[发明专利]车辆控制方法、设备、车辆及存储介质

说明书

本申请提供一种车辆控制方法、设备、车辆及存储介质，该车辆控制方法包括：根据预设车辆横向动力学模型，获得车辆在目标时段的预测状态值；根据预测状态值和车辆的期望倒车轨迹上的目标点，确定车辆在目标时段的期望状态值；根据预测状态值、期望状态值，确定车辆在目标时段的前轮转向角度，以使车辆根据前轮转向角度行驶。由于此过程中兼顾了车头和挂车这两个刚体连接的动力学特性，可以有效的保证车辆按照期望倒车轨迹进行倒车，同时保障车辆在倒车过程中的平稳度，防止车辆发生折叠、碰撞等现象，提升车辆倒车过程中的安全性。

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术，尤其涉及一种车辆控制方法、设备、车辆及存储介质。

背景技术

随着物流运输业的不断发展，当今社会对大型车辆的需求也越来越多，例如，由牵引车头和挂车组成的重型集卡等，此类大型车辆具有载重量大、车体长、视角差等特点，其驾驶难度较高。

相关技术中，为了降低驾驶难度，将自动驾驶技术引入此类大型车辆，目前的自动驾驶技术中通常采用横向控制算法来控制车辆的行驶。然而，在倒车过程中，牵引车头和挂车两个刚体之间的连接是非线性的，二者的连接不够稳定，会使得车辆产生折叠、碰撞的现象。

发明内容

本申请提供一种车辆控制方法、设备、车辆及存储介质，用以解决大型车辆在倒车过程中容易产生折叠、碰撞的问题。

第一方面，本申请提供一种车辆控制方法，该车辆包括车头和挂车，该车辆控制方法包括：根据预设车辆横向动力学模型，获得车辆在目标时段的预测状态值，预设车辆横向动力学模型是基于车头和挂车的相关参数构建的；根据预测状态值和车辆的期望倒车轨迹上的目标点，确定车辆在目标时段的期望状态值；根据预测状态值、期望状态值，确定车辆在目标时段的前轮转向角度，以使车辆根据前轮转向角度行驶。

一些实施例中，车辆在目标时段的预测状态值包括：车辆的预测铰接角度、预测车头朝向角度和预测横向位移；

根据预设车辆横向动力学模型，获得车辆在目标时段的预测状态值，包括：根据预设采样周期，对预设车辆横向动力学模型进行离散化处理，获取车辆在目标时段的预测铰接角度、预测车头朝向角度和预测横向位移。

一些实施例中，根据预测状态值和车辆的期望倒车轨迹上的目标点，确定车辆在目标时段的期望状态值，包括：根据预设运动学模型和车辆当前的重心点纵坐标，获得车头在目标时段的预测重心点的纵坐标；根据预测车头朝向角度、预测横向位移、预测重心点的纵坐标，确定车头在目标时段的预测重心点坐标；根据预测重心点坐标和车辆的期望倒车轨迹上的目标点，确定车辆在目标时段的期望状态值。

一些实施例中，车辆在目标时段的期望状态值包括：车辆的期望铰接角度、期望车头朝向角度和期望横向位移；

根据预测重心点坐标和车辆的期望倒车轨迹上的目标点，确定车辆在目标时段的期望状态值，包括：根据预测重心点坐标和预测铰接角度，获得挂车在目标时段的尾端中心点坐标；根据预测重心点坐标和目标点的坐标，获得期望车头朝向角度和期望横向位移；根据尾端中心点坐标和目标点的坐标，确定车辆在目标时段的期望铰接角度。

一些实施例中，根据预测重心点坐标和预测铰接角度，获得挂车在目标时段的尾端中心点坐标，包括：获取第一距离和第二距离，第一距离为挂车的轴距，第二距离为挂车和车头的连接点到车头重心点的距离；根据第一距离、第二距离、预测重心点坐标和预测铰接角度，确定尾端中心点坐标。

一些实施例中，根据尾端中心点坐标和目标点的坐标，确定车辆在目标时段的期望铰接角度，包括：确定期望倒车轨迹上与尾端中心点距离为目标距离的点为目标点；根据目标距离和尾端中心点坐标，确定目标点的坐标；根据目标点的坐标和尾端中心点坐标，确定目标角度，目标角度为车辆在当前位置的车头中轴线与车辆在目标点时车头中轴线之间的夹角；根据目标角度，确定车辆在目标时段的期望铰接角度。

一些实施例中，预设车辆横向动力学模型如下：