一种自动驾驶控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程
未命名
07-11
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1.本技术涉及自动驾驶领域,尤其是涉及一种自动驾驶控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术:
2.出行需求是人类生活非常重要的生活需求,从而衍生越来越便捷的交通工具,尤其使得私家轿车的普及得到快速发展。目前,交通工具正逐步向智能化方向发展,减少甚至免除驾驶员的驾驶操作,从而有助于放松驾驶过程中的紧张情绪或疲劳感,让驾驶不再是一种机械劳动,而是一种乘坐享受。尤其针对长途驾驶还是复杂路况,亦或倒车/泊车等高难度操作的驾驶场景,自动驾驶将使得驾驶员身心得到更好的休息与放松,让出行更加轻松愉悦。
3.自动驾驶尽管具有上述优势,但是一切优势都是建立在自动驾驶控制安全性、准确性、及时性的基础上。在驾驶过程中,若自动驾驶系统不能做出及时、准确的控制,那么驾驶安全性便无法得到保障,驾乘人员也就谈不上更加轻松愉悦的出行体验,反而变得提心吊胆,也就失去了自动驾驶的意义。因此,开发出准确、可靠的自动驾驶方案,保证车辆在复杂的道路交通环境中能够沿着规划路径稳定行驶,对于保证行车安全和驾乘体验具有重要意义。
技术实现要素:
4.为了解决上述问题,本技术提供了一种自动驾驶控制方法、装置、电子设备和存储介质。
5.第一方面,本技术提供一种自动驾驶控制方法,采用如下的技术方案:获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度;获取所述待控制目标的规划行驶轨迹;根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点;获取所述下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度;根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差;根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差;根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差;根据所述当前纵向位置偏差、所述纵向速度偏差与所述纵向加速度偏差,计算初始目标加速度;计算前一周期的反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量;
根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度;基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶。
6.通过采用上述技术方案:在获取到待控制目标的规划行驶轨迹后,能够根据待控制目标的速度信息实现对下一目标轨迹点的确定;进而根据待控制目标与该下一目标轨迹点的位置信息、速度信息和加速度信息,实现对初始目标加速度的预测计算;并结合前一周期的反馈误差,预测得到最终目标加速度;避免误差叠加,提高准确性;并基于该最终目标加速度完成对该待控制目标的油门与制动控制,以向该下一目标轨迹点行驶;本方案通过周期性的初始目标加速度计算预测以及反馈优化计算反馈误差,能够保证待控制目标沿着规划行驶轨迹进行更加精确、稳定的驾驶,提高了待控制目标的驾驶安全性。
7.可选的,所述根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点包括:获取行驶速度与视距距离之间的预设映射关系;根据所述预设映射关系,确定与所述当前行驶速度对应的视距距离;在所述规划行驶轨迹上,确定与所述待控制目标之间的距离为所述视距距离对应的轨迹点,作为所述下一目标轨迹点。
8.通过采用上述技术方案,能够根据待控制目标的当前行驶速度,确定对应适当距离的下一目标轨迹点。
9.可选的,所述根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差包括:根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算所述待控制目标与所述下一目标轨迹点的纵向坐标差值,将所述纵向坐标差值作为所述当前纵向位置偏差。
10.通过采用上述技术方案,以纵向坐标差值作为待控制目标与下一目标轨迹点之间的当前纵向位置偏差,而非直线距离。
11.可选的,所述根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差包括:计算所述待控制目标与所述下一目标轨迹点的行驶速度差值,作为所述纵向速度偏差;所述根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差包括:计算所述待控制目标的所述下一目标轨迹点的加速度差值,作为所述纵向加速度偏差。
12.通过采用上述技术方案,以两者的行驶速度差值作为纵向速度偏差,以两者的加速度差值作为纵向加速度偏差。
