[发明专利]车辆路径控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

说明书

本申请提供了一种车辆路径控制方法，包括：在目标车辆的行驶过程中，获取目标车辆在当前时刻的车辆状态信息；基于车辆状态信息，通过求解含有约束条件的二次规划问题，确定目标车辆的车轮转角的转角控制信号；根据转角控制信号，在下一时刻对目标车辆的车轮转角进行控制，以使目标车辆在期望行驶路径上行驶。本申请通过求解含有约束条件的二次规划问题，可以得到目标车辆的车轮转角的转角控制信号，利用该转角控制信号对目标车辆的车轮转角进行控制，可以准确平稳地操控车辆进行转向，从而使目标车辆在期望行驶路径上行驶，进而增强了车辆的操纵稳定性和行驶安全性。

技术领域

本申请涉及控制技术领域，特别涉及一种车辆路径控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展，先进的计算机技术、信息技术、自动控制技术和人工智能技术逐渐应用在交通系统上，智能交通系统应运而生。智能交通系统的目的是构建一个具有安全保障、高效节能和环境友好的运输系统，其重要组成部分之一就是智能车辆。

智能车辆是先进技术的集合体，能够实现环境感知、决策规划和运动控制等功能，其目的是减轻甚至代替驾驶员的操作，让车辆真正变成一个智能体，从而使其在民用领域和军用领域具有相当广泛的应用前景。在民用领域，智能车辆能够为驾驶员提供帮助，减轻驾驶员的行驶压力，在某些工况下代替驾驶员进行操作，同时也能极大程度地增加车辆行驶安全性。在军用领域，智能车辆能代替士兵完成日常和战斗任务，包括侦察、监视、运输和火力支援，从而极大程度地减少士兵数量和伤亡情况，同时克服在恶劣环境下人类无法进行活动的问题。

车辆运动控制是智能车辆的关键技术之一，同时也是研究智能车辆的基本问题和必要条件，所以对该技术进行深入研究具有十分重要的意义。车辆运动控制是通过收集车辆行驶时的周围环境、位移、姿态、车速等信息，根据预先拥有的经验和设定的逻辑，做出合适的决策，操纵驱动系统、制动系统和转向系统，实现跟踪规划路径和规划速度的控制目标。其中，车辆路径控制是车辆运动控制的其中一部分，车辆路径控制是指，根据期望的车辆行驶路径，发出转向的指令，从而控制车辆转向系统进行相应的操作，借此实现快速跟踪规划路径的控制目标。但是，采用现有的车辆路径控制方法，无法保证车辆行驶过程中对车辆路径的精确控制。

发明内容

本申请提供了一种车辆路径控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，通过对车轮转角的准备控制，提高车辆行驶过程中对车辆路径的精确控制。

第一方面，本申请提供了一种车辆路径控制方法，包括：

在目标车辆的行驶过程中，获取所述目标车辆在当前时刻的车辆状态信息；

基于所述车辆状态信息，通过求解含有约束条件的二次规划问题，确定所述目标车辆的车轮转角的转角控制信号；

根据所述转角控制信号，在所述下一时刻对所述目标车辆的车轮转角进行控制，以使所述目标车辆在期望行驶路径上行驶。

可选的，所述车辆状态信息包括：

所述目标车辆在所述当前时刻的纵向速度；

所述目标车辆在所述当前时刻的侧向速度；

所述目标车辆在所述当前时刻的横摆角；

所述目标车辆在所述当前时刻的横摆角速度；

所述目标车辆在所述当前时刻的车轮实际转角。

可选的，所述二次规划问题是利用三自由度单轨车辆模型推导得到的。

可选的，所述系统状态变量包括所述目标车辆的以下至少一个状态变量：

纵向加速度、横向加速度、航向角、航向角速度、纵向位移、横向位移。