CN111703436A

CN111703436A - 一种自动驾驶车辆的控制方法及装置

Info

Publication number: CN111703436A
Application number: CN202010828748.6A
Authority: CN
Inventors: 谢兼明; 王晓东; 张天雷
Original assignee: Beijing Zhuxian Technology Co Ltd
Current assignee: Guangxi Intelligent Driving Research Center Co ltd
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2040-08-18
Also published as: CN111703436B

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶车辆的控制方法及装置，涉及自动驾驶车辆控制技术领域，用于解决现有技术中车辆在高速行驶状态中的横向控制性能较差的问题，该方法包括：获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角；根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中对应的参考位置；根据所述参考位置与所述车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量；根据所述参考位置与所述车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，所述反馈输出量至少包括横向位置与航向角；基于所述前馈输出量与所述反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制。本发明实施例用于提高自动驾驶车辆在高速行驶状态中的横向控制性能。

Description

一种自动驾驶车辆的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆控制技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆的控制方法及装置。

背景技术

车辆的自动驾驶功能主要由纵向控制和横向控制共同实现。其中，自动驾驶车辆的横向控制主要是对车辆的转向执行系统进行控制，保证在操纵车辆转向的同时车辆还可以沿规划好的路径行驶。作为自动驾驶车辆的底层控制系统，横向控制系统及其控制方法的优劣不仅会影响车辆的控制精确度，还会对车辆的稳定性、舒适性产生影响。

尤其是在车辆高速行驶的情况下，对自动驾驶车辆的横向控制精度和横向稳定性的要求更高。而在高速行驶过程中，目前对车辆的横向控制方法还主要采用前馈控制方法或者采用反馈控制方法；若在高速情况下自动驾驶车辆的横向控制系统仅使用前馈控制，是无法对行驶过程中产生的误差来进行调节的，这样会导致自动驾驶车辆横向控制的精确度降低；若自动驾驶车辆的横向控制系统仅使用反馈控制，那么在高速情况下会由于缺少对参考转向角的预估而更加容易产生较大的误差，造成超调，从而导致自动驾驶车辆横向行驶的稳定性降低。而同时使用前馈和反馈的横向控制器中，反馈环节常使用单一的反馈控制量，如前轮转角、横向位置或航向角，这种结构能够在一定程度上综合前馈和反馈的优点，在中低速条件下能够得到较好控制效果；但在高速条件下，车辆对横向控制参数更为敏感，现有控制器难以同时满足较高的横向控制精度和稳定性要求。即，现有的自动驾驶车辆横向控制模型在高速情况下的横向控制性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动驾驶车辆的控制方法及装置，可以提高自动驾驶车辆在高速行驶状态中的横向控制性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种自动驾驶车辆的控制方法，包括：

获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角；

根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中对应的参考位置；

根据所述参考位置与所述车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量；

根据所述参考位置与所述车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，所述反馈输出量至少包括横向位置与航向角；

基于所述前馈输出量与所述反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角，包括：

从自动驾驶车辆的导航系统中获取所述参考路径；

利用自动驾驶车辆的车载传感器和定位系统获取所述车辆实时位置和车辆实时航向角。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中对应的参考位置，包括：

对所述参考路径中的路径节点进行曲线拟合，得到对应的拟合函数；其中，所述参考路径由一系列路径节点组成；

基于所述拟合函数对所述车辆实时位置进行插值，得到对应的参考位置。

作为本发明实施例一种可选的实施例方式，所述车辆实时位置包括车辆实时纵向位置和车辆实时横向位置；所述根据所述参考位置与所述车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，包括：

根据所述参考位置与所述车辆实时横向位置计算车辆横向位置反馈输出量；

根据所述参考位置与所述车辆实时航向角计算车辆航向角反馈输出量；

将所述车辆横向位置反馈输出量和所述车辆航向角反馈输出量相加，得到所述车辆横向控制的反馈输出量。

第二方面，本发明实施例提供一种自动驾驶车辆的控制装置，包括

获取模块，用于获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角；

第一计算模块，用于根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中对应的参考位置；

确定模块，用于根据所述参考位置与所述车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量；

第二计算模块，用于根据所述参考位置与所述车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，所述反馈输出量至少包括横向位置与航向角；

控制模块，用于基于所述前馈输出量与所述反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制。

第三方面，本发明实施例提供一种自动驾驶车辆的控制设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行第一方面中的自动驾驶车辆的控制方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面中的自动驾驶车辆的控制方法。

本发明提供的一种自动驾驶车辆的控制方法及装置，首先，获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角；然后根据车辆实时位置计算车辆在参考路径中对应的参考位置；根据参考位置与车辆实时位置可以确定车辆横向控制的前馈输出量；其中，通过计算前馈输出量可以避免自动驾驶车辆在行驶过程中出现较大的误差，能够有效的提高车辆在高速行驶中的横向稳定性；根据参考位置与车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量；其中，通过计算航向角和横向位置的双重反馈输出量可以消除车辆在行驶过程中所产生的误差，能够有效的提高车辆在高速行驶中横向控制的精确度并进一步的提高车辆的横向稳定性。因此，基于前馈输出量和多重反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制可以有效的提高横向控制的稳定性和精确度，从而提高车辆在高速行驶状态中的横向控制性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明实施例中自动驾驶车辆的控制方法的流程示意图一；

图2是本发明实施例中自动驾驶车辆的控制方法的流程示意图二；

图3是本发明实施例中比例积分调节器的示意图；

图4是本发明实施例中自动驾驶车辆的控制装置的结构示意图一；

图5是本发明实施例中自动驾驶车辆的控制装置的结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面对本发明实施例中的方法进行详细说明。

