[发明专利]用于自动驾驶的预瞄横向控制

权利要求书

1.一种为沿车行道行进的自动驾驶或半自动驾驶车辆提供横向转向控制的方法，所述方法包括：

提供车辆动力学数学模型，所述车辆动力学数学模型包括状态变量、转向控制变量和未来车行道扰动系数，所述未来道路扰动系数定义所述车行道的曲率、倾斜度和/或坡度；

使用所述转向控制变量确定缩小当前车辆路径和期望车辆路径之间的差异的转向控制目标；

使用所述数学模型确定最优转向控制信号，所述控制信号提供所述转向控制目标且包括反馈部分和前馈部分，其中所述前馈部分包括所述道路扰动系数；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，其中提供数学模型包括提供四自由度数学模型或六自由度数学模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中提供数学模型包括提供对于所述四自由度数学模型使用单轨自行车模型以及对于所述六自由度数学模型使用单轨自行车模型和单自由度转向模型的组合的数学模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其中提供数学模型包括使用所述单轨自行车模型提供车辆重心与所述期望车辆路径的横向偏移量Δy、车辆航向角误差Δψ、车辆横向速度Δy和车辆横摆角速度r的模型维度，以及使用所述单自由度转向柱模型提供方向盘转角和方向盘转角转速

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述状态变量的导数定义为：

X·=AX+BU+h]]>

其中X为所述状态变量，U为所述转向控制变量，h为所述道路扰动系数，以及A和B为矩阵。

6.根据权利要求5所述的方法，其中提供数学模型包括对于角度接口转向控制，通过车道位置动力学和所述自行车模型将所述状态变量X定义为：

X＝[Δy,ΔΨ,V_y,r]^T

其中所述状态变量X为车轮角度，以及对于扭矩接口转向控制，通过所述车道位置动力学、所述自行车模型和所述转向模型将所述状态变量X定义为：

其中所述状态变量X为组合扭矩指令和车轮角度。