[发明专利]用于车辆的低速横向控制的系统和方法

权利要求书

1.一种用于为自主驾驶或半自主驾驶车辆提供低速横向转向控制的方法，所述方法包括：

从至少一个车辆传感器接收对应于车轮角度的传感器数据；

由一个或多个数据处理器确定指示计划的车辆行驶路径的多个路标；

由所述一个或多个数据处理器至少部分地基于最大车轮角度速率来定义车轮角度搜索范围；

由所述一个或多个数据处理器使用跟踪和测量当前车辆路径与计划车辆路径之间的差值的所述车轮角度来确定转向控制目标并定义转向命令与成本函数之间的关系，所述成本函数包括与径向误差相关联的成本和与航向误差相关联的成本，其中所述径向误差被定义为在每个路标处与预测轨迹相切的线和与路标轨迹相切的线之间的径向距离，所述航向误差被定义为每个路标处与预测轨迹相切的线和与路标轨迹相切的线之间的航向角的差值；

由所述一个或多个数据处理器使用所述车轮角度和所述转向控制目标来确定最优转向控制信号；以及

将所述控制信号提供给转向控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述最优转向控制信号包括使用一维非线性优化以最小化所述当前车辆路径与所述计划车辆路径之间的路径跟踪误差。

3.根据权利要求2所述的方法，其中最小化所述路径跟踪误差包括最小化航向误差和径向误差两者。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述成本函数由以下等式定义：

其中J_L是与所述径向误差相关联的成本，并且是与所述航向误差相关联的成本，并且J_L和用以下等式表示：

其中w_j^L是与径向误差相关联的基于投影车辆路径的分段的重要性而选择的可调加权因子，并且N是路标的数量，ΔL_i是径向误差，并且是航向误差。