本技術(shù)涉及汽車，具體涉及一種車輛橫向控制方法及其裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、智能化是汽車行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)，智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)就是自動(dòng)駕駛。車輛的自動(dòng)駕駛包括橫向控制和縱向控制，其中，橫向控制是軌跡跟蹤的重要工作，根據(jù)車輛模型的建模方式不同，分為動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型兩種。

2、基于動(dòng)力學(xué)模型主要有mpc算法和lqr算法，mpc算法和lqr算法可以同時(shí)考慮位置和朝向誤差，lqr算法和mpc算法大都需要優(yōu)化算法，在對(duì)應(yīng)的時(shí)域內(nèi)找出最優(yōu)的解同時(shí)考慮到位置和航向的跟隨，但設(shè)計(jì)狀態(tài)矩陣的迭代求解，需要的算力較多。

3、基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的主要有purepursuit算法和stanley算法，purepursuit算法是單純的幾何跟蹤，幾乎不占用算力，但只能跟隨路點(diǎn)，沒有航向的跟隨，適用場(chǎng)景受限；stanley算法基于前輪的誤差進(jìn)行控制，高度依賴控制增益，不同場(chǎng)景下控制增益不同，且較難標(biāo)定；因此purepursuit算法和stanley算法的算力開銷小，但控制精度不如mpc算法和lqr算法。

4、因此，亟需研發(fā)一種能夠兼顧控制精度和算力開銷的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)車輛的橫向控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提出一種車輛橫向控制方法及其裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備，能夠兼顧車輛橫向控制過程中的控制精度和算力開銷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例提供一種車輛橫向控制方法，所述方法包括：

3、根據(jù)當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑從規(guī)劃軌跡中選擇一個(gè)軌跡點(diǎn)作為預(yù)瞄點(diǎn)；所述規(guī)劃軌跡包括多個(gè)軌跡點(diǎn)以及每個(gè)軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置和車輛航向角；

4、根據(jù)所述當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑確定車輛從當(dāng)前車輛位置移動(dòng)到所述預(yù)瞄點(diǎn)所需要的第一前輪轉(zhuǎn)角；

5、根據(jù)當(dāng)前車輛航向角、預(yù)瞄點(diǎn)的車輛航向角確定車輛從所述當(dāng)前車輛位置移動(dòng)到所述預(yù)瞄點(diǎn)所需要的第二前輪轉(zhuǎn)角；

6、根據(jù)第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角、上一次輸出的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角修正系數(shù)確定當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，若所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求，則輸出所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量。

7、在一些方案中，所述方法還包括：

8、若所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量不滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求，則調(diào)整轉(zhuǎn)角修正系數(shù)并重新確定當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，直至獲得滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求的當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，并輸出。

9、在一些方案中，所述根據(jù)第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角、上一次輸出的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角修正系數(shù)確定當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，具體包括：

10、將所述第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角、上一次輸出的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行加權(quán)求和，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)角修正系數(shù)對(duì)加權(quán)求和結(jié)果進(jìn)行修正得到當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量。

11、在一些方案中，所述根據(jù)第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角、上一次輸出的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角修正系數(shù)確定當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，具體還包括：

12、所述當(dāng)前車輛位置與所述預(yù)瞄點(diǎn)的橫向偏差，根據(jù)所述橫向偏差確定所述第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)；其中，所述橫向偏差與所述第一前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)正相關(guān)，所述橫向偏差與所述第二前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)負(fù)相關(guān)。

13、在一些方案中，所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量是否滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求，具體根據(jù)以下方式確定：

14、假設(shè)所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量有效，基于所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量預(yù)測(cè)車輛的預(yù)測(cè)軌跡，并根據(jù)所述預(yù)測(cè)軌跡與所述規(guī)劃軌跡的橫向偏差確定是否發(fā)生超預(yù)期的超調(diào)量，若否，則所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求，若是，則所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量不滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求。

15、在一些方案中，所述基于所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量預(yù)測(cè)車輛的預(yù)測(cè)軌跡，并根據(jù)所述預(yù)測(cè)軌跡與所述規(guī)劃軌跡的橫向偏差確定是否發(fā)生超預(yù)期的超調(diào)量，具體包括：

16、所述預(yù)測(cè)軌跡包括多個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)；

17、若所述多個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)和與其對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)軌跡點(diǎn)之間的橫向偏差均沒有發(fā)生超預(yù)期的超調(diào)量，則所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求；

18、若所述多個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)中的至少一個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)和與其對(duì)應(yīng)的一個(gè)軌跡點(diǎn)之間的橫向偏差發(fā)生超預(yù)期的超調(diào)量，則所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量不滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求。

19、在一些方案中，所述預(yù)測(cè)軌跡的第一個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)根據(jù)以下方式獲得：根據(jù)所述當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量、車輛當(dāng)前位置、預(yù)瞄點(diǎn)位置，預(yù)測(cè)車輛下一個(gè)到達(dá)的位置點(diǎn)和車輛航向角，該位置點(diǎn)為所述預(yù)測(cè)軌跡的第一個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)；

