[发明专利]一种避障控制方法、装置、车辆和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种避障控制方法、装置、车辆和存储介质，该方法包括：获取当前车辆行驶过程中的状态信息，并根据状态信息和参考轨迹确定轨迹跟踪误差；对状态信息和障碍物位置进行障碍物约束，并确定当前车辆的障碍物惩罚，对状态信息进行稳定性约束，并确定当前车辆的稳定性惩罚；根据状态信息、轨迹跟踪误差、障碍物惩罚和稳定性惩罚构建目标函数；基于目标函数的跟踪项的最小值确定当前车辆的前轮转角，并根据前轮转角控制当前车辆进行避障。上述技术方案，准确描述避障场景，将障碍物对目标函数的约束转换至目标函数自身，减少在线优化目标函数的计算量，实现优化问题的快速求解，提升避障控制的实时性，进一步提升车辆驾驶的安全性。

技术领域

本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种避障控制方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

汽车的智能化是增强汽车行驶性能的重要途径。目前,汽车的紧急制动系统可以适用于中低速行驶工况,可降低约40％的追尾事故率,但是紧急制动系统一般只感知当前车辆前方的障碍物,局限于纵向维度的追尾避障控制。当车速较高时,转向避障比制动避障更加有效。随着自动驾驶技术的蓬勃发展,车载环境传感器的性能日渐提升,具有自动驾驶功能的汽车可同时感知侧向车道的机动车、自行车、行人等信息,这使得动态交通场景下汽车横向避障控制成为了可能,有望进一步提升汽车的行驶安全性。

现有技术中，汽车避障过程十分复杂,典型的避障场景具有避障时间短、车辆易失稳、周车碰撞约束多的特点,不当的转向操纵极易导致车辆碰撞或车辆失稳等严重后果,对控制性能提出了更高的要求，因此，基于模型预测控制方法可以将动态交通场景的避障控制构建为一个典型的非线性、带约束的最优控制问题，通过在线优化求解可以确定转向角，进一步实现避障控制。

在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下技术问题：

动态交通场景使得被控对象的非线性程度以及控制问题的约束数目显著增加，导致控制问题的复杂度呈指数上升，在线优化求解的难度加大，难以保证求解的实时性。

发明内容

本发明提供一种避障控制方法，以准确描述避障场景并提升避障控制的实时性，进一步提升车辆驾驶的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种避障控制方法，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。

进一步地，所述状态信息包括所述当前车辆的运行轨迹，相应地，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。

进一步地，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。