CN110789523A - 一种轨迹规划方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轨迹规划方法及装置,在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,并依据行驶信息计算得到车辆动力学约束条件,并在规划车辆的行驶轨迹时,充分考虑车辆动力学约束条件,生成满足车辆动力学约束条件的轨迹,使得车辆按照生成的轨迹行驶时,可以避免由于没有考虑到车辆实际行驶过程中的情况,而导致的行驶过程中稳定性差、安全性低的问题产生。
Description
技术领域
本发明属于智能驾驶技术领域,尤其涉及一种轨迹规划方法及装置。
背景技术
在车辆智能驾驶中,融合感知的结果后,输出规划好的轨迹,并控制车辆按照规划的轨迹行驶。
目前,轨迹规划是基于避障路径,以车辆后轴中心为起点,采用单点预瞄的方法,每间隔预定周期进行一次轨迹规划,使得车辆按照规划出的轨迹行驶。由于目前轨迹规划方法是基于纠偏补偿的,而没有考虑到车辆实际行驶过程中的具体情况,例如,车辆行驶速度、当前路况等,导致车辆按照规划出的轨迹行驶的过程中稳定性差、安全性低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种轨迹规划方法及装置,以解决现有技术中车辆按照规划出的轨迹行驶的过程中稳定性差、安全性低的问题。
技术方案如下:
本发明提供一种轨迹规划方法,包括:
在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;
根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
优选地,所述行驶信息包括车速,
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与所述车速对应的最大允许方向盘转角;
根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。
优选地,所述行驶信息包括静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量;
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。
优选地,所述行驶信息包括车速,
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
根据所述附着系数,确定最大允许车速;
确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。
优选地,所述在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息之前,还包括:
获取起始点信息和终点信息;
根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;
控制车辆按照所述初始轨迹行驶。
本发明还公开了一种轨迹规划装置,包括:
车辆控制模块,用于在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;并根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
轨迹规划模块,用于根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
所述车辆控制模块,还用于控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
优选地,所述行驶信息包括车速,
其中,所述车辆控制模块包括:
查找模块,用于根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与所述车速对应的最大允许方向盘转角;
转向角计算模块,用于根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
转弯半径计算模块,用于根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。
优选地,所述行驶信息包括静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量;
其中,所述车辆控制模块包括:
侧翻系数计算模块,用于根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
转向曲率计算单元,用于根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。
优选地,所述行驶信息包括车速,
其中,所述车辆控制模块包括:
附着系数计算模块,用于根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
车速确定模块,用于根据所述附着系数,确定最大允许车速;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。
优选地,所述轨迹规划模块还包括获取模块和生成模块;
所述获取模块,用于获取起始点信息和终点信息;
所述生成模块,用于根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;
所述车辆控制模块,还用于控制车辆按照所述初始轨迹行驶。
与现有技术相比,本发明提供的上述技术方案具有如下优点:
从上述技术方案可知,本申请中在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,并依据行驶信息计算得到车辆动力学约束条件,并在规划车辆的行驶轨迹时,充分考虑车辆动力学约束条件,生成满足车辆动力学约束条件的轨迹,使得车辆按照生成的轨迹行驶时,可以避免由于没有考虑到车辆实际行驶过程中的情况,而导致的行驶过程中稳定性差、安全性低的问题产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种轨迹规划方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种轨迹规划方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的车辆转向特性示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种轨迹规划方法的流程图;
