[发明专利]一种车辆行驶的路线跟踪控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种车辆行驶的路线跟踪控制方法及装置，其中，车辆行驶的路线跟踪控制方法包括：获取目标车辆行驶的状态信息、目标车辆周围的环境信息以及目标车辆所处的交通状态信息；根据目标车辆行驶的状态信息、目标车辆周围的环境信息和目标车辆所处的交通状态信息生成目标车辆行驶的目标路线，并获取当前时刻目标路线的多个目标点；根据多个目标点的信息计算转向角度信息；根据转向角度信息控制目标车辆沿目标路线行驶。该方法能够实现目标车辆灵活跟踪复杂行驶路线，解决了车辆无法跟踪大曲率路线、地势复杂的城市变曲率路线等复杂行驶路线的问题，从而使车辆安全、可靠地在道路上行驶，提高了车辆行驶的安全性。

技术领域

本发明涉及城市公共交通技术领域，具体涉及一种自动驾驶车辆的路线跟踪控制方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，自动驾驶汽车步入大众的视野。由于自动驾驶汽车具有通过车载感知设备感知自身运动状态信息、周围环境信息和交通信息，并根据通过感知设备获取的信息设计合理的行驶路线和运动控制操作，从而使车辆安全、可靠地在道路上行驶，降低驾驶员驾驶劳动强度，提高车辆行驶安全性，使生活与工作出行更轻松等优点，而被大众所广泛接受。

传统的比例-积分-微分(proportion-integral-differential，PID)，比例-微分(proportion-differential，PD)，比例-积分(proportion-integral，PI)，比例(proportion，P)控制均主要是针对线性系统进行控制，无法实现自动驾驶车辆灵活跟踪复杂行驶路线，然而现有的自动驾驶汽车所使用的系统为非线性系统，现有的自动驾驶控制方法也未能很好的解决车辆跟踪如车辆转弯和掉头时的大曲率路线、地势复杂城市的变曲率路线等复杂行驶路线的缺陷，因此急需一种能够适应复杂行驶路线变化的自动驾驶车辆路线跟踪方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车辆行驶的路线跟踪控制方法及装置，以解决复杂行驶路线的车辆跟踪能力问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种车辆行驶的路线跟踪控制方法，包括：获取目标车辆行驶的状态信息、目标车辆周围的环境信息以及目标车辆所处的交通状态信息；根据所述目标车辆行驶的状态信息、所述目标车辆周围的环境信息和所述目标车辆所处的交通状态信息生成目标车辆行驶的目标路线，并获取当前时刻所述目标路线的多个目标点；根据所述多个目标点的信息计算转向角度信息；根据所述转向角度信息控制目标车辆沿所述目标路线行驶。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述根据所述多个目标点的信息计算转向角度信息，包括：根据所述目标车辆行驶的目标路线，获取所述目标路线的多个目标点的曲率，所述目标车辆的航向角、所述多个目标点的航向角；根据所述当前时刻所述目标路线的多个目标点曲率、所述目标车辆的航向角、所述多个目标点的航向角分别计算目标车辆在所述多个目标点的运动轨迹曲率的基本值；根据所述当前时刻所述目标车辆的位置信息分别计算所述目标车辆与所述多个目标点的偏差信息，所述偏差信息包括位置偏差和行驶方向偏差；根据所述当前时刻所述目标车辆的位置信息分别计算所述目标车辆与所述多个目标点的偏差变化信息，所述偏差变化信息包括位置偏差变化和行驶方向偏差变化；根据所述偏差信息和所述偏差变化信息分别计算得到所述多个目标点的运动轨迹曲率的补偿值；根据所述多个目标点处的运动轨迹曲率的基本值、所述多个目标点的运动轨迹曲率的补偿值以及所述目标车辆的轴距，分别计算得到多个所述目标车辆的等效转角；根据所述多个所述目标车辆的等效转角和所述目标车辆转向系统的转角转动比，分别计算所述目标车辆在所述多个目标点的转向角度信息。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述当前时刻所述目标车辆的位置信息分别计算所述目标车辆与所述多个目标点的偏差信息，包括：获取所述目标车辆在当前时刻所处的位置信息；根据所述位置信息分别计算所述目标车辆在当前时刻对应的第一目标点的第一侧向距离；根据所述位置信息分别计算所述目标车辆在当前时刻对应的第一目标点的第一航向角差值。