[发明专利]一种避障控制方法、装置、车辆和存储介质

权利要求书

1.一种避障控制方法，其特征在于，包括：

获取当前车辆行驶过程中的状态信息，并根据所述状态信息和参考轨迹确定轨迹跟踪误差；

基于所述状态信息和障碍物信息对所述当前车辆进行障碍物约束，并确定障碍物惩罚，基于所述状态信息对所述当前车辆进行稳定性约束，并确定稳定性惩罚；

根据所述状态信息、所述轨迹跟踪误差、所述障碍物惩罚和所述稳定性惩罚构建目标函数；

基于所述目标函数的跟踪项调整所述当前车辆的前轮转角，并根据所述前轮转角控制所述当前车辆进行避障；

其中，所述状态信息包括所述当前车辆的运行轨迹；所述障碍物信息包括周车位置信息和车道位置信息，所述障碍物约束包括车车碰撞约束和车路碰撞约束，所述障碍物惩罚包括车车碰撞惩罚和车路碰撞惩罚，相应地，基于所述状态信息和障碍物信息对所述当前车辆进行障碍物约束，并确定障碍物惩罚，包括：

根据所述状态信息所包含的所述运行轨迹确定所述当前车辆的当前位置信息；根据所述当前位置信息和所述周车位置信息进行车车碰撞约束，并确定车车碰撞惩罚，根据所述当前位置信息和所述车道位置信息进行车路碰撞约束，并确定车路碰撞惩罚；

其中，在根据所述当前位置信息和所述周车位置信息进行车车碰撞约束，并确定车车碰撞惩罚，根据所述当前位置信息和所述车道位置信息进行车路碰撞约束，并确定车路碰撞惩罚之前，包括：

基于双圆模型对所述当前车辆和所述周车的轮廓信息进行描述；

相应地，根据所述当前位置信息和所述周车位置信息确定车车碰撞惩罚，包括：在所述双圆模型中确定各所述周车的各覆盖圆心与所述当前车辆的各覆盖圆心的第一圆心距离，并根据所述第一圆心距离与所述当前位置信息和所述周车位置信息确定所述车车碰撞惩罚；

相应地，根据所述当前位置信息和所述车道位置信息确定车路碰撞惩罚，包括：在所述双圆模型中确定所述当前车辆的各覆盖圆心与车道的第二圆心距离，并根据第二圆心距离与所述当前位置信息和所述车道位置信息确定所述车路碰撞惩罚；

所述稳定性约束包括角速度范围、最大前轮侧偏角和最大后轮侧偏角，所述稳定性惩罚包括角速度惩罚、前轮侧偏角惩罚和后轮侧偏角惩罚，相应地，基于所述状态信息对所述当前车辆进行稳定性约束，并确定稳定性惩罚，包括：根据所述角速度范围确定所述角速度惩罚，根据所述最大前轮侧偏角确定所述前轮侧偏角惩罚，根据所述最大后轮侧偏角确定所述后轮侧偏角惩罚；

所述状态信息还包括纵向速度，相应地，在基于所述状态信息对所述当前车辆进行稳定性约束，并确定稳定性惩罚之前，还包括：根据所述纵向速度和后轮负荷确定所述角速度范围，根据所述当前车辆和车道的摩擦系数、前轮负荷和前轮侧偏刚度确定所述最大前轮侧偏角，根据所述摩擦系数、所述后轮负荷和后轮侧偏刚度确定所述最大后轮侧偏角。

2.根据权利要求1所述的避障控制方法，其特征在于，根据所述状态信息和参考轨迹确定轨迹跟踪误差，包括：

根据所述运行轨迹和所述参考轨迹，确定所述轨迹跟踪误差。

3.根据权利要求1所述的避障控制方法，其特征在于，在基于所述状态信息对所述当前车辆进行稳定性约束，并确定稳定性惩罚之前，还包括：

根据所述当前车辆的重量、质心高度、前轮与质心的距离、前轮与后轮的距离以及纵向加速度确定所述前轮负荷；

根据所述当前车辆的重量、质心高度、后轮与质心的距离、前轮与后轮的距离以及纵向加速度确定所述后轮负荷。

4.根据权利要求2所述的避障控制方法，其特征在于，所述目标函数包括约束项、跟踪项和控制项，相应地，根据所述状态信息、所述轨迹跟踪误差、所述障碍物惩罚和所述稳定性惩罚构建目标函数，包括：

基于所述状态信息构建所述约束项，并基于所述轨迹跟踪误差、所述障碍物惩罚和所述稳定性惩罚构建所述跟踪项和所述控制项。

5.根据权利要求4所述的避障控制方法，其特征在于，所述状态信息还包括运行角度和角速度，相应地，基于所述状态信息构建所述约束项，包括：

将所述运行轨迹的状态方程、所述运行角度的状态方程、所述纵向速度的状态方程和所述角速度的状态方程确定为所述约束项。