图5是本发明实施例提供的车辆转向时两侧车轮的垂直载荷变化量示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种轨迹规划方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的一种轨迹规划装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种轨迹规划方法,参见图1,该实施例包括以下步骤:
S101、在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;
车辆在智能驾驶模式的行驶过程中,实时获取车辆当前的行驶信息。其中,行驶信息包括车速、转向时后轮的垂直载荷的变化量、车辆行驶状态、车辆基本信息等;所述车辆行驶状态包括直线匀速行驶、直线加速行驶、转向行驶等;所述车辆基本信息包括车辆轴距,车辆垂直载荷等。
S102、根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
车辆动力学约束条件包括以下至少一项:附着系数对车速的约束、侧翻风险系数对转向时曲率的约束、车速对转弯半径的约束。
根据行驶信息中包括的信息,确定车辆动力学约束条件。其中,需要确定的车辆动力学约束条件不同时,依据的行驶信息中包括的信息也是不同的。
例如,依据行驶信息中的车速,确定附着系数对车速的约束条件;依据行驶信息中的车辆两侧车轮上的垂直载荷、车辆的质量、车辆轴距等信息,确定侧翻风险系数对转向曲率的约束条件;依据行驶信息中的车速,确定车速对转弯半径的约束条件。
S103、根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
根据实时计算得到的车辆动力学约束条件,在规划车辆行驶轨迹时,需要充分考虑车辆动力学约束条件,以使得规划出的轨迹能够满足车辆动力学约束条件。
示例性的,根据所述侧翻风险系数,在进行轨迹规划时,结合感知到的外部环境信息,按照一定步长逐渐降低车速或者按照一定步长逐步增大转弯半径,以生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹。
S104、控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
可以理解的是,车辆按照满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶的过程中,仍然会执行S101-S103的步骤,以根据车辆的实时行驶信息,及时调整、重新规划轨迹,并控制车辆按照最新规划出的轨迹行驶。
从上述技术方案可知,本实施例中在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,并依据行驶信息计算得到车辆动力学约束条件,并在规划车辆的行驶轨迹时,充分考虑车辆动力学约束条件,生成满足车辆动力学约束条件的轨迹,使得车辆按照生成的轨迹行驶时,可以避免由于没有考虑到车辆实际行驶过程中的情况,而导致的稳定性差、安全性低的问题产生。
下面详细介绍在不同的车辆动力学约束条件下的轨迹规划方法。
参见图2所示,为车辆动力学约束条件为车速对转弯半径的约束时的轨迹规划方法。
该实施例包括以下步骤:
S201、在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;其中,行驶信息中包括车速;
S202、根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与获取到的车速对应的最大允许方向盘转角;
根据实车实验可以得出在固定车速下允许的最大方向盘转角,通过多次实验就可以得到多个不同车速下分别允许的最大方向盘转角,并建立车速与最大方向盘转角之间的对应关系。在一种可能的实现方式中,车速与最大方向盘转角的对应关系以映射表的形式维护。
在获取到行驶过程中车辆的车速后,基于车速与最大方向盘转角的对应关系确定与获取的车速对应的最大方向盘转角具体为:在映射表中查找与获取到的车速相同的车速;确定查找到的与获取到的车速相同的车速对应的最大方向盘转角为与获取到的车速对应的最大方向盘转角。
S203、根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
基于转向***的控制,方向盘转动第一角度后,通过方向盘与外转向轮之间的传动系数计算得到外转向轮应该转动的第二角度,并控制外转向轮转动第二角度。
在本实施例中,在从映射表中确定与获取到的车速对应的最大方向盘转角后,基于转向***的传动特性可以计算得到外转向轮的最大转向角,记为βmax。
S204、根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
具体地,根据外转向轮的最大允许转向角,基于转向特性计算得到最小转弯半径;如图3所示,为车辆的转向特性,β为外转向轮的转向角,L为轴距,K为两前轮主销轴线的距离,R为转弯半径。
最小转弯半径Rmin=L/sin(βmax),其中,βmax为外转向轮的最大转向角。
S205、确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径;
S206、根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
基于车辆最大转向能力,生成车辆的行驶轨迹。避免车辆按照生成的轨迹行驶时,在转向时超出车辆的转向能力,进而产生安全性的问题。
S207、控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
从上述技术方案可知,本实施例中在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,其中,行驶信息包括车速,并依据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与获取到的车速对应的最大允许方向盘转角;根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角,根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径,以确定车辆动力学约束条件为转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。根据确定出的车辆动力学约束条件,生成轨迹,使得车辆能够在确定出的车辆动力学约束条件的限制下转向,避免在转向时超出车辆的转向能力而产生安全性的问题。
