[发明专利]车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置

说明书

一种车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置，所述方法包括：实时获取所述车辆的当前位置；根据目的地及所述车辆的当前位置，实时规划所述车辆当前的全局行驶路径；根据所述车辆的当前位置及当前的全局行驶路径，采用预设的轨迹跟踪计算模型中的预瞄控制算法，计算转向器的目标转角；获取所述转向器的当前转角，根据所述转向器的当前转角及所述目标转角，采用所述轨迹跟踪计算模型中的转角闭环控制算法，计算所述转向器的转向电机的转矩；根据计算得到的所述转向电机的转矩，控制所述车辆按照当前的全局行驶路径行驶。采用上述方案，可以提高车辆自主泊车过程的轨迹跟踪的精度。

技术领域

本发明涉及车辆轨迹跟踪控制技术，特别涉及一种车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置。

背景技术

无人驾驶汽车成为近些年国内外企业和高校的研究热点。无人驾驶汽车通过雷达、摄像头、超声波传感器等感知车辆周围环境，利用车载计算机处理和融合获取的周围信息，决策出车辆的最佳路径与车速，从而使车辆能够安全、高效地在道路上行驶至目的地。

无人驾驶汽车主要分为五大部分：全局路径搜索、实时定位、车辆周围环境感知、智能决策规划路径以及车辆轨迹跟踪。而车辆轨迹跟踪控制是解决车辆平稳安全行驶的重要因素。

车辆轨迹跟踪控制分为纵向控制和横向控制，其中巡航控制、自适应巡航控制、自动启停巡航控制属于纵向控制，其通过控制油门和制动踏板开度使得车辆纵向车速满足行驶需求。车道保持则属于横向控制，其通过控制车辆方向盘保证车辆沿着所在车道行驶。而高速公路无人驾驶和各种道路无人驾驶则是纵横向控制的综合。

国内外关于无人驾驶车辆轨迹跟踪问题的研究不少，例如，车速跟随控制采用一般的PID控制能够满足较低精度的控制，但车辆在极低车速下自主泊车时，对于车速精准、稳定控制的要求较高，现有的自主泊车过程中轨迹跟踪控制方法无法满足极低车速下自主泊车的精度要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何提高车辆自主泊车过程的轨迹跟踪的精度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法，包括：实时获取所述车辆的当前位置；根据目的地及所述车辆的当前位置，实时规划所述车辆当前的全局行驶路径；根据所述车辆的当前位置及当前的全局行驶路径，采用预设的轨迹跟踪计算模型中的预瞄控制算法，计算转向器的目标转角；获取所述转向器的当前转角，根据所述转向器的当前转角及所述目标转角，采用所述轨迹跟踪计算模型中的转角闭环控制算法，计算所述转向器的转向电机的转矩；根据计算得到的所述转向电机的转矩，控制所述车辆按照当前的全局行驶路径行驶。

可选地，所述方法还包括：根据预瞄点，规划所述车辆到达所述预瞄点的局部行驶路径；根据所述局部行驶路径对当前的全局行驶路径进行修正，将修正后的全局行驶路径作为当前的全局行驶路径。

可选地，所述根据预瞄点，规划所述车辆到达预瞄点的局部行驶路径，包括：获取所述车辆的预设区域内的环境信息，并从所述环境信息中获取预瞄点；根据预瞄时间及当前车速，规划所述车辆到达所述预瞄点的局部行驶路径。

可选地，所述根据预瞄时间及当前车速，规划所述车辆到达所述预瞄点的局部行驶路径，包括：采用如下公式，规划所述车辆到达所述预瞄点的局部行驶路径：y(t+T)＝a(V_xT)³+b(V_xT)²+c(V_xT)+d；其中，y(t+T)为所述预瞄点相对车辆坐标系原点的横向偏距；V_x为所述车辆的纵向车速；a、b、c、d为拟合系数；T为预瞄时间。