13.可选的,所述计算前一周期的反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量包括:所述反馈误差包括执行误差和状态误差;计算所述前一周期的初始目标加速度与实际目标加速度之间的加速度误差,作为
所述执行误差;在所述规划行驶轨迹上,确定与所述待控制目标的当前位置距离最近的两个轨迹点;确定所述待控制目标的当前位置在上述两个轨迹点连线上的投影点;确定所述投影点对应的行驶速度;计算所述待控制目标的当前行驶速度与所述投影点对应的行驶速度之间的速度差值;将所述速度差值作为所述状态误差;根据所述执行误差和所述状态误差,采用pid(proportional integral derivative,比例积分微分)控制模型计算得到所述加速度修正量。
14.通过采用上述技术方案,通过反馈优化计算,得到前一周期存在的执行误差和状态误差,结合当前周期的初始目标加速度,优化补偿前一周期的误差,提高纵向控制的准确性。
15.可选的,所述根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度包括:将所述初始目标加速度与所述加速度修正量相加,得到所述最终目标加速度。
16.通过采用上述技术方案,将初始目标加速度与加速度修正量相加,作为最终目标加速度,以对前一周期的误差进行优化补偿。
17.可选的,所述基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶包括:将所述最终目标加速度与第一预设加速度阈值、第二预设加速度阈值进行比较;所述第一预设加速度阈值大于0,所述第二预设加速度阈值小于0;当所述最终目标加速度大于所述第一预设加速度阈值时,对所述最终目标加速度进行转换得到第一控制量参数,利用所述第一控制量参数,控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点加速行驶;当所述最终目标加速度小于所述第二预设加速度阈值时,对所述最终目标加速度进行转换得到第二控制量参数,利用所述第二控制量参数,控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点减速行驶;当所述最终目标加速度大于等于所述第二预设加速度阈值,且小于等于所述第一预设加速度阈值时,保持所述待控制目标的当前行驶速度在所述第一预设加速度阈值与所述第二预设加速度阈值之间稳定波动,以控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点行驶。
18.通过采用上述技术方案,通过对最终目标加速度进行控制量参数的转换,以及最终目标加速度与预设控制策略的关系,实现了待控制目标的纵向驾驶控制,提高了驾驶控制的准确性。
19.第二方面,本技术提供一种自动驾驶控制装置,采用如下的技术方案:第一获取模块,用于获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度;第二获取模块,用于获取所述待控制目标的规划行驶轨迹;确定模块,用于根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点;第三获取模块,用于获取所述下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度;
处理模块,终于根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差;根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差;根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差;根据所述当前纵向位置偏差、所述纵向速度偏差与所述纵向加速度偏差,计算初始目标加速度;计算前一周期反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量;根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度;控制模块,用于基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶。
20.通过采用上述技术方案,提供了能执行实现上述自动驾驶控制方法的功能单元装置。
21.第三方面,本技术提供一种电子设备,采用如下的技术方案:包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述自动驾驶控制方法。
22.通过采用上述技术方案,提供了能执行实现上述自动驾驶控制方法的设备。
23.第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:所述计算机存储介质存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器执行时实现上述自动驾驶控制方法。
24.通过采用上述技术方案,提供了自动驾驶控制方法的计算机程序的载体。
