CN117584972A - 一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质,该方法包括获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹和曲率半径及轴距,基于曲率半径和轴距得到旋转角,根据车载传感器信息和车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角,根据旋转角、前轮侧偏角和后轮侧偏角得到前轮转向角,基于前轮转向角控制车辆,本申请提供了一种基于车辆动力学的横向控制方法,可以在车辆遇到较大转角时,解决高速弯道控制精度较低的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域,具体涉及一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
自动驾驶技术近年来,一直是汽车研究领域的热点问题,自动驾驶技术大致可以分为感知、融合、预测和控制四大模块,伴随这种控制理论不断发展,越来越多的控制方法被应用到了自动驾驶技术的控制领域。
汽车转向几何学模型,是当前智能汽车自主循迹控制中应用最广泛的汽车模型,但是该类汽车模型完全是基于控制***的集合关系建立的,并未考虑力影响运动的问题,从而导致当遇到较大转角时车辆弯道转向控制不够精确的问题。
发明内容
鉴于以上所述相关技术的缺点,本申请提供一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质,以解决上述遇到较大转角时,高速弯道控制精度较低的技术问题。
本申请提供的一种车辆横向控制方法,该车辆横向控制方法包括:获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距;基于所述曲率半径和所述轴距得到旋转角;根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角;根据所述旋转角、所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角得到前轮转向角,基于所述前轮转向角控制车辆。
于本申请的一实施例中,将所述旋转角与所述前轮侧偏角之和减去所述后轮侧偏角得到前轮转向角。
于本申请的一实施例中,根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角包括:基于所述车身质量、所述横向加速度、所述横摆角度速度和所述曲率半径得到前轮轮胎侧偏力和后轮轮胎侧偏力;根据所述前轮轮胎侧偏力和所述前轮侧偏刚度得到所述前轮侧偏角,根据所述后轮轮胎侧偏力和所述后轮侧偏刚度得到所述后轮侧偏角。
于本申请的一实施例中,
其中,δ为前轮转向角,αf为所述前轮侧偏角、αr为所述后轮侧偏角,Cαf为所述前轮侧偏刚度,Cαr为所述后轮侧偏刚度,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为所述横摆角度速度,m为所述车身质量,vx为所述车辆的当前速度,R为所述曲率半径,/>为所述横向加速度,所述车辆参数至少包括车身重量、前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、车辆质心位置和转动惯量,所述车载传感器信息至少包括车辆的当前速度、横向加速度和横摆角度速度。
于本申请的一实施例中,获取所述车辆的横向控制功能激活状态,若所述横向控制功能的激活状态为激活,则将所述曲率半径与预设半径进行比对;若所述曲率半径大于所述预设半径,则判断所述车辆所处的当前位置为直道,不需要进行横向控制;若所述曲率半径小于所述预设半径,则基于所述前轮转向角控制车辆。
于本申请的一实施例中,基于所述前轮转向角和预设角度转换映射表得到方向盘转角;对所述方向盘转角进行滤波处理得到控制角度,基于所述控制角度控制车辆。
于本申请的一实施例中,获取车辆方向盘的当前角度,基于所述当前角度和所述控制角度得到偏差角度;基于反馈控制器对所述偏差角度进行校验,根据所述反馈控制器的输出角度对所述车辆进行控制;重复上述步骤,直至所述偏差角度小于预设角度阈值,以完成所述车辆的横向控制。
本申请的实施例还提供一种车辆横向控制装置,所述车辆横向控制装置包括,信息获取模块,用于获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距;旋转角计算模块,用于基于所述曲率半径和所述轴距得到旋转角;
侧偏角计算模块,用于根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角;控制模块,用于根据所述旋转角、所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角得到前轮转向角,基于所述前轮转向角控制车辆。
本申请的实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现如上述各实施例中任一所述的车辆横向控制方法。
本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序被计算机的处理器执行时,使计算机执行如上述各实施例中任一所述的车辆横向控制方法。
本发明的有益效果:本申请中的一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质,该方法通过获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹和曲率半径及轴距,基于曲率半径和轴距得到旋转角,根据车载传感器信息和车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角,根据旋转角、前轮侧偏角和后轮侧偏角得到前轮转向角,基于前轮转向角控制车辆,本申请根据车辆角度的几何关系和车辆动力学提供了一种在车辆遇到较大转角时,解决高速弯道控制精度较低的车辆横向控制方法。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术者来讲,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。在附图中:
图1是本申请的一示例性实施例示出的车辆动力学预估前轮转向角示意图;
图2是本申请的一示例性实施例示出的车辆横向控制方法流程示意图;
图3是本申请的一示例性实施例示出的基于车辆动力学预估模型的控制流程图;
