[发明专利]车辆横向自适应控制方法、控制装置和车辆

说明书

本发明提出了一种车辆横向自适应控制方法、控制装置和车辆。其中，一种车辆横向自适应控制方法，包括：根据车辆的当前车速及预设预瞄时间确定预瞄点；根据车辆的当前点和预瞄点的位置信息确定纯跟踪控制量；根据预瞄点的状态偏差确定预瞄点偏差反馈控制量；根据当前点的状态偏差确定当前位置补偿控制量；根据纯跟踪控制量、预瞄点偏差反馈控制量、当前位置补偿控制量确定方向盘转角。本发明提供的车辆横向自适应控制方法，根据车辆状态自动调整预瞄距离，避免进弯过早响应和出弯道滞后响应问题，在预瞄处状态偏差反馈控制量的基础上，还考虑了纯跟踪控制量、当前点位置误差补偿量，提高了算法的鲁棒性，以达到高可靠、高精度地跟踪期望行驶轨迹。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆横向自适应控制方法、一种车辆横向自适应控制装置和一种车辆。

背景技术

自动驾驶车辆横向控制根据上层的规划轨迹和车辆定位信息，实时计算期望的转向指令，控制车辆沿目标轨迹行驶。当前自动驾驶车辆横向控制广泛采用纯跟踪算法，如图1所示，纯跟踪算法主要存在以下问题：

1、进入大曲率弯道时转向机构过早响应，出大曲率弯道时转向机构滞后响应；

2、道路曲率变化较大的混合弯道，预瞄距离选择不合适导致横向控制系统的适应性和精度不高；

3、车辆路径跟踪中存在较大初始偏差时，控制效果较差。

此外，采用深度学习神经网络算法，通过采集大量目标路径、车辆位置与方向盘转角数据，建立多层神经网络，经大量数据进行学习求出神经网络的权重矩阵，最后输入目标路径点、车辆当前位置经神经网络结构即可计算方向盘转角。但该方案存在计算量大及复杂程度高的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面在于提出了一种车辆横向自适应控制方法。

本发明的另一个方面在于提出了一种车辆横向自适应控制装置。

本发明的再一个方面在于提出了一种车辆。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种车辆横向自适应控制方法，包括：根据车辆状态确定预瞄距离及预瞄点；根据车辆的当前点和预瞄点的位置信息确定纯跟踪控制量；根据预瞄点的状态偏差确定预瞄点偏差反馈控制量；根据当前点的状态偏差确定当前位置补偿控制量；根据纯跟踪控制量、预瞄点偏差反馈控制量、当前位置补偿控制量确定方向盘转角。

本发明提供的车辆横向自适应控制方法，首先根据车辆状态，包括进弯道、在弯道中、出弯道路况，自动调节预瞄距离，从而确定最终的预瞄点，然后根据车辆的当前点和预瞄点处位置关系确定纯跟踪控制量，根据预瞄点处偏差状态(包括横向差、航向差)确定预瞄点偏差反馈控制量，根据当前点的偏差状态计算当前位置补偿控制量，最后根据纯跟踪控制量、预瞄点偏差反馈控制量、当前位置补偿控制量计算最终的方向盘转角。通过本发明提供的车辆横向自适应控制方法，根据车辆状态自动调整预瞄距离，避免进弯过早响应和出弯道滞后响应问题，在预瞄处状态偏差反馈控制量的基础上，还考虑了纯跟踪控制量、当前点位置误差补偿量，提高了算法的鲁棒性，以达到高可靠、高精度地跟踪期望行驶轨迹。

根据本发明的上述车辆横向自适应控制方法，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，车辆横向自适应控制方法还包括：根据车辆的当前车速及预设预瞄时间确定第一预瞄距离和第二预瞄距离根据第一预瞄距离和第二预瞄距离确定第一预瞄点和第二预瞄点；根据第一预瞄点处曲率和第二预瞄点处曲率确定车辆状态。