自动驾驶车辆横纵向协调控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109799828A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910148642.9(22)申请日2019.02.28(71)申请人北京智行者科技有限公司地址100096北京市昌平区回龙观镇东大街338号创客广场B4-006(72)发明人王亚张放李晓飞张德兆王肖霍舒豪(74)专利代理机构北京慧诚智道知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11539代理人戴燕(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)G05B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称自动驾驶车辆横纵向协调控制方法(57)摘要本发明涉及一种自动驾驶车辆横纵向协调控制方法，包括：自动驾驶车辆的控制系统获取行驶路径的路径规划信息和车辆当前状态信息，路径规划信息包括行驶路径的所有期望路点的路点位置信息；车辆当前状态信息包括车辆的当前位置信息、当前速度和当前航向角；控制系统的位置子系统根据路点位置信息和当前位置信息确定车辆的期望航向角；根据路点位置信息和当前航向角确定车辆的期望速度；控制系统的航向子系统根据车辆当前航向角、期望航向角、当前速度确定车辆的期望前轮转角；根据期望速度和期望前轮转角对车辆进行横纵向协调控制。本发明提供的自动驾驶车辆横纵向协调控制方法，能够提高路径跟踪精度和控制合理性。CN109799828ACN109799828A权利要求书1/2页1.一种自动驾驶车辆横纵向协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：自动驾驶车辆的控制系统获取行驶路径的路径规划信息和车辆当前状态信息，所述路径规划信息包括所述行驶路径的所有期望路点的路点位置信息；所述车辆当前状态信息包括车辆的当前位置信息、当前速度和当前航向角；所述控制系统的位置子系统根据所述路点位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆的期望航向角；根据所述路点位置信息和所述当前航向角确定所述车辆的期望速度；所述控制系统的航向子系统根据所述车辆当前航向角、所述期望航向角、所述当前速度确定车辆的期望前轮转角；根据所述期望速度和所述期望前轮转角对所述车辆进行横纵向协调控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在自动驾驶车辆的控制系统获取行驶路径的路径规划信息和车辆当前状态信息之前，所述方法还包括：所述自动驾驶车辆向服务器发送地图数据获取请求，所述地图数据获取请求中包含行驶区域标识信息；所述服务器根据所述行驶区域标识信息在地图数据库中调用行驶区域地图发送至所述自动驾驶车辆；所述自动驾驶车辆对所述行驶区域地图进行解析，提取道路信息；根据所述道路信息进行路径规划，得到所述路径规划信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述控制系统的位置子系统根据所述路点位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆的期望航向角之前，所述方法还包括：根据所述当前位置信息和所述路点位置计算所述当前位置和路点位置的横向误差和纵向误差。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制系统的位置子系统根据所述路点位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆的期望航向角具体包括：根据公式计算期望航向角；其中，φd为期望航向角，xd为路点的横坐标，yd为路点的纵坐标，xe为当前位置和路点位置的横向误差，ye为当前位置和路点位置的纵向误差，a1,k1,a2,k2为可调参数且a1,k1,a2,k2＞0。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述路点位置信息和所述当前航向角确定所述车辆的期望速度具体包括：根据公式计算期望速度；其中，vd为期望速度，xd为路点的横坐标，xe为当前位置和路点位置的横向误差，φ为当前航向角，a1、k1为可调参数且a1,k1＞0。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制系统的航向子系统根据所述车辆当前航向角、所述期望航向角、所述当前速度确定车辆的期望前轮转角之前，所述方法还包括：所述控制系统对所述期望航向角进行微分处理，得到微分期望航向角。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制系统的航向子系统根据所述车2CN109799828A权利要求书2/2页辆当前航向角、所述期望航向角、所述当前速度确定车辆的期望前轮转角之前，所述方法还包括：所述控制系统根据所述当前航向角和所述期望航向角计算航向角误差。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述控制系统的航向子系统根据所述车辆当前航向角、所述期望航向角、所述当前速度确定车辆的期望前轮转角具体包括：根据公式计算期望前轮转角，其中，为微分期望航向角，v为当前速度，φe为航向角误差，a3、k3为可调参数且a3,k3＞0,L为车身轴距长度。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望速度和所述期望前轮转角对所述