图4是本申请的一示例性实施例示出的基于车辆动力学的横向控制流程图;
图5是本申请的一示例性实施例示出的车辆横向控制装置的框图;
图6示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本申请,而不是为了限制本申请的保护范围。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
在下文描述中,探讨了大量细节,以提供对本申请实施例的更透彻的解释,然而,对本领域技术人员来说,可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的,在其他实施例中,以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备,以避免使本申请的实施例难以理解。
请参见图1,图1是本申请的一示例性实施例示出的车辆动力学预估前轮转向角示意图,在本实施例中以两轮模型为例,车辆的瞬时转向中心在车辆的两车轮速度垂线的焦点上,车轮将绕其转弯,旋转中心如图1所示,旋转中心为δ-αf+αr,其中R为曲率半径,αf为前轮侧偏角、αr为后轮侧偏角、L为轴距,是前、后轮中心的距离,δ为前轮转向角。在获取曲率半径R,同时曲率半径R远远大于轴距L时,前后轮中心点的弧长可以近似等于轴距L,所以根据弧长公式可以求出前轮转向角δ=L/R+αf-αr。
请参见图2,图2是本申请的一示例性实施例示出的车辆横向控制方法流程示意,在一示例性实施例中,车辆横向控制方法至少包括步骤S210至步骤S240,详细介绍如下:
步骤S210,获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距。
车载传感器信息包括通过传感器获取的车辆当前参数,例如车速、加速度等,车辆参数为每个车辆的属性参数,例如车辆的重量,前后轮侧偏刚度等,目标轨迹为车辆拐弯时的目标弯道,目标轨迹也可以是直道,但是直道的曲率半径默认为无限大,经过后续的计算不需要进行横向控制,所以在多个实施例中,目标轨迹都为弯道,轴距为车轮的轴距。
在本申请的一个实施例中,车辆参数至少包括车身重量、前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、车辆质心位置和转动惯量;车载传感器信息至少包括车辆的当前速度、横向加速度和横摆角度速度。
在本申请的一个实施例中,获取车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距之后,还包括:获取车辆的横向控制功能激活状态,若横向控制功能的激活状态为激活,则将曲率半径与预设半径进行比对;若曲率半径大于预设半径,则判断车辆所处的当前位置为直道,不需要进行横向控制;若曲率半径小于所述预设半径,则基于前轮转向角控制车辆。
在本申请的一个实施例中,实时获取自动驾驶模块规划的转弯半径作为目标轨迹的曲率半径R;获取来自EPS***的车载传感器信息,包括车速vx、横向加速度和横摆角度速度ψ;获取车辆参数,包括车身质量m,前后轮侧偏刚度Cα、车辆质心位置和转动惯量I。
步骤S220,基于曲率半径和轴距得到旋转角。
在本申请的一个实施例中,L=lf+lr为轴距,其中L为前、后轮中心的距离,lf为前轴距,lr为后轴距,旋转角为δ-αf+αr,在曲率半径远大于车轮轴距的情况下,曲线长度近似等于弧长,所以旋转角为:δ-αf+αr=L/R,其中R为曲率半径,αf为前轮侧偏角、αr为后轮侧偏角。
步骤S230,根据车载传感器信息和车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角。
在本申请的一个实施例中,根据车载传感器信息和车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角包括:基于车身质量、横向加速度、横摆角度速度和曲率半径得到前轮轮胎侧偏力和后轮轮胎侧偏力;根据前轮轮胎侧偏力和前轮侧偏刚度得到前轮侧偏角,根据后轮轮胎侧偏力和后轮侧偏刚度得到后轮侧偏角。
在本申请的一个实施例中,根据车轮稳态和转矩平衡方程可得:
在式(1)中,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,m为车身质量,vx为车辆的当前速度,R为曲率半径,为横向加速度,在式(2)中Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,/>为横摆角度速度。
在本实施例中的车辆转动惯量为基于曲率半径R和车身质量m得到的常量。
在本申请的一个实施例中,根据转矩平衡方程可得:
在式(3)中,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为横摆角度速度。
在本申请的一个实施例中,将上式中前后轮胎力之间的关系用于力平衡方程中可得:
在式(4)中,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为横摆角度速度,m为车身质量,vx为车辆的当前速度,R为曲率半径,/>为横向加速度。
最终可得Fyf为
在式(5)中,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为横摆角度速度,m为车身质量,vx为车辆的当前速度,R为曲率半径,/>为横向加速度。
步骤S240,根据旋转角、前轮侧偏角和后轮侧偏角得到前轮转向角,基于前轮转向角控制车辆。
在本申请的一个实施例中,将旋转角与前轮侧偏角之和减去后轮侧偏角得到前轮转向角。
在本申请的一个实施例中,基于弧长公式可得前轮转向角为:其中,其中θ就是图1中的旋转中心角δ-αf+αr而在式子中的l为弧长为前、后轮中心的弧长,但在R远远大于L时,弧长l近似等于轴距L。
在本申请的一个实施例中,将旋转角与前轮侧偏角之和减去后轮侧偏角得到前轮转向角包括:
在式(6),δ为前轮转向角,αf为前轮侧偏角、αr为后轮侧偏角,Cαf为前轮侧偏刚度,Cαr为后轮侧偏刚度,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为横摆角度速度,m为车身质量,vx为车辆的当前速度,R为曲率半径,/>为横向加速度。
在本申请的一个实施例中,基于前轮转向角控制车辆包括:基于前轮转向角和预设角度转换映射表得到方向盘转角;对方向盘转角进行滤波处理得到控制角度,基于控制角度控制车辆。