参见图4所示,为车辆动力学约束条件为侧翻风险系数对转向时曲率的约束时的轨迹规划方法。
该实施例包括以下步骤:
S301、在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;其中,行驶信息中包括静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量;
S302、根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
在本实施例中,通过车辆转向时两侧车轮上的垂直载荷之差与静载时的垂直载荷的比值的绝对值,计算得到侧翻风险系数,记为Fct。侧翻风险系数越大,则表明车辆当前发生侧翻的可能性越大;侧翻风险系数越小,则表明车辆当前发生侧翻的可能性越小。
通常,车辆在路况好、平直的路面上行驶时,车辆的重量均分在两侧的车轮上,因此车辆两侧车轮上的垂直载荷是相同的,侧翻风险系数为0。当车辆一侧车轮离地时,已经离地的车轮将不承受车辆的重量,而没有离地的一侧的车轮将承受全部的车辆重量,两侧车轮上的垂直载荷之差为静载时的垂直载荷,因此侧翻风险系数为1。
具体计算侧翻风险系数的方式为:
将车辆两侧车轮之间的车轴用一根很粗的杆件来替代,它支撑在瞬心m01和m02上,并且再通过前后弹簧支撑在车轴上,则车辆弯道行驶时,内外侧车轮的垂直受力示意图如图5所示。
在车辆弯道行驶时车辆后轮上的垂直载荷相对于车辆静止时车辆后轮上的垂直载荷的变化量,采用下列公式计算得到。
S303、根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
根据实车实验,预先得到侧翻风险系数与转向时曲率的对应关系。根据侧翻风险系数与转向时曲率的对应关系,可以确定在当前侧翻风险系数下,按照何种曲率转向才能避免发生侧翻。
S304、确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率;
S305、根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
S306、控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
从上述技术方案可知,本实施例中在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,其中,行驶信息包括静载的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,并依据获取到的静载的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数,并确定转向的最大曲率,以确定车辆动力学约束条件为转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。根据确定出的车辆动力学约束条件,生成轨迹,使得车辆能够在确定出的车辆动力学约束条件的限制下转向,避免在转向过程中发生侧翻。
参见图6所示,为车辆动力学约束条件为附着系数对车速的约束时的轨迹规划方法。
该实施例包括以下步骤:
S401、在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;其中,行驶信息中包括车速;
S402、根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
在车辆匀速、直线行驶过程中,根据车辆的行驶方程,计算得到车辆行驶的当前路面的附着系数。并根据附着系数的值,将附着系数划分为四个区间,如下表1所示。
表1
处于不同区间的附着系数对应的路面种类是不同的,附着系数为0.6-0.8区间时,对应的路面种类为干燥路面;附着系数为0.4-0.6区间时,对应的路面种类为潮湿路面;附着系数为0.2-0.4区间时,对应的路面种类为雨水路面;附着系数为<0.2区间时,对应的路面种类为冰雪路面。不同的路面种类,允许行驶的最大车速是不同的。
S403、根据所述附着系数,确定最大允许车速;
根据计算得到的附着系数,可以确定当前路面的路面种类。并根据路面种类,确定当前允许行驶的最大车速。
S404、确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速;
在当前路面上行驶时,车速在最大允许车速范围内行驶,才能保证车辆不出现打滑或者制动不住的问题发生。
S405、根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
S406、控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
从上述技术方案可知,本实施例中在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息,其中,行驶信息包括车速,根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数,根据所述附着系数,确定最大允许车速,以确定车辆动力学约束条件为行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。根据确定出的车辆动力学约束条件,生成轨迹,使得车辆能够在确定出的车辆动力学约束条件的限制下行驶,避免在行驶过程中出现打滑或者制动不住的问题。
可以理解的是,在进行轨迹规划时,可以同时确定出附着系数对车速的约束、侧翻风险系数对转向时曲率的约束、车速对转弯半径的约束这三个约束条件,以在这三个约束条件的约束下规划轨迹。当然,也可以仅确定三个约束条件中的任意两项或者任意一项,在确定出的两项约束条件或者一项约束条件的约束下规划轨迹。
可选地,在进行轨迹规划时,还需要获取起始点信息和终点信息;以便根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;控制车辆按照所述初始轨迹行驶。当车辆按照初始轨迹行驶的过程中,实时获取车辆的行驶信息,并根据行驶信息确定车辆动力学约束条件,以根据车辆动力学约束条件,进行轨迹规划,控制车辆按照新规划出的轨迹行驶。
对应上述轨迹规划方法,本实施例提供了一种轨迹规划装置,所述轨迹规划装置的结构示意图请参阅图7所示,包括:
车辆控制模块701和轨迹规划模块702;
车辆控制模块701,用于在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;并根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