25.综上所述,本技术包括以下至少有益技术效果:1.通过周期性的初始目标加速度计算预测以及反馈优化计算反馈误差,能够保证待控制目标沿着规划行驶轨迹进行更加精确、稳定的驾驶,提高了待控制目标的驾驶安全性。
26.2.通过对最终目标加速度进行控制量参数的转换,以及最终目标加速度与预设控制策略的关系,实现了待控制目标的纵向驾驶控制,提高了驾驶控制的准确性。
附图说明
27.图1是本技术实施例中一种自动驾驶控制方法的流程框图;图2是本技术实施例中一种行驶轨迹示意图;图3是本技术实施例中一种车辆坐标系示意图;图4是本技术实施例中一种状态误差计算示意图;图5是本技术实施例中一种pid控制模型结构示意图;图6是本技术实施例中一种自动驾驶控制装置结构框图;图7是本技术实施例中一种电子设备结构框图;附图标记说明:61、第一获取模块;62、第二获取模块;63、确定模块;64、第三获取模块;65、处理模块;66、控制模块;71、处理器;72、存储器。
具体实施方式
28.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-7及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
29.本技术实施例公开一种自动驾驶控制方法。
30.参考图1,一种自动驾驶控制方法,包括以下步骤:s101:获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度。
31.本技术实施例中,待控制目标可以是普通家用汽车,也可以是其他类型车辆,或者也可以是其他交通工具,包括但不限于车辆、船舶等。
32.应当理解的是,对于当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度的获取可以采用现有任意方式,本实施例对此不做限制。包括但不限于通过车载终端周期性/实时采集车辆运动参数得到。
33.s102:获取待控制目标的规划行驶轨迹。
34.本技术实施例中,规划行驶轨迹可以是基于路径规划决策系统预先规划或实时规划得到的,也可以是预先设定好的行驶轨迹,具体可以采用现有任意方式获取,本实施例对此不做限制。
35.本技术可选实施例中,可通过获取参考轨迹点集合得到规划行驶轨迹。具体的,重采样参考轨迹,重采样计算平滑且动态可行的参考轨迹点集合,轨迹点信息中包含坐标、航向、速度、加速度等多维度信息。
36.参考图2,在确定了规划行驶轨迹(假设对应图2中小圆圈作为轨迹点得到的行驶轨迹)后,规划行驶轨迹上的每个轨迹点信息都是可以计算得到的。
37.例如针对轨迹点k1(x1,y1)的航向信息,首先应当理解的是,航向信息也即是用于表示行驶的方向信息,可通过角度表示。这里,可定义与纵向y轴的夹角作为航向角。针对轨迹点k1(x1,y1)的航向信息,也即是计算∠12。具体的,通过计算反三角函数arctan[(y2-y1)/(x2-x1)]即可得到轨迹点k1的航向信息。
[0038]
针对轨迹点的速度和加速度信息,则可以根据轨迹函数进行求导得到。假设规划行驶轨迹的函数表示为y=kx2+b,可以将x看做时间,y表示位移,通过对函数求一阶导数,即可得到对应轨迹点的速度信息(单位时间内的位移大小)。例如,同样针对轨迹点k1,对应计算得到其速度为2kx1。
[0039]
通过对该函数求二阶导数,即可得到对应轨迹点的加速度信息(单位时间内的速度变化)。例如,同样针对轨迹点k1,对应计算得到其加速度为2k。针对其他轨迹点的相关多维度信息计算同理,在此不再赘述。
[0040]
应当理解的是,上述说明只是用于解释提供一种获取规划行驶轨迹上各轨迹点的多维度信息的示例,本技术可选实施例中完全可以采用其他现有方式,本技术对此不做限制。
[0041]
应当理解的是,步骤s101和s102之间可并行处理,也可串行处理。
[0042]
s103:根据待控制目标的当前行驶速度,在规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点。
[0043]
下一目标轨迹点是作为待控制目标当前周期期望到达的目标点。
[0044]
下一目标轨迹点若距离车辆较远或者太近,并以此作为控制基础,会导致加速度
过大,也即是驾驶过程会存在急加速或急减速的情况,这样会导致驾驶过程不平稳,影响乘坐体验,同时也容易发生追尾等事故,因此存在较高的安全隐患。
[0045]
因此,应当保证所确定的下一目标轨迹点的位置是合适的,这样才能保证自动驾驶控制过程的乘坐体验和安全性。
[0046]
对此,在本技术可选实施例中,通过获取行驶速度与视距距离之间的预设映射关系;根据预设映射关系,确定与当前行驶速度对应的视距距离;在规划行驶轨迹上,确定与待控制目标之间的距离为视距距离对应的轨迹点,作为下一目标轨迹点。
[0047]
具体的,预设映射关系可基于车速和控制周期进行设置。
[0048]
例如,视距距离=车速*控制周期。
[0049]
假设,当前车速为72km/h,控制周期为0.1秒(即每间隔0.1秒计算一次最终目标加速度),则此时对应的视距距离为72km/h*0.1秒=2米。进而,在规划行驶轨迹上,确定与待控制目标距离为2米的轨迹点,作为下一目标轨迹点。
[0050]
在本技术的可选实施例中,还包括对车辆速度映射得到的视距距离,结合该视距距离长度的轨迹曲线曲率建立视距计算模型,用于对视距距离进行计算,以更好地适合不同弯曲路况的行驶,保证行驶安全。
