车辆横向控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

本申请属于车辆，尤其涉及一种车辆横向控制方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术：

1、为了提高车辆行驶稳定性，大多数汽车都具备不足转向特性。在智能驾驶日益发展的今天，不足转向特性对车辆横向控制影响较大，为满足车辆自身的不足转向特性以及车辆动力学限制，横向控制算法计算出的前轮转角值或方向盘转角值会导致横向误差较大，影响乘客驾驶体验，误差过大，还会影响驾驶安全。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种车辆横向控制方法、装置、车辆及存储介质，可以解决由于车辆的不足转向特性影响车辆横向控制的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种车辆横向控制方法，包括：

3、获取车辆的当前定位信息、所述车辆的当前状态信息和所述车辆的规划轨迹；所述规划轨迹包括规划位置和道路曲率；

4、根据所述当前定位信息和所述规划位置，确定方向盘转角的横向误差和航向角误差；

5、根据所述横向误差、所述航向角误差、所述道路曲率和所述当前状态参数，确定第一方向盘转角；

6、根据所述横向误差，确定方向盘修正转角；

7、根据所述第一方向盘转角和所述方向盘修正转角，确定目标方向盘转角。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述当前定位信息包括当前定位坐标和当前航向角，所述规划位置包括期望坐标和期望航向角；

9、所述根据所述当前定位信息和所述规划位置，确定方向盘转角的横向误差和航向角误差，包括：

10、根据所述当前航向角和所述期望航向角，确定所述航向角误差；

11、根据所述航向角误差、所述当前定位坐标和所述期望坐标，确定所述横向误差。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述当前航向角和所述期望航向角，确定所述航向角误差，包括：

13、基于所述当前航向角和所述期望航向角，利用第一公式得到所述航向角误差；

14、所述第一公式为：

15、

16、其中，为所述航向角误差，为所述当前航向角，为所述期望航向角；

17、相应的，所述根据所述航向角误差、所述当前定位坐标和所述期望坐标，确定所述横向误差，包括：

18、基于所述航向角误差、所述当前定位坐标和所述期望坐标，利用第二公式得到所述横向误差；

19、所述第二公式为：

20、

21、其中，x和y为所述当前定位坐标，xdex和ydes为所述期望坐标，ed为所述横向误差。

22、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述当前状态信息包括纵向速度、横向速度和横摆角速度；

23、所述根据所述横向误差、所述航向角误差、所述道路曲率和所述当前状态参数，确定第一方向盘转角，包括：

24、根据所述纵向速度、所述横向速度、所述横摆角速度、所述横向误差和所述航向角误差，构建车辆动力学模型状态空间方程；

25、将所述车辆动力学模型状态空间方程进行离散化，得到离散化空间方程；

26、根据所述离散化空间方程，得到反馈控制矩阵；

27、根据所述反馈控制矩阵、所述横向误差和所述航向角误差，确定初始方向盘转角；

28、根据所述反馈控制矩阵和所述道路曲率，得到前馈控制转角；

29、根据所述初始方向盘转角和所述前馈控制转角，得到所述第一方向盘转角。

30、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述初始方向盘转角和所述前馈控制转角，得到所述第一方向盘转角，包括：

31、计算所述初始方向盘转角和所述前馈控制转角之和，得到所述第一方向盘转角。

32、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述横向误差，确定方向盘修正转角，包括：

33、将所述横向误差输入到pid控制器，得到所述方向盘修正转角。

34、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述第一方向盘转角和所述方向盘修正转角，确定目标方向盘转角，包括：

35、计算所述第一方向盘转角和所述方向盘修正转角之和，得到所述目标方向盘转角。

36、第二方面，本申请实施例提供了一种车辆横向控制装置，包括：

37、获取模块，用于获取车辆的当前定位信息、所述车辆的当前状态信息和所述车辆的规划轨迹；所述规划轨迹包括规划位置和道路曲率；

38、误差模块，用于根据所述当前定位信息和所述规划位置，确定方向盘转角的横向误差和航向角误差；

39、第一方向盘转角确定模块，用于根据所述横向误差、所述航向角误差、所述道路曲率和所述当前状态参数，确定第一方向盘转角；

40、修正模块，用于根据所述横向误差，确定方向盘修正转角；

41、目标方向盘转角确定模块，用于根据所述第一方向盘转角和所述方向盘修正转角，确定目标方向盘转角。

42、第三方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任一项所述的方法。

43、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法。

44、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在车辆上运行时，使得车辆执行上述第一方面中任一项所述的方法。

45、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

46、在车辆行驶时，获取车辆的当前定位信息、车辆的当前状态信息和车辆的规划轨迹；规划轨迹包括规划位置和道路曲率。然后根据当前定位信息和规划位置，确定方向盘转角的横向误差和航向角误差。再根据横向误差、航向角误差、道路曲率和当前状态参数，确定第一方向盘转角。确定第一方向盘转角时考虑了道路曲率，消除了因为道路曲率引起的稳态误差。再根据横向误差，确定方向盘修正转角，消除了因为车辆固有转向不足特性对横向控制的影响。最后根据第一方向盘转角和方向盘修正转角，确定目标方向盘转角，提高了目标方向盘转角的精准度，从而提高了车辆横向控制的精准度。

47、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种车辆横向控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述当前定位信息包括当前定位坐标和当前航向角，所述规划位置包括期望坐标和期望航向角；

3.根据权利要求2所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述根据所述当前航向角和所述期望航向角，确定所述航向角误差，包括：

4.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述当前状态信息包括纵向速度、横向速度和横摆角速度；

5.根据权利要求4所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述根据所述初始方向盘转角和所述前馈控制转角，得到所述第一方向盘转角，包括：

6.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述根据所述横向误差，确定方向盘修正转角，包括：

7.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述根据所述第一方向盘转角和所述方向盘修正转角，确定目标方向盘转角，包括：

8.一种车辆横向控制装置，其特征在于，包括：

9.一种车辆，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请适用于车辆技术领域，提供了一种车辆横向控制方法、装置、车辆及存储介质。所述车辆横向控制方法包括：获取车辆的当前定位信息、车辆的当前状态信息和车辆的规划轨迹；规划轨迹包括规划位置和道路曲率；根据当前定位信息和规划位置，确定方向盘转角的横向误差和航向角误差；根据横向误差、航向角误差、道路曲率和当前状态参数，确定第一方向盘转角；根据横向误差，确定方向盘修正转角；根据第一方向盘转角和方向盘修正转角，确定目标方向盘转角。本申请实施例提供的车辆横向控制方法可以解决由于车辆的不足转向特性影响车辆横向控制的问题。

技术研发人员：路磊,武春晓,杨波,贾学涛,李征,张福旭,袁志勇
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19