轨迹规划模块702,用于根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
可选地,轨迹规划模块702还包括:获取模块和生成模块;
所述获取模块,用于获取起始点信息和终点信息;
所述生成模块,用于根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;
车辆控制模块701,还用于控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶;车辆控制模块701还用于控制车辆按照所述初始轨迹行驶。
可选地,车辆控制模块701包括:
查找模块,用于根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与所述车速对应的最大允许方向盘转角;
转向角计算模块,用于根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
转弯半径计算模块,用于根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。
可选地,车辆控制模块701还包括:
侧翻系数计算模块,用于根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
转向曲率计算单元,用于根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。
可选地,车辆控制模块701还包括:
附着系数计算模块,用于根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
车速确定模块,用于根据所述附着系数,确定最大允许车速;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。
本实施例中提供的轨迹规划装置并没有改变现有轨迹规划装置的硬件,而仅是使得车辆控制模块在车辆行驶过程中获取车辆的行驶信息;并根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;并将确定出的车辆动力学约束条件反馈给轨迹规划模块,使得轨迹规划模块可以依据在车辆行驶过程中的具体情况确定出的动力学约束条件,实时调整轨迹,使得车辆按照调整后的轨迹行驶。
从上述技术方案可知,本实施例中通过车辆控制模块在车辆行驶过程中获取车辆的行驶信息;并根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;并将确定出的车辆动力学约束条件反馈给轨迹规划模块,使得轨迹规划模块可以依据在车辆行驶过程中的具体情况确定出的动力学约束条件,实时调整轨迹,使得车辆按照调整后的轨迹行驶。由于在车辆控制模块与轨迹规划模块之间构成的闭环控制,使得可以实时调整轨迹,避免了由于没有考虑到车辆实际行驶过程中的情况,而导致的行驶过程稳定性差、安全性低的问题产生。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言,由于其与实施例提供的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轨迹规划方法,其特征在于,包括:
在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;
根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
2.根据权利要求1所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述行驶信息包括车速,
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与所述车速对应的最大允许方向盘转角;
根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。
3.根据权利要求1或2所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述行驶信息包括静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量;
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。
4.根据权利要求1或2所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述行驶信息包括车速,
其中,所述根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件包括:
根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
根据所述附着系数,确定最大允许车速;
确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息之前,还包括:
获取起始点信息和终点信息;
根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;
控制车辆按照所述初始轨迹行驶。
6.一种轨迹规划装置,其特征在于,包括:
车辆控制模块,用于在车辆行驶过程中,获取车辆的行驶信息;并根据所述行驶信息,确定车辆动力学约束条件;
轨迹规划模块,用于根据所述车辆动力学约束条件,生成满足所述车辆动力学约束条件的轨迹;
所述车辆控制模块,还用于控制车辆按照所述满足所述车辆动力学约束条件的轨迹行驶。
7.根据权利要求6所述的轨迹规划装置,其特征在于,所述行驶信息包括车速,
其中,所述车辆控制模块包括:
查找模块,用于根据获取到的车速,从预先建立的车速与最大允许方向盘转角之间的对应关系中查找与所述车速对应的最大允许方向盘转角;
转向角计算模块,用于根据查找到的最大允许方向盘转角,计算得到外转向轮的最大允许转向角;
转弯半径计算模块,用于根据所述外转向轮的最大允许转向角,计算得到最小转弯半径;
约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时转弯半径大于或等于最小转弯半径。
8.根据权利要求6或7所述的轨迹规划装置,其特征在于,所述行驶信息包括静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量;