[0051]
具体的,在对车辆速度进行映射得到视距距离后,假设为第一视距距离;进一步获取第一视距距离长度的轨迹曲线,计算该轨迹曲线的曲率,然后根据该轨迹曲线的曲率,映射得到对应的限制视距值;然后计算第一视距距离与该限制视距值之间的差值,作为最终视距距离,用于确定下一目标轨迹点。
[0052]
其中曲率与限制视距值之间的映射关系,例如曲率越大,则对应的限制视距值越大;曲率越小,则对应的限制视距值越小。当曲率为接近0时,对应为直线,对应的限制视距值可设置为0。具体映射关系可根据实际需求灵活设置,对此不做限制。
[0053]
在本技术的可选实施例中,还包括对计算得到的视距距离进行最大最小值限制,以应对车辆启动或者超速行驶时的控制场景。
[0054]
具体的,当计算得到的视距距离小于设定最小距离阈值时,取该设定最小距离阈值作为待控制目标当前对应的视距距离。其中设定最小距离阈值可根据实际需求灵活设置。例如设置为0.5米、1米等。
[0055]
当计算得到的视距距离大于设定最大距离阈值时,取该设定最大距离阈值作为待控制目标当前对应的视距距离。其中设定最大距离阈值可根据实际需求灵活设置。例如设置为3米、4米等。
[0056]
s104:获取下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度。
[0057]
规划行驶轨迹是由平滑且动态可行的参考轨迹点集合组成,因此规划行驶轨迹上任何轨迹点的位置及参考驾驶信息都是可通过计算得到的,例如位置信息、速度信息、加速度信息、航向信息等。具体请参见上述描述,在此不再赘述。
[0058]
s105:根据待控制目标的当前位置信息与下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差。
[0059]
在本技术可选实施例中,可首先构建车辆坐标系,以车辆后轴中心为坐标原点,以后轴方向作为横向x轴,以车头垂直于后轴方向作为纵向y轴,参考图3所示。
[0060]
继续参考图3,假设待控制目标的当前位置信息为(0,0),下一目标轨迹点的位置
信息为(x1,y1),则通过计算待控制目标与该下一目标轨迹点的纵向坐标差值,也即y1-0=y1,将所该纵向坐标差值作为当前纵向位置偏差。
[0061]
s106:根据待控制目标的当前行驶速度与下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差。
[0062]
本技术可选实施例中,可通过计算待控制目标与下一目标轨迹点的行驶速度差值,作为纵向速度偏差。
[0063]
s107:根据待控制目标的当前加速度与下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差。
[0064]
本技术可选实施例中,可通过计算待控制目标与下一目标轨迹点的加速度差值,作为纵向加速度偏差。
[0065]
应当理解的是,步骤s105至s107之间可并行处理,也可以串行处理。
[0066]
s108:根据当前纵向位置偏差、纵向速度偏差与纵向加速度偏差,计算初始目标加速度。
[0067]
在本技术可选实施例中,在每个控制周期内,通过构建pid控制模型,以当前纵向位置偏差、纵向速度偏差与纵向加速度偏差作为pid控制模型的输入,即可利用pid控制模型运算得到对应的初始目标加速度进行输出。
[0068]
s109:计算前一周期的反馈误差,并根据反馈误差计算加速度修正量。
[0069]
在本技术实施例中,为了提高纵向控制的准确性,减少误差叠加,通过反馈优化计算,得到前一周期存在的执行误差和状态误差,结合当前周期的初始目标加速度,从而优化补偿前一周期的误差。
[0070]
具体的,反馈误差包括执行误差和状态误差。
[0071]
执行误差通过如下方式计算得到:计算前一周期的初始目标加速度与实际目标加速度之间的加速度误差,作为执行误差。
[0072]
状态误差通过如下方式计算得到,参考图4:在规划行驶轨迹上,确定与待控制目标的当前位置距离最近的两个轨迹点。与当前位置(假设为m)距离最近的两个轨迹点,即分别为前一周期的所在位置点(假设为k1),以及该下一目标轨迹点(假设为k2)。
[0073]
确定待控制目标的当前位置在两个轨迹点连线上的投影点;即对应图3中的点m’。
[0074]
确定投影点m’对应的行驶速度。
[0075]
本技术可选实施例中,投影点m’对应的行驶速度,可通过前后两个轨迹点(即k1和k2)进行插值计算得到。为方便计算,假设投影点m’位于k1和k2连线中心,那么投影点m’的坐标即为((x1+x2)/2,(y1+y2)/2)。
[0076]
计算待控制目标的当前行驶速度与该投影点对应的行驶速度之间的速度差值;将该速度差值作为状态误差。
[0077]
根据执行误差和状态误差,采用pid控制模型即可计算得到加速度修正量。
[0078]
参考图5,在每个控制周期内,通过计算执行误差和状态误差,作为pid控制模型的输入参数,将其输出反馈优化计算最终目标加速度,构建pid控制模型,实现对前一周期误差的优化补偿。
[0079]
s110:根据初始目标加速度与加速度修正量,计算得到最终目标加速度。