20、所述預(yù)測(cè)軌跡中除第一個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)以外其他預(yù)測(cè)點(diǎn)均根據(jù)以下方式獲得：獲取當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量、所述規(guī)劃軌跡中與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)的位置、與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)的位置預(yù)測(cè)車輛下一個(gè)到達(dá)的位置點(diǎn)和車輛航向角，該位置點(diǎn)為所述預(yù)測(cè)軌跡的下一個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)；

21、當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量根據(jù)以下方式獲得：根據(jù)所述當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑確定車輛從當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)移動(dòng)到與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)所需要的第三前輪轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)的車輛航向角、與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)的車輛航向角確定車輛從當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)移動(dòng)到與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)所需要的第四前輪轉(zhuǎn)角，并根據(jù)所述第三前輪轉(zhuǎn)角、第四前輪轉(zhuǎn)角確定當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量。

22、在一些方案中，所述根據(jù)所述第三前輪轉(zhuǎn)角、第四前輪轉(zhuǎn)角確定當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量，具體包括：

23、將所述第三前輪轉(zhuǎn)角、第四前輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行加權(quán)求和，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)角修正系數(shù)對(duì)加權(quán)求和結(jié)果進(jìn)行修正得到當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量。

24、在一些方案中，所述根據(jù)所述第三前輪轉(zhuǎn)角、第四前輪轉(zhuǎn)角確定當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的前輪轉(zhuǎn)角控制量，具體還包括：

25、獲取當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)和與當(dāng)前預(yù)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)之間的橫向偏差，根據(jù)所述橫向偏差確定所述第三前輪轉(zhuǎn)角、第四前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)；其中，所述橫向偏差與所述第三前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)正相關(guān)，所述橫向偏差與所述第四前輪轉(zhuǎn)角的權(quán)重系數(shù)負(fù)相關(guān)。

26、在一些方案中，所述根據(jù)當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑從規(guī)劃軌跡中選擇一個(gè)軌跡點(diǎn)作為預(yù)瞄點(diǎn)，具體包括：

27、獲取當(dāng)前車輛速度，查表獲取與所述當(dāng)前車輛速度對(duì)應(yīng)的最大前輪轉(zhuǎn)角，并根據(jù)所述最大前輪轉(zhuǎn)角獲得最小轉(zhuǎn)彎半徑；

28、以所述最小轉(zhuǎn)彎半徑為約束條件，選擇所述多個(gè)軌跡點(diǎn)中距離所述當(dāng)前車輛位置最近的一個(gè)軌跡點(diǎn)作為預(yù)瞄點(diǎn)。

29、在一些方案中，所述方法還包括：

30、根據(jù)滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求的當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量獲得方向盤轉(zhuǎn)角，對(duì)所述方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行低通濾波后輸出至下游模塊；所述下游模塊用于根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角控制車輛橫向運(yùn)動(dòng)。

31、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種車輛橫向控制裝置，包括用于執(zhí)行如上所述的車輛橫向控制方法的模塊。

32、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上所述的車輛橫向控制方法。

33、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的車輛橫向控制方法。

34、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種車輛橫向控制方法及其裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備，根據(jù)當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑和規(guī)劃軌跡提供的多個(gè)軌跡點(diǎn)確定預(yù)瞄點(diǎn)，并根據(jù)當(dāng)前最小轉(zhuǎn)彎半徑來確定車輛從當(dāng)前車輛位置移動(dòng)到預(yù)瞄點(diǎn)所需要的第一前輪轉(zhuǎn)角，第一前輪轉(zhuǎn)角能夠有效地使車輛盡快靠近預(yù)瞄點(diǎn)，但第一前輪轉(zhuǎn)角容易因?yàn)轭A(yù)瞄距離短引發(fā)的超調(diào)；因此，本技術(shù)實(shí)施例還根據(jù)當(dāng)前車輛航向角、預(yù)瞄點(diǎn)的車輛航向角確定車輛從所述當(dāng)前車輛位置移動(dòng)到所述預(yù)瞄點(diǎn)所需要的第二前輪轉(zhuǎn)角，根據(jù)第一前輪轉(zhuǎn)角、第二前輪轉(zhuǎn)角、上一次輸出的前輪轉(zhuǎn)角控制量、當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角修正系數(shù)確定當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量，第二前輪轉(zhuǎn)角能夠同時(shí)兼顧車輛航向的跟蹤，保證車輛能夠按照規(guī)劃軌跡的航向跟隨路點(diǎn)，能有效緩解因?yàn)轭A(yù)瞄距離短引發(fā)的超調(diào)；最后，判斷當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量是否滿足預(yù)設(shè)的橫向偏差控制要求；若是，則輸出當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角控制量。相比于mpc算法和lqr算法必須要使用迭代的方式，對(duì)狀態(tài)矩陣進(jìn)行優(yōu)化求解方法而言，本技術(shù)實(shí)施例只進(jìn)行數(shù)值判斷，能夠大大降低對(duì)算力的占用，在平衡算力和提升控制效果之間做到了兩者兼顧的效果，既能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測(cè)功能，又能夠減少因?yàn)椴捎镁€性求解算法帶來的算力開銷，最終達(dá)到一個(gè)理想的控制效果，減少算力的開支，則對(duì)于控制器的算力要求大大降低，更適于量產(chǎn)。