[发明专利]预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制系统

说明书

本申请实施例提供一种预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制系统，所述预瞄点确定方法包括：获取车辆的期望路径、车辆位置以及预瞄距离；基于所述车辆位置到所述期望路径的距离，在所述期望路径上确定出第一路径点；基于所述预瞄距离，获得第一距离以及第二距离；从所述第一路径点沿所述期望路径向前增加所述第一距离，获得第二路径点；基于所述第二路径点以及所述第二距离，在所述期望路径的外侧确定出预瞄点，其中，所述预瞄点用于确定车辆转向控制量。

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制系统。

背景技术

在无人驾驶车辆控制领域中，路径跟踪控制是非常重要的关键技术。特别在农机无人驾驶领域，与乘用车不同，农机的控制精度要求非常高，路径跟踪控制算法的效果好坏直接决定了农机的作业质量。在曲线路径跟踪控制过程中，预瞄点的确定方法和车辆转向控制又是非常重要的技术。若预瞄点选取的太远，将导致车辆转向控制的精度下降，若预瞄点选取的太近，将导致车辆转向控制的稳定性下降。

现有技术中，至少存在以下缺点：

1、在车辆路径跟踪控制时无法较好地贴合期望路径；

2、对于曲率越大的路径，车辆的横向误差越大；

3、若为了提高精度而减小预瞄距离，则可能导致路径跟踪控制的稳定性下降；

4、对于拖拉机具的车辆，只能控制车辆本身的控制精度，而无法保证机具的控制精度。

发明内容

本申请提供了一种预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制系统，其能够在车辆路径跟踪控制时提高贴合期望路径的准确度，提高车辆控制精度和稳定性。

第一方面，本申请提供了一种预瞄点确定方法，应用于车辆控制系统，所述方法包括：

获取车辆的期望路径、车辆位置以及预瞄距离；

基于所述车辆位置到所述期望路径的距离，在所述期望路径上确定出第一路径点；

基于所述预瞄距离，获得第一距离以及第二距离；

从所述第一路径点沿所述期望路径向前增加所述第一距离，获得第二路径点；

基于所述第二路径点以及所述第二距离，在所述期望路径的外侧确定出预瞄点，其中，所述预瞄点用于确定车辆转向控制量。

其中一种可能的实现方式中，所述基于所述第二路径点以及所述第二距离，在所述期望路径的外侧确定出预瞄点，包括：

从所述第二路径点沿所述期望路径的切线向前增加所述第二距离，获得预瞄点。

其中一种可能的实现方式中，所述第一距离以及所述第二距离由公式：

L1＝k*s；

L2＝(1-k)*s计算得到；

其中，L1为第一距离，L2为第二距离，s为预瞄距离，k为比例系数，且0≤k≤1。

其中一种可能的实现方式中，所述预瞄距离由公式：

s＝k1*v+b1计算得到；

其中，s为预瞄距离，v为车速，k1和b1为常数。

其中一种可能的实现方式中，所述车辆控制系统包括车辆转向模型，所述车辆转向模型包括在转向过程中车辆与机具的相对位置关系，所述机具由所述车辆拖拉行驶，所述获取车辆的期望路径，包括：

获取行驶路径，其中，所述行驶路径为所述机具的期望路径；

基于所述车辆转向模型以及所述机具的期望路径，得到所述车辆的期望路径。