[0080]
在本技术可选实施例中,将初始目标加速度与加速度修正量相加,得到最终目标加速度。以对前一周期的误差进行优化补偿。
[0081]
s111:基于最终目标加速度,控制待控制目标自动向下一目标轨迹点行驶。
[0082]
基于最终目标加速度,可完成对车辆的纵向控制。本技术实施例中,通过对最终目标加速度进行控制量参数的转换,以及最终目标加速度与预设控制策略的关系,实现了待控制目标的纵向驾驶控制,提高了驾驶控制的准确性。
[0083]
具体的,将最终目标加速度与第一预设加速度阈值、第二预设加速度阈值进行比较;其中,第一预设加速度阈值大于0,第二预设加速度阈值小于0。
[0084]
当最终目标加速度大于第一预设加速度阈值时,对最终目标加速度进行转换得到第一控制量参数,利用第一控制量参数,控制待控制目标向下一目标轨迹点加速行驶。
[0085]
其中,第一控制量参数可以是油门踏板开度,通过将最终目标加速度作为输入,利用pid模型将最终目标加速度转换为油门踏板开度输出,将控制车辆产生相应的动力,以控制驱动车辆朝着既定加速度行驶。
[0086]
在本技术可选实施例中,也可利用pid模型将最终目标加速度转换为扭矩输出,通过结合滚动摩擦阻力、风阻、坡道阻力等参数,输出扭矩,以控制驱动车辆朝着既定加速度行驶。
[0087]
当最终目标加速度小于第二预设加速度阈值时,对最终目标加速度进行转换得到第二控制量参数,利用第二控制量参数,控制待控制目标向下一目标轨迹点减速行驶。
[0088]
其中,第二控制量参数可以是自动踏板开度,将最终目标加速度作为输入,利用pid模型将最终目标加速度转换为制动踏板开度输出,实现车辆制动减速。
[0089]
当最终目标加速度大于等于第二预设加速度阈值,且小于等于第一预设加速度阈值时,保持待控制目标的当前行驶速度在第一预设加速度阈值与第二预设加速度阈值之间稳定波动,以控制待控制目标向下一目标轨迹点行驶。
[0090]
例如,第一预设加速度阈值为+0.5m/s2,第二预设加速度阈值为-0.5m/s2,当最终目标加速度介于[-0.5m/s2,+0.5m/s2]之间时,则尽可能保持当前车速不变。但是保持车速不变实际很难做到,准确来说是在第一预设加速度阈值与第二预设加速度阈值之间稳定波动。例如,当前行驶速度为10米/秒,则控制在当前控制周期内保持车速在9.5至10.5米/秒之间稳定波动即可。以更好地满足实际驾驶需求。
[0091]
应当理解的是,第一预设加速度阈值与第二预设加速度阈值可根据实际需求灵活设置,本实施例对此不做限制。
[0092]
基于同一设计构思,本实施例还公开一种自动驾驶控制装置。
[0093]
参考图6,一种自动驾驶控制装置,包括:第一获取模块61,用于获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度。
[0094]
第二获取模块62,用于获取待控制目标的规划行驶轨迹。
[0095]
确定模块63,用于根据待控制目标的当前行驶速度,在规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点。
[0096]
第三获取模块64,用于获取下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度。
[0097]
处理模块65,终于根据待控制目标的当前位置信息与下一目标轨迹点的位置信
息,计算当前纵向位置偏差;根据待控制目标的当前行驶速度与下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差;根据待控制目标的当前加速度与下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差;根据当前纵向位置偏差、纵向速度偏差与纵向加速度偏差,计算初始目标加速度;计算前一周期反馈误差,并根据反馈误差计算加速度修正量;根据初始目标加速度与加速度修正量,计算得到最终目标加速度。
[0098]
控制模块66,用于基于最终目标加速度,控制待控制目标自动向下一目标轨迹点行驶。
[0099]
在本技术可选实施例中,确定模块63用于获取行驶速度与视距距离之间的预设映射关系;根据预设映射关系,确定与当前行驶速度对应的视距距离;在规划行驶轨迹上,确定与待控制目标之间的距离为该视距距离对应的轨迹点,作为下一目标轨迹点。以获取得到距离适当的目标轨迹点。
[0100]
在本技术可选实施例中,处理模块65用于根据待控制目标的当前位置信息与下一目标轨迹点的位置信息,计算待控制目标与下一目标轨迹点的纵向坐标差值,将纵向坐标差值作为当前纵向位置偏差。
[0101]
在本技术可选实施例中,处理模块65用于计算待控制目标与下一目标轨迹点的行驶速度差值,作为纵向速度偏差;计算待控制目标的下一目标轨迹点的加速度差值,作为纵向加速度偏差。
[0102]
在本技术可选实施例中,处理模块65通过优化补偿前一周期的误差,提高纵向控制的准确性。具体的,处理模块65用于计算前一周期的初始目标加速度与实际目标加速度之间的加速度误差,作为执行误差;在规划行驶轨迹上,确定与待控制目标的当前位置距离最近的两个轨迹点;确定待控制目标的当前位置在上述两个轨迹点连线上的投影点;确定投影点对应的行驶速度;计算待控制目标的当前行驶速度与投影点对应的行驶速度之间的速度差值;将该速度差值作为状态误差;根据执行误差和状态误差,采用pid控制模型计算得到加速度修正量。