其中,所述车辆控制模块包括:
侧翻系数计算模块,用于根据静载时的垂直载荷以及车辆转向时两侧车轮的垂直载荷的变化量,计算得到侧翻风险系数;
转向曲率计算单元,用于根据所述侧翻风险系数,确定转向的最大曲率;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:转向时曲率小于或等于所述转向的最大曲率。
9.根据权利要求6或7所述的轨迹规划装置,其特征在于,所述行驶信息包括车速,
其中,所述车辆控制模块包括:
附着系数计算模块,用于根据获取到的车速,基于车辆的行驶方程计算得到附着系数;
车速确定模块,用于根据所述附着系数,确定最大允许车速;
所述约束确定单元,用于确定车辆动力学约束条件为:行驶时车速小于或等于所述最大允许车速。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的轨迹规划装置,其特征在于,所述轨迹规划模块还包括获取模块和生成模块;
所述获取模块,用于获取起始点信息和终点信息;
所述生成模块,用于根据所述起始点信息和终端信息,生成初始轨迹;
所述车辆控制模块,还用于控制车辆按照所述初始轨迹行驶。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021254486A1 (zh) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 三一汽车制造有限公司 | 工程机械的转弯控制方法、工程机械和计算机设备 |
US11458955B2 (en) * | 2018-08-22 | 2022-10-04 | Agco Corporation | Anti-rollover for harvesters with electronic steering |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105549597A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-05-04 | 同济大学 | 一种基于环境不确定性的无人车动态路径规划方法 |
CN105984417A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 陕西汽车集团有限责任公司 | 车辆防侧翻动态监测预警及主动干预控制方法与控制*** |
JP2016212668A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 全方位台車の動作計画方法 |
US9734723B1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-08-15 | Exelis Inc. | Process and system to register and regulate unmanned aerial vehicle operations |
CN107161207A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-15 | 江苏大学 | 一种基于主动安全的智能汽车轨迹跟踪控制***及控制方法 |
CN107856668A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-03-30 | 江西博能上饶客车有限公司 | 一种车辆转向自动防护***及方法 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810866078.XA patent/CN110789523A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105984417A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 陕西汽车集团有限责任公司 | 车辆防侧翻动态监测预警及主动干预控制方法与控制*** |
JP2016212668A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 全方位台車の動作計画方法 |
US9734723B1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-08-15 | Exelis Inc. | Process and system to register and regulate unmanned aerial vehicle operations |
CN105549597A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-05-04 | 同济大学 | 一种基于环境不确定性的无人车动态路径规划方法 |
CN107161207A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-15 | 江苏大学 | 一种基于主动安全的智能汽车轨迹跟踪控制***及控制方法 |
CN107856668A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-03-30 | 江西博能上饶客车有限公司 | 一种车辆转向自动防护***及方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11458955B2 (en) * | 2018-08-22 | 2022-10-04 | Agco Corporation | Anti-rollover for harvesters with electronic steering |
WO2021254486A1 (zh) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 三一汽车制造有限公司 | 工程机械的转弯控制方法、工程机械和计算机设备 |
US12045057B2 (en) | 2020-06-19 | 2024-07-23 | Hunan Sany Zhongyi Machinery Co., Ltd. | Turning control method for construction machine, construction machine and computer device |
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