[发明专利]用于车辆的横向控制的方法和系统

说明书

用于车辆的横向控制的方法和系统。一种用于车辆的横向控制的计算机实现方法包括由计算机硬件组件执行的以下步骤：确定所述车辆的位置误差；确定所述车辆的取向误差；使用圆变换，基于所述位置误差和所述取向误差来确定成本函数；以及在模型预测控制器中处理所述成本函数以横向控制所述车辆。

技术领域

本公开涉及用于车辆的横向控制的方法和系统。

背景技术

自主驾驶车辆中的横向控制算法旨在安全且舒适地执行车道居中并合并到车道的中心。

因此，存在有效和可靠的横向控制。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于车辆的横向控制的计算机实现方法，该计算机实现方法包括由计算机硬件组件执行(换言之：实行)的以下步骤：确定所述车辆的位置误差；确定所述车辆的取向误差；使用圆变换，基于所述位置误差和所述取向误差来确定成本函数；以及在模型预测控制器中处理所述成本函数以横向控制所述车辆。

换言之，提供了一种自主驾驶车辆中的横向控制方法，以安全且舒适地执行车道居中并合并到车道的中心。

根据实施方式，成本函数包括不完整椭球成本函数(non-holonomic ellipsoidcost function)。

根据实施方式，成本函数包括误差项的积分，其中，误差项包括位置误差和取向误差。

根据实施方式，误差项包括基于位置误差和取向误差的乘积。

根据一个实施方式，成本函数是基于余弦函数的。

根据一个实施方式，成本函数是基于正弦函数的。

根据一个实施方式，成本函数是基于正切函数的。

根据一个实施方式，成本函数是根据下式确定的：

e_tr＝cosθ_e²*tan^-1(d-d_ref)+sinθ_e²*θ_e (2)

根据实施方式，横向控制车辆包括确定车辆的横向偏移。

根据实施方式，横向控制车辆包括确定车辆的取向误差。

根据实施方式，横向控制车辆包括确定最优转向角值。

获得用于模型预测控制的成本函数以便计算方向盘角度包括确定车辆相对于车道中心的横向偏移和取向误差。这种补偿的结果是更像人的转向和控制器内的协调的成本函数。

在另一方面，本公开涉及一种计算机系统，所述计算机系统包括多个计算机硬件组件，所述多个计算机硬件组件被配置成执行本文所述的计算机实现方法的若干或所有步骤。计算机系统可以是车辆的一部分。

在另一方面，本发明涉及一种车辆，所述车辆包括如本文所述的计算机系统和被配置成确定位置误差和/或取向误差的传感器。

根据实施方式，传感器包括雷达传感器、激光雷达传感器、超声传感器、相机或全球导航卫星系统传感器中的至少一者。

计算机系统可以包括多个计算机硬件组件(例如处理器，例如处理单元或处理网络；至少一个存储器，例如存储器单元或存储器网络；以及至少一个非暂时性数据存储装置)。应当理解，可以提供另外的计算机硬件组件并用于在计算机系统中执行计算机实现方法的步骤。非暂时性数据存储装置和/或存储器单元可以包括计算机程序，所述计算机程序用于指示计算机例如使用处理单元和至少一个存储器单元来执行在此描述的计算机实现方法的若干或所有步骤或方面。