[0103]
在本技术可选实施例中,处理模块65用于将初始目标加速度与加速度修正量相加,得到最终目标加速度。以对前一周期的误差进行优化补偿。
[0104]
在本技术可选实施例中,控制模块66用于将最终目标加速度与第一预设加速度阈值、第二预设加速度阈值进行比较;第一预设加速度阈值大于0,第二预设加速度阈值小于0;当最终目标加速度大于第一预设加速度阈值时,对最终目标加速度进行转换得到第一控制量参数,利用第一控制量参数,控制待控制目标向下一目标轨迹点加速行驶;当最终目标加速度小于第二预设加速度阈值时,对最终目标加速度进行转换得到第二控制量参数,利用第二控制量参数,控制待控制目标向下一目标轨迹点减速行驶;当最终目标加速度大于等于第二预设加速度阈值,且小于等于第一预设加速度阈值时,保持待控制目标的当前行驶速度在第一预设加速度阈值与第二预设加速度阈值之间稳定波动,以控制待控制目标向下一目标轨迹点行驶。
[0105]
在本技术可选实施例中,自动驾驶控制装置可实现上述自动驾驶控制方法的全部或部分步骤,具体方法步骤请参见上述描述,在此不再赘述。
[0106]
基于同一设计构思,本实施例还公开一种电子设备。
[0107]
参考图7,一种电子设备,包括:处理器71、存储器72以及存储在存储器72中并可在处理器71上运行的计算机程序,处理器71执行该计算机程序时实现上述自动驾驶控制方法。具体方法步骤请参见上述描述,在此不再赘述。
[0108]
本技术可选实施例中,电子设备包括但不限于车载终端。
[0109]
基于同一设计构思,本技术还提供一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载执行时实现上述步骤。
[0110]
所述计算机可读存储介质例如包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0111]
所述领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,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。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0112]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0113]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0114]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0115]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0116]
以上所述,以上实施例仅用以对本技术的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想,不应理解为对本技术的限制。本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种自动驾驶控制方法,其特征在于,所述自动驾驶控制方法包括:获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度;获取所述待控制目标的规划行驶轨迹;根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点;获取所述下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度;根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差;根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差;根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差;根据所述当前纵向位置偏差、所述纵向速度偏差与所述纵向加速度偏差,计算初始目标加速度;计算前一周期的反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量;根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度;基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶。2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点包括:获取行驶速度与视距距离之间的预设映射关系;根据所述预设映射关系,确定与所述当前行驶速度对应的视距距离;在所述规划行驶轨迹上,确定与所述待控制目标之间的距离为所述视距距离对应的轨迹点,作为所述下一目标轨迹点。3.