根据所述自车的行驶信息的当前车速，将车辆速度减小到设定速度，该设定车速是根据最大预瞄距离所要求的最高车速，所述最终前轮期望转角是当前车速根据安全行驶原则所确定的最大转角；所述步骤3中选取的当前预瞄距离达到所述步骤2中的所述最大预瞄距离的情形下，若仍不满足所述步骤6中的安全行驶原则，则进入步骤7。

进一步地，所述步骤4包括：根据所述步骤3中的所述当前预瞄点以及车辆的后轴中点，确定车辆圆弧线和预瞄点圆弧线；步骤43，根据所述车辆圆弧线和预瞄点圆弧线，生成所述双圆弧合成曲线，所述双圆弧合成曲线连接所述当前预瞄点和车辆的后轴中点，并在所述车辆的后轴中点处与车辆的朝向相切，在所述当前预瞄点处与道路的切线相切，并且整个曲线光滑连续。

进一步地，“根据所述步骤3中的所述当前预瞄点以及车辆的后轴中点，确定车辆圆弧线和预瞄点圆弧线”具体包括：

所述车辆圆弧线的确定方法为：以所述车辆的后轴中点为起点，以所述当前预瞄点为终点，并在所述车辆的后轴中点处与车辆的朝向相切，其表达式为：