在本申请的一个实施例中,基于控制角度控制车辆包括:获取车辆方向盘的当前角度,基于所述当前角度和所述控制角度得到偏差角度;基于反馈控制器对所述偏差角度进行校验,根据所述反馈控制器的输出角度对所述车辆进行控制;重复上述步骤,直至所述偏差角度小于预设角度阈值,以完成所述车辆的横向控制。
在本发明的一个实施例中,反馈控制器可以为PID控制器,需要理解的是,PID控制器(Proportion Integration Differentiation,比例-积分-微分控制器)是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让***的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,这样可以使***更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致***有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID反馈回路却可以保持***的稳定。
请参见图3,图3是本申请的一示例性实施例示出的基于车辆动力学预估模型的控制流程图,将预估半径即曲率半径R输入基于预设车辆动力学的预估转角模型,得到控制转角,但是由于在实际运行过程中,质心点会由于转向和运动发生偏移,可能出现转向不足与过度转向的情况,为了避免此两种情况,需要引入如图3所示的PID反馈***。
在本实施例中得到控制转角之后,基于PID控制器经过多次滤波和限值处理得到最终的方向盘转角,从而完成对车辆的横向控制。
需要理解的是,PID控制器是一种常用的控制器,它根据当前的偏差角来计算一个校正量,以使偏差角逐渐减小,具体来说P为偏差比例,I为偏差积分,D为偏差微分,PID误差项为控制角度与当前角度之间的差值,但单一PID的Kp、Ki、Kd增益系数并不能覆盖所有工况。为了满足不同工况,Kp、Ki、Kd增益系数可以为转角误差与车速共同标定的map表。
在本申请的一个实施例中,获取车辆方向盘的当前角度,基于当前角度和控制角度得到偏差角度;基于PID控制器对偏差角度进行校验,根据PID控制器的输出角度对车辆进行控制;重复上述步骤,直至当偏差角度小于预设角度阈值,以完成车辆的横向控制。
请参见图4,图4是本申请的一示例性实施例示出的基于车辆动力学的横向控制流程图,在实际的控制流程中,首先获取基本信息包括车辆参数、车载传感器信息、曲率半径(即预估半径)和轴距,车辆参数至少包括车身重量、前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、车辆质心位置和转动惯量;车载传感器信息至少包括车辆的当前速度、横向加速度和横摆角度速度。然后判断获取的预估半径(即曲率半径)R是否大于预设半径,若曲率半径R大于预设半径,则认为此时车辆处于直行车道,不对方向盘进行控制,防止车辆在直行时频繁的左右打方向,当曲率半径r小于或等于预设半径时,再基于上述实施例中的车辆横向控制方法计算出前轮转角,在通过映射关系计算出方向盘转角,计算出方向盘转角后对方向盘转角进行滤波和限值处理得到控制转角,基于控制转角对车辆的方向盘进行控制,以实现车辆的横向控制。
图5是本申请的一示例性实施例示出的车辆横向控制装置的框图。如图5所示,该示例性的车辆横向控制装置包括:信息获取模块501、旋转角计算模块502、侧偏角计算模块503和控制模块504。
信息获取模块501,用于获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距;
旋转角计算模块502,用于基于曲率半径和轴距得到旋转角;
侧偏角计算模块503,用于根据车载传感器信息和车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角;
控制模块504,用于根据旋转角、前轮侧偏角和后轮侧偏角得到前轮转向角,基于前轮转向角控制车辆。
需要说明的是,上述实施例所提供的车辆横向控制装置与上述实施例所提供的车辆横向控制方法属于同一构思,其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述,此处不再赘述。上述实施例所提供的车辆横向控制装置在实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能,本处也不对此进行限制。
本申请的实施例还提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现上述各个实施例中提供的车辆横向控制方法。
图6示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。需要说明的是,图6示出的电子设备的计算机***600仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示,计算机***600包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)601,其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM)602中的程序或者从储存部分608加载到随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 603中,还存储有***操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(Input/Output,I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605:包括键盘、鼠标等的输入部分606;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分607;包括硬盘等的储存部分608;以及包括诸如LAN(Local Area Network,局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器610上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分608。
特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时,执行本申请的***中限定的各种功能。