根据权利要求1所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差包括:根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算所述待控制目标与所述下一目标轨迹点的纵向坐标差值,将所述纵向坐标差值作为所述当前纵向位置偏差。4.根据权利要求1所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差包括:计算所述待控制目标与所述下一目标轨迹点的行驶速度差值,作为所述纵向速度偏差;所述根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差包括:计算所述待控制目标的所述下一目标轨迹点的加速度差值,作为所述纵向加速度偏差。5.根据权利要求1至4任一项所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述计算前一周期的反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量包括:所述反馈误差包括执行误差和状态误差;计算所述前一周期的初始目标加速度与实际目标加速度之间的加速度误差,作为所述
执行误差;在所述规划行驶轨迹上,确定与所述待控制目标的当前位置距离最近的两个轨迹点;确定所述待控制目标的当前位置在上述两个轨迹点连线上的投影点;确定所述投影点对应的行驶速度;计算所述待控制目标的当前行驶速度与所述投影点对应的行驶速度之间的速度差值;将所述速度差值作为所述状态误差;根据所述执行误差和所述状态误差,采用pid控制模型计算得到所述加速度修正量。6.根据权利要求5所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度包括:将所述初始目标加速度与所述加速度修正量相加,得到所述最终目标加速度。7.根据权利要求5所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶包括:将所述最终目标加速度与第一预设加速度阈值、第二预设加速度阈值进行比较;所述第一预设加速度阈值大于0,所述第二预设加速度阈值小于0;当所述最终目标加速度大于所述第一预设加速度阈值时,对所述最终目标加速度进行转换得到第一控制量参数,利用所述第一控制量参数,控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点加速行驶;当所述最终目标加速度小于所述第二预设加速度阈值时,对所述最终目标加速度进行转换得到第二控制量参数,利用所述第二控制量参数,控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点减速行驶;当所述最终目标加速度大于等于所述第二预设加速度阈值,且小于等于所述第一预设加速度阈值时,保持所述待控制目标的当前行驶速度在所述第一预设加速度阈值与所述第二预设加速度阈值之间稳定波动,以控制所述待控制目标向所述下一目标轨迹点行驶。8.一种自动驾驶控制装置,其特征在于,包括:第一获取模块,用于获取待控制目标的当前位置信息、当前行驶速度以及当前加速度;第二获取模块,用于获取所述待控制目标的规划行驶轨迹;确定模块,用于根据所述待控制目标的当前行驶速度,在所述规划行驶轨迹上确定下一目标轨迹点;第三获取模块,用于获取所述下一目标轨迹点的位置信息、行驶速度以及加速度;处理模块,终于根据所述待控制目标的当前位置信息与所述下一目标轨迹点的位置信息,计算当前纵向位置偏差;根据所述待控制目标的当前行驶速度与所述下一目标轨迹点的行驶速度,计算纵向速度偏差;根据所述待控制目标的当前加速度与所述下一目标轨迹点的加速度,计算纵向加速度偏差;根据所述当前纵向位置偏差、所述纵向速度偏差与所述纵向加速度偏差,计算初始目标加速度;计算前一周期反馈误差,并根据所述反馈误差计算加速度修正量;根据所述初始目标加速度与所述加速度修正量,计算得到最终目标加速度;控制模块,用于基于所述最终目标加速度,控制所述待控制目标自动向所述下一目标轨迹点行驶。9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的自动驾驶控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的自动驾驶控制方法。
技术总结
本申请涉及一种自动驾驶控制方法、装置、电子设备和存储介质。包括在获取到待控制目标的规划行驶轨迹后,能够根据待控制目标的车速信息实现对下一目标轨迹点的确定;进而根据待控制目标与该下一目标轨迹点的位置信息、速度信息和加速度信息,实现对初始目标加速度的预测计算;并结合前一周期的反馈误差,预测得到最终目标加速度;避免误差叠加,提高准确性;并基于该最终目标加速度完成对该待控制目标的油门与制动控制,以向该下一目标轨迹点行驶;实现车辆纵向控制。实现车辆纵向控制。实现车辆纵向控制。
技术研发人员:岳川元 李建朋 蒋亚西 金梦磊 李成杰
受保护的技术使用者:浙江安吉智电控股有限公司
技术研发日:2023.02.24
技术公布日:2023/6/28
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