[实用新型]一种基于纵横向协调的轨迹跟踪控制系统

权利要求书

1.一种基于纵横向协调的轨迹跟踪控制系统，其特征在于：包括感知层、轨迹规划层、控制层和驱动执行层；所述感知层实时采集智能汽车的交通环境信息和车辆状态信息，将相关事件进行实时收集并传递至控制层供控制层预先判断调用；所述轨迹规划层根据信息感知的数据规划出一条期望路径，此规划路径为从出发点到目的地点的全局轨迹；所述控制层建立纵横向协调策略，对期望纵横向控制指令加以处理，并将期望纵横向控制指令转换成硬件机构可执行的控制指令物理值；所述驱动执行层根据控制层建模输出的控制指令物理值驱动操纵车辆制动执行机构，实现车辆的整体控制；所述感知层包括定位模块、障碍物感知模块和车辆状态感知模块，其中定位模块获取当前车辆所在的位置、航向信息，障碍物感知模块获取周边车辆、行人、驾驶条件，车辆状态感知模块获取本车当前运行的横摆角速度、纵横向加速度、纵横向速度、车辆质心侧偏角；所述轨迹规划层包括滤波模块、高精度地图模块、轨迹规划模块，其中滤波模块对感知层采集到的感知信息进行有效的滤波处理，结合高精度地图模块，在轨迹规划模块中实时进行轨迹规划；所述控制层包括纵横向协调策略模块、纵横向控制模块和控制信号处理模块，所述纵横向协调策略模块根据预瞄原理，建立纵横向策略，所述纵横向控制模块结合二轮车辆模型和反步法原理，形成前馈+反馈相结合的纵横向控制方法，所述控制信号处理模块对期望纵横向控制指令加以处理，并将期望纵横向控制指令转换成硬件机构可执行的控制指令物理值；所述驱动执行层包括转向执行机构、油门执行机构、制动执行机构和中控执行机构，所述转向执行机构实现车辆转向控制，所述油门执行机构实现车辆加速控制，所述制动执行机构实现车辆刹车控制，所述中控执行机构实现中控控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于纵横向协调的轨迹跟踪控制系统，其特征在于：所述轨迹规划模块包括全局规划模块和局部规划模块，所述全局规划模块根据高精度地图模块上设定目的地点，通过轨迹规划算法规划出一条从出发点到目的地点的路程最短、耗时最小的全局轨迹；所述局部规划模块根据实时交通环境来对目标轨迹实施局部规划。

3.根据权利要求1所述的一种基于纵横向协调的轨迹跟踪控制系统，其特征在于：还包括监测层，所述监测层包括监视模块和扩展模块，所述监视模块用于实时监测各个层级的运行状况，所述扩展模块为人机交互界面。