需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机的处理器执行时,使计算机执行如前所述的车辆横向控制方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的,也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的车辆横向控制方法。
上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种车辆横向控制方法,其特征在于,所述车辆横向控制方法包括:
获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距;
基于所述曲率半径和所述轴距得到旋转角;
根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角;
根据所述旋转角、所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角得到前轮转向角,基于所述前轮转向角控制车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法,其特征在于,根据所述旋转角、所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角得到前轮转向角包括:
将所述旋转角与所述前轮侧偏角之和减去所述后轮侧偏角得到前轮转向角。
3.根据权利要求2所述的车辆横向控制方法,其特征在于,根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角包括:
基于所述车身质量、所述横向加速度、所述横摆角度速度和所述曲率半径得到前轮轮胎侧偏力和后轮轮胎侧偏力;
根据所述前轮轮胎侧偏力和所述前轮侧偏刚度得到所述前轮侧偏角,根据所述后轮轮胎侧偏力和所述后轮侧偏刚度得到所述后轮侧偏角。
4.根据权利要求2所述的车辆横向控制方法,其特征在于,将所述旋转角与所述前轮侧偏角之和减去所述后轮侧偏角得到前轮转向角包括:
其中,δ为前轮转向角,αf为所述前轮侧偏角、αr为所述后轮侧偏角,Cαf为所述前轮侧偏刚度,Cαr为所述后轮侧偏刚度,Fyf为前轮侧偏力,Fyr为后轮侧偏力,lf为前轮轴距,lr为后轮轴距,Iz为车辆转动惯量,为所述横摆角度速度,m为所述车身质量,vx为所述车辆的当前速度,R为所述曲率半径,/>为所述横向加速度,所述车辆参数至少包括车身重量、前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、车辆质心位置和转动惯量,所述车载传感器信息至少包括车辆的当前速度、横向加速度和横摆角度速度。
5.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法,其特征在于,获取车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距之后,还包括:
获取所述车辆的横向控制功能激活状态,若所述横向控制功能的激活状态为激活,则将所述曲率半径与预设半径进行比对;
若所述曲率半径大于所述预设半径,则判断所述车辆所处的当前位置为直道,不需要进行横向控制;
若所述曲率半径小于所述预设半径,则基于所述前轮转向角控制车辆。
6.根据权利要求1所述的车辆横向控制方法,其特征在于,基于所述前轮转向角控制车辆包括:
基于所述前轮转向角和预设角度转换映射表得到方向盘转角;
对所述方向盘转角进行滤波处理得到控制角度,基于所述控制角度控制车辆。
7.根据权利要求6所述的车辆横向控制方法,其特征在于,基于所述控制角度控制车辆之前包括:
获取车辆方向盘的当前角度,基于所述当前角度和所述控制角度得到偏差角度;
基于反馈控制器对所述偏差角度进行校验,根据所述反馈控制器的输出角度对所述车辆进行控制;
重复上述步骤,直至所述偏差角度小于预设角度阈值,以完成所述车辆的横向控制。
8.一种车辆横向控制装置,其特征在于,所述车辆横向控制装置包括:
信息获取模块,用于获取车辆的车载传感器信息、车辆参数、目标轨迹的曲率半径及轴距;
旋转角计算模块,用于基于所述曲率半径和所述轴距得到旋转角;
侧偏角计算模块,用于根据所述车载传感器信息和所述车辆参数计算车辆的前轮侧偏角和后轮侧偏角;
控制模块,用于根据所述旋转角、所述前轮侧偏角和所述后轮侧偏角得到前轮转向角,基于所述前轮转向角控制车辆。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆横向控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序被计算机的处理器执行时,使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的车辆横向控制方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202410006533.4A CN117584972A (zh) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202410006533.4A CN117584972A (zh) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质 |
Publications (1)
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CN117584972A true CN117584972A (zh) | 2024-02-23 |
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ID=89915335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN202410006533.4A Pending CN117584972A (zh) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 一种车辆横向控制方法、装置、电子设备及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN117584972A (zh) |
-
2024
- 2024-01-02 CN CN202410006533.4A patent/CN117584972A/zh active Pending
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