[发明专利]车辆的横向控制方法、装置、车辆及存储介质

说明书

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种车辆的横向控制方法、装置、车辆及存储介质，其中，方法包括：获取当前车辆的当前航向角、当前位置和当前位置在预设规划路径中的预瞄点；根据预瞄点与当前位置的坐标位置计算得到横向误差，并根据航向角和预瞄点的切线计算得到朝向误差；将横向误差和朝向误差带入预设的Stanley算法计算得到当前车辆的前轮转角；根据前轮转角和方向盘转角的预设关系得到方向盘转角，并根据方向盘转角对当前车辆进行控制。由此，通过一种改进Stanley算法，解决了Stanley算法在车辆偏移目标路径时存在控制输入震荡的问题，从而使车辆控制相对平滑，鲁棒性较强。

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种车辆的横向控制方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

横向控制算法分为基于运动学模型的控制和基于动力学模型的控制两类。其中，基于运动学模型的控制属于传统控制类别，主要算法有PID(Proportion IntegrationDifferentiation,比例积分微分)、PurePursuit(纯跟踪算法)和Stanley(斯坦利算法)等，无需知道车辆的参数，如质量、轴距等，将其视为黑盒，通过车辆与外界耦合的几何参数从而实现对车辆运动的控制；基于动力学模型的控制属于现代控制类别，主要算法有LQR(Linear Quadratic Regulator,线性二次型调节器)、MPC(Model Predictive Control,模型预测控制)、滑模控制等，其需要知道车辆的动力学参数，从而可以对车辆进行精确建模，但鲁棒性较弱。

相关技术中，针对慢速行驶车辆的控制，考虑控制及建模的简便性，一般都是选择运动学模型控制算法中的Stanley算法作为车辆的横向控制算法。

然而，现有的Stanley算法在车辆偏移目标路径时存在控制输入震荡的问题，表现在实车上就是方向盘不停的左右打，导致车头左右摆动，降低用户的驾乘体验，亟待解决。

发明内容

本申请提供一种车辆的横向控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决Stanley算法在车辆偏移目标路径时存在控制输入震荡的问题，从而使车辆控制相对平滑，鲁棒性较强。

本申请第一方面实施例提供一种车辆的横向控制方法，包括以下步骤：获取当前车辆的当前航向角、当前位置和所述当前位置在预设规划路径中的预瞄点；

根据所述预瞄点与所述当前位置的坐标位置计算得到横向误差，并根据所述航向角和所述预瞄点的切线计算得到朝向误差；

将所述横向误差和所述朝向误差带入预设的Stanley算法计算得到所述当前车辆的前轮转角；以及

根据所述前轮转角和方向盘转角的预设关系得到所述方向盘转角，并根据所述方向盘转角对所述当前车辆进行控制。

可选地，在获取所述当前车辆的当前航向角、所述当前位置和所述当前位置在预设规划路径中的预瞄点之前，还包括：

基于预设的比例区间对所述前轮转角和所述方向盘转角进行标定，得到所述预设关系，其中，所述预设的比例区间为[10,15]。

可选地，所述预设规划路径由采集离散路径点，通过用三次样条插值得到，计算公式如下：

其中，h_n为步长，h_n＝x_n+1-x_n，n为整数，x_n为所述离散路径点的横坐标，y₀、y₁和y₂所述离散路径点的纵坐标，为三对角矩阵。

可选地，所述预设的Stanley算法为：

δ＝θ_p+arctan(ke_f/(1+v))；