[发明专利]车辆的避障控制方法及装置、存储介质、终端

说明书

一种车辆的避障控制方法及装置、存储介质、终端，方法包括：获取车辆当前时刻的状态量和预设的预测时域方程；根据预测时域内第k个时刻车辆的预测状态量，确定第k个时刻二维平面内至少一个圆心的位置，其中，至少一个圆心对应的圆形区域覆盖车辆在二维平面内的投影；获取障碍物的位置信息，并根据障碍物的位置信息和第k个时刻至少一个圆心的位置，确定第一约束条件；获取预测时域内的参考轨迹，至少根据参考轨迹和预测轨迹，构建目标函数；根据第一约束条件对目标函数进行最优化求解，以得到当前时刻的控制量，并根据当前时刻的控制量对车辆进行控制。通过本发明提供的方案，能够提高避障控制的计算效率且提高安全性。

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆的避障控制方法及装置、存储介质、终端。

背景技术

随着控制技术的发展，自动驾驶车辆、自动引导车(Automated Guided Vehicle，AGV)等移动智能体目前已广泛应用于交通物流、智能制造等应用场景中。移动智能体通常具有环境感知、路径规划和决策控制的功能。经环境感知层，周围障碍物可以被表示为若干组点集；路径规划层可以给出移动智能体移动的全局参考轨迹；控制器可以计算控制量以使得移动智能体能够沿着全局参考轨迹移动。

安全避障是移动智能体控制的关键环节。以车辆为例，安全避障是指移动过程中车身轨迹与障碍物点集不存在交集。在复杂的移动环境中，全局参考轨迹有可能与局部的障碍物发生冲突，因此需要在决策控制层将安全避障纳入考虑。

现有技术中，通常采用模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)方法进行避障控制。MPC方法包括模型预测、滚动优化与反馈校正三个环节，通常在滚动优化环节加入车辆轨迹与障碍物点集不存在交集的约束条件，以构建一个非线性、带约束的优化问题，然后通过优化求解以实现避障功能。

在实际求解过程中，为了使现有的求解器能够对上述的优化问题进行求解，需要对车身轨迹与障碍物点集不存在交集这一约束条件进行数学表示，然而现有的方案构建的约束不等式复杂度较高，优化问题的求解过程耗时较长。

因此，亟需一种车辆的避障控制方法，能够实现安全避障的同时提高避障控制的计算效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何提高避障控制的计算效率和安全性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种车辆的避障控制方法，所述方法包括：获取所述车辆当前时刻的状态量和预设的预测时域方程，其中，所述预测时域方程用于至少根据所述当前时刻的状态量计算所述车辆在预测时域的预测轨迹，所述预测轨迹包括所述预测时域内各个时刻的预测状态量；根据所述预测时域内第k个时刻所述车辆的预测状态量，确定所述第k个时刻二维平面内至少一个圆心的位置，其中，所述至少一个圆心对应的圆形区域覆盖所述车辆在所述二维平面内的投影，1≤k≤N_c，N_c为第一预设值且N_c小于或等于所述预测时域的长度；获取障碍物的位置信息，并根据所述障碍物的位置信息和所述第k个时刻所述至少一个圆心的位置，确定第一约束条件；获取所述预测时域内的参考轨迹，至少根据所述参考轨迹和所述预测轨迹，构建目标函数；根据所述第一约束条件对所述目标函数进行最优化求解，以得到当前时刻的控制量，并根据所述当前时刻的控制量对所述车辆进行控制。

可选的，所述预测状态量包括：所述车辆后轴的轴心的位置和所述车辆的航向角，根据所述预测时域内第k个时刻所述车辆的预测状态量，确定所述第k个时刻二维平面内至少一个圆心的位置包括：采用下列公式计算所述第k个时刻二维平面内至少一个圆心的位置：