[发明专利]车辆及车辆编队行驶的控制方法、装置

说明书

本申请公开了一种车辆及车辆编队行驶的控制方法、装置，其中，方法包括：采集被控车辆的当前行驶速度；根据当前行驶速度所处的速度区间确定速度目标速度控制策略和目标路径控制策略；根据目标控制策略和目标路径控制策略生成被控车辆的目标速度和目标路径，并根据轮胎侧向力对目标速度和目标路径进行调整。由此，通过建立面向运动规划和控制的路径跟踪运动学和动力学模型，同时将速度控制和路径跟踪问题联合考虑，提出分层递阶控制方法，并引入轮胎侧向力约束控制，实现速度可变的鲁棒路径跟踪控制，解决车辆控制时的鲁棒性和稳定性问题，提升车辆对驾驶环境的应对能力。

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆及车辆编队行驶的控制方法、装置。

背景技术

在自动驾驶技术的发展中，车辆的编队行驶方法，对于缓解道路拥堵，提高道路的通行能力，增强车辆的安全性，改善车辆燃油经济性具有较为明显的效果。

相关技术中，在车辆编队行驶时，只能在结构化道路上配合高精度地图使用，且以引导车辆(头车)为中心，根据其发送的状态信息选择跟驰策略。

然而，相关技术中在车辆编队行驶时，往往过于追求车辆模型的精确性，从而导致运动规划和控制问题的求解变得难以进行，大大降低了车辆控制的鲁棒性和稳定性。

申请内容

本申请提供一种车辆及车辆编队行驶的控制方法、装置，通过建立面向运动规划和控制的路径跟踪运动学和动力学模型，同时将速度控制和路径跟踪问题联合考虑，提出分层递阶控制方法，并引入轮胎侧向力约束控制，实现速度可变的鲁棒路径跟踪控制，解决车辆控制时的鲁棒性和稳定性问题，提升车辆对驾驶环境的应对能力。

本申请第一方面实施例提供一种车辆编队行驶的控制方法，包括以下步骤：

采集被控车辆的当前行驶速度；

根据所述当前行驶速度所处的速度区间确定速度目标速度控制策略和目标路径控制策略；以及

根据所述目标控制策略和所述目标路径控制策略生成所述被控车辆的目标速度和所述目标路径，并根据轮胎侧向力对所述目标速度和所述目标路径进行调整。

可选地，在根据所述当前行驶速度所处的速度区间确定所述速度目标速度控制策略和所述目标路径控制策略之前，还包括：

根据车辆的参考轨迹和期望速度设计控制律，生成控制律模型；

根据预瞄点、前轮质心处的线速度、车辆质心横摆角速率生成路径跟踪运动学模型。

可选地，在根据所述轮胎侧向力对所述目标速度和所述目标路径进行调整之前，还包括：

设计车辆动力学模型，其中，所述车辆动力学模型由纵向速度子系统和由车身横移速度和横摆角速率组成的转向子系统组成。

可选地，所述根据轮胎侧向力对所述目标速度和所述目标路径进行调整，包括：

在车辆的轮胎侧偏角和轮胎侧偏刚度满足分层控制条件时，确定所述轮胎侧偏角和所述轮胎侧偏刚度间的线性区间，并确定侧偏角的最大值，以控制所述被控车辆按照所述线性区间和所述侧偏角的最大值行驶。

本申请第二方面实施例提供一种车辆编队行驶的控制装置，包括：

采集模块，用于采集被控车辆的当前行驶速度；

确定模块，用于根据所述当前行驶速度所处的速度区间确定速度目标速度控制策略和目标路径控制策略；以及

控制模块，用于根据所述目标控制策略和所述目标路径控制策略生成所述被控车辆的目标速度和所述目标路径，并根据轮胎侧向力对所述目标速度和所述目标路径进行调整。