[发明专利]一种车辆轨迹跟随控制方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本公开实施例提供的一种车辆轨迹跟随控制方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取车辆的期望轨迹；根据当前时刻的运动状态信息，确定起点的位姿；起点表征预设时间后车辆的预估位置；根据期望轨迹，确定终点的位姿；终点表征车辆行驶预设纵向距离后的预估位置；基于起点的位姿和终点的位姿，确定预估转向角；根据预估转向角，控制车辆行驶。通过本公开实施例的一种车辆轨迹跟随控制方法，可以规划一段时间后的驾驶参数，避免系统响应慢的问题。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆轨迹跟随控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着自动驾驶技术的不断发展，车辆的轨迹跟随日益受到更高的重视和关注度。轨迹跟随控制是自动驾驶汽车的感知、决策、规划和控制的四大核心技术之一，是否能更好地使车辆的驾驶遵循系统所期望的轨迹是轨迹跟随控制的关键。

现在的轨迹跟随控制方法包括传统的纯追踪算法和传统PID控制方法。传统的纯跟踪算法在实际运用中存在系统延迟、前视距离影响大、适应场景局限的问题，例如在弯道场景轨迹跟随效果差。而且，虽然纯跟踪方法可以缩小车辆与期望轨迹的位置偏差，但是无法调节角度偏差。传统PID控制方法的需要较多的控制参数才可以实现较好的轨迹跟随控制效果，如采用角度PID和位置PID并/串联级联控制，存在耦合度高、参数值难以调节的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本公开实施例提供一种车辆轨迹跟随控制方法、装置、电子设备及存储介质，可以规划一段时间后的驾驶参数，避免系统响应慢的问题。

本公开实施例提供的一种车辆轨迹跟随控制方法，包括：获取车辆的期望轨迹；根据当前时刻的运动状态信息，确定起点的位姿；起点表征预设时间后车辆的预估位置；根据期望轨迹，确定终点的位姿；终点表征车辆行驶预设纵向距离后的预估位置；基于起点的位姿和终点的位姿，确定预估转向角；根据预估转向角，控制车辆行驶。

具体地，在基于起点的位姿、终点的位姿和期望轨迹构建多项式方程组并求解，得到预估转向角之后，方法还包括：确定偏移距离；偏移距离表征当前时刻车辆的位置与期望轨迹的期望位置的偏差；将偏移距离输入比例积分微分控制器，得到补偿转向角；根据预估转向角，控制车辆行驶，包括：基于预估转向角和补偿转向角，确定目标转向角；根据目标转向角，控制车辆行驶。

具体地，根据当前时刻的运动状态信息，确定起点的位姿，包括：确定车辆行驶至起点的时间长度；将当前时刻的运动状态信息和时间长度输入车辆运动模型，得到起点的位姿。

具体地，根据期望轨迹，确定终点的位姿，包括：确定终点的纵向坐标；根据期望轨迹和终点的纵向坐标，确定终点的位姿。

所述起点的位姿包括起点坐标和起点角度，所述终点的位姿包括终点坐标和终点角度，

具体地，基于所述起点的位姿和所述终点的位姿，确定预估转向角，包括：基于所述期望轨迹，构建所述起点到所述终点的轨迹的表达式；将所述起点坐标代入所述表达式，得到多项式方程组的第一方程；将所述起点角度代入所述表达式，得到多项式方程组的第二方程；将所述终点坐标代入所述表达式，得到多项式方程组的第三方程；将所述终点角度代入所述表达式，得到多项式方程组的第四方程；求解所述多项式方程组，得到所述目标转向角。

具体地，确定偏移距离，包括：获取当前时刻的实际横向坐标；根据期望轨迹确定当前时刻的期望横向坐标；根据实际横向坐标和期望横向坐标，确定偏移距离。

具体地，基于预估转向角和补偿转向角，确定目标转向角，包括：将预估转向角和补偿转向角矢量相加，得到目标转向角。