[发明专利]半挂卡车的倒车控制方法、装置及半挂卡车

权利要求书

1.一种半挂卡车的倒车控制方法，其特征在于，所述方法应用于半挂卡车的车辆控制器，所述半挂卡车包括牵引车和挂车；所述牵引车上安装有定位装置和图像传感装置；所述方法包括：

针对每个控制周期，获取所述牵引车和所述挂车的实测铰接角、所述挂车对应的实测位置信息、所述牵引车的实测横摆率及所述挂车对应的规划位置信息；其中，所述挂车对应的实测位置信息为基于所述定位装置和所述图像传感装置采集的信息计算得到；

根据所述挂车对应的实测位置信息和规划位置信息，计算位置误差；通过PID控制器将所述位置误差转换为挂车横摆率的反馈控制量；将所述挂车横摆率的反馈控制量叠加所述挂车横摆率的前馈控制量，得到所述挂车的期望横摆率；

通过半挂卡车运动学逆模型将所述挂车的期望横摆率转换为期望铰接角；根据所述期望铰接角和所述实测铰接角，计算铰接角误差；通过PID控制器将所述铰接角误差转换为牵引车横摆率的反馈控制量；将所述牵引车横摆率的反馈控制量叠加所述牵引车横摆率的前馈控制量，得到所述牵引车的期望横摆率；

通过运动学模型将所述牵引车的期望横摆率转换为方向盘转角的前馈控制量；根据所述牵引车的实测横摆率和所述牵引车的期望横摆率，计算横摆率误差；通过PID控制器将所述横摆率误差转换为方向盘转角的反馈控制量；将所述方向盘转角的前馈控制量和所述方向盘转角的反馈控制量进行叠加，得到所述牵引车的方向盘转角指令；

基于所述牵引车的方向盘转角指令，对所述半挂卡车进行倒车控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述牵引车和所述挂车的实测铰接角、所述挂车对应的实测位置信息、所述牵引车的实测横摆率的步骤，包括：

通过所述图像传感装置采集所述挂车的雷达扫描数据或图像数据；

基于所述雷达扫描数据或图像数据确定所述牵引车和所述挂车的实测铰接角；

通过所述定位装置采集所述牵引车的实测位置信息、实测横摆角与实测横摆率；

根据所述牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角，计算所述挂车的实测位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角，计算所述挂车的实测位置信息的步骤，包括：

根据以下算式计算所述挂车的实测位置信息：

；

其中，表示挂车车尾中点位置横纵坐标；表示牵引车位置坐标；表示牵引车的位置距铰接点的距离，表示挂车尾部中点距铰接点的距离；表示牵引车的实测横摆角；表示牵引车与挂车的铰接角。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像传感装置包括：安装于所述牵引车的车顶的激光雷达，或者安装于所述牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述挂车对应的规划位置信息的步骤，包括：

获取所述卡车泊车时起始位置信息、待泊入车位四个角点的位置信息和预设车速信息；

根据所述起始位置信息、所述四个角点的位置信息和所述预设车速信息，通过半挂卡车运动学约束和障碍位置约束及Hybird A*算法进行计算，得到最佳轨迹；

将所述最佳轨迹的各轨迹点对应的位置信息，作为所述挂车对应的规划位置信息。