[发明专利]自动泊车的轨迹跟踪控制方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明提供了一种自动泊车的轨迹跟踪控制方法、装置、系统及存储介质，其中，预测模型能够根据车辆当前时刻的位姿、方向盘角度和方向盘角度的增量预测未来行进轨迹，根据未来行进轨迹和规划参考轨迹的对应片段的误差设计损失函数，通过损失函数求解未来行进轨迹和规划参考轨迹的对应片段误差最小时的方向盘角度的增量值，根据方向盘角度的增量值对方向盘角度进行校正，从而控制车辆根据校正后的方向盘角度行走，因此，根据求解出的方向盘角度的增量值能够提前对车辆进行控制使得车辆未来的行进路径与自动泊车规划路径更接近，能够达到很好的轨迹跟踪的效果，提高车辆控制的精度，提高对方向盘控制的稳定性并提升泊车过程中车辆的舒适性。

技术领域

本发明涉及路径规划领域，尤其涉及一种自动泊车的轨迹跟踪控制方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

目前，在自动泊车技术领域，车辆的控制模块往往会根据规划给出的期望路径，控制车辆按照规定轨迹进行行驶，由于低速泊车场景的特殊性，往往对低速泊车的控制提出对精度和舒适性的要求。控制精度保证了车辆能准确停到规划的车位上，保证10cm以内的控制精度才能达到实际要求；除了控制精度以外，控制过程中的舒适性也非常重要，如果控制过程中，方向盘高频的来回摆动，容易让驾驶员和乘客产生不适。

为了提高自动泊车过程中的控制精度和舒适性，需要控制车辆跟踪规划的路径。目前，对车辆对规划路径的跟踪的方法主要有：

1、纯路径跟踪：通过移动方向上某个预瞄点，实现对车辆位姿的控制，此方法一般基于恒定速度工况，但是需要标定不同工况下的预瞄距离，不同路径的曲率都会对预瞄距离产生重大的影响，如果预瞄距离过小，容易在路径跟踪时产生震荡，如果预瞄距离过大，跟踪的路径则不够精确。因此纯路径跟踪的方法适合在对路径跟踪精度要求不高的情况下使用。

2、PID控制跟踪：PID控制算法是低速泊车中常用的控制算法之一，其主要根据当前车辆位置与规划轨迹点的误差实现控制。但是PID控制算法必须要在产生了误差的情况下，才能起到控制作用，也就是说当车辆通过PID控制算法进行路径跟踪时，车辆已经和规划轨迹产生一定的位置偏差，在低速泊车中，如果车辆轨迹产生曲率变化，则对车辆的控制容易出现震荡或者出现控制不及时的情况。而且在低速泊车的场景下，对车辆控制的快速响应提出了较高的要求，如果不能实现提前控制，路径跟踪的效果会比较差。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足而提供一种自动泊车的轨迹跟踪控制方法、装置、系统及存储介质，能够提高车辆自动泊车过程中的控制精度和舒适性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动泊车的轨迹跟踪控制方法，包括：

采集车辆当前时刻的位姿和方向盘角度；

基于车辆当前时刻的位姿、所述方向盘角度和所述方向盘角度的增量利用车辆的预测模型预测车辆的未来行进轨迹；

根据所述未来行进轨迹和所述未来行进轨迹对应的规划参考轨迹的片段的误差设计损失函数，所述规划参考轨迹为车辆泊车时预先生成的至目标车位的行车轨迹；

根据所述损失函数求解出所述未来行进轨迹和所述规划参考轨迹的对应片段的误差最小时的所述方向盘角度的增量值；

根据求解出的所述方向盘角度的增量值对所述方向盘角度进行校正；

控制车辆以校正后的所述方向盘角度行走。

可选的，所述预测模型的获取方式包括：

获取车辆运动学模型；

将所述车辆运动学模型差分离散化得到所述预测模型。

可选的，所述预测模型为：

X(k+n)＝A*X(k+n-1)

其中，