图1为本发明实施例中自动驾驶车辆的控制方法的流程示意图一，参见图1所述，该方法可以包括：

S101、获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角。

其中，预设坐标系为大地坐标系，大地坐标系为大地测量中以参考椭圆球面为基准面建立起来的坐标系。一般采用高斯-克吕格平面直角坐标系作为大地坐标系；在该坐标系中，横轴为赤道，用Y表示；纵轴为中央经线，用X表示；坐标原点为中央经线与赤道的交点。

参考路径为用户设置好的需要自动驾驶车辆行驶的路径，即车辆需要根据参考路径来自动行驶。在自动驾驶车辆的控制过程中，参考路径可以作为控制的标准，在车辆的位置发生偏移时，可以根据参考路径对车辆的位置进行调控。所述参考路径可以一系列坐标点的集合。

车辆实时位置为自动驾驶车辆在行驶过程中的实时位置。其车辆的实时位置包括车辆的实时纵向位置和车辆的实时横向位置。在自动驾驶车辆的行驶过程中，可以通过卫星定位系统获取车辆的实时位置。

车辆实时航向角为自动驾驶车辆在行驶过程中的车辆质心速度与预设坐标系横轴之间的夹角。在自动驾驶车辆的行驶过程中，可以根据车辆内部的传感器获取到车辆的实时航向角。

S102、根据车辆实时位置计算车辆在参考路径中对应的参考位置。

由于客观原因自动驾驶车辆在行驶过程中难免会出现一定的偏移，比如突然遇到大风导致车辆偏移、大货车在旁边车道超车导致车辆偏移或者高速情况下方向盘的抖动导致车辆偏移，所以会出现车辆的实时位置不在车辆的参考路径当中，因此，需要根据车辆的实时位置计算得到车辆在参考路径中对应的参考位置。

一般车辆的位置发生偏移时，默认车辆在预设坐标系的纵向位置不发生改变，即车辆的实时纵向位置与车辆的参考纵向位置相同，因此，可以根据车辆的实时纵向位置计算出车辆在参考路径中对应的参考横向位置。即，根据车辆实时纵向位置可以计算出车辆在参考路径中对应的参考位置。

S103、根据参考位置与车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量。

车辆横向控制是指车辆的转向控制，目的是控制车辆自动根据参考路径行驶。车辆的横向控制中可以仅通过前馈输出量进行控制，也可以仅通过反馈输出量进行控制，还可以结合前馈输出量与反馈输出量进行控制。

车辆的横向控制包括前馈控制，在对车辆的横向位置进行调整之前，通过前馈控制输出的控制量可以避免车辆在行驶过程中出现较大的误差。此时，若采用根据参考位置与车辆实时位置确定的前馈输出量对车辆进行控制，可以有效的避免该误差的产生，提高车辆的控制精度。

S104、根据参考位置与车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，该反馈输出量至少包括横向位置与航向角。

车辆的横向控制还包括反馈控制，反馈控制是指将实际结果与参考结果进行比较，利用二者之间的偏差进行控制的过程；此处的实际结果为车辆的实时位置、车辆的实时航向角；此处的参考结果为车辆的参考位置，参考结果还可以为根据参考位置计算的参考航向角。在对车辆的横向位置进行调整后，通过反馈控制输出的控制量可以消除车辆在横向控制过程中所产生的误差。

通过计算车辆实时位置与参考位置之间的偏差和车辆实时航向角与参考航向角之间的偏差得到车辆横向控制的反馈输出量。

S105、基于前馈输出量与反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制。

其中，前馈输出量与反馈输出量都为角度控制量，该角度控制为车辆前轮转角。

前馈输出的角度控制量与反馈输出的角度控制量结合后所得到的角度控制量相对于结合前两者的角度控制量可以是增大也可以是减小。

对自动驾驶车辆进行横向控制为，通过控制车辆前轮转角来对自动驾驶车辆的横向位置进行控制。

进一步地，作为图1所示自动驾驶车辆的控制方法的细化和扩展，本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆的控制方法。图2为本发明实施例中自动驾驶车辆的控制方法的流程示意图二，参见图2所述，该方法可以包括：

S201、从自动驾驶车辆的导航系统中获取参考路径。

导航系统是一些基础功能的集合，包括：“定位”、“目的地选择”、“路径计算”和“路径指导”。在自动驾驶领域中常用的导航系统为北斗卫星导航系统和全球导航卫星系统、伽利略卫星导航系统、全球导航卫星系统等。

进一步的，还可以从地图软件中获取参考路径，例如，用户可以在高德地图中输入当前所在位置和目的地所在位置，确定后可以获取到一个参考路径，该参考路径是由一系列路径节点所构成的，该路径节点可以为坐标点。

S202、利用自动驾驶车辆的车载传感器和定位系统获取车辆实时位置和车辆实时航向角。

车载传感器为陀螺仪，通过陀螺仪可以测量出车辆的实时航向角。其中，陀螺仪可以为微机械陀螺仪或光纤陀螺仪。

定位系统可以为北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统、全球导航卫星系统等。需要说明的是，该定位系统可以与步骤S201中的导航系统相同，也可以与步骤S201中的导航系统不相同，此处不做限定。

S203、对参考路径中的路径节点进行曲线拟合，得到对应的拟合函数。

其中，参考路径是由一系列路径节点所构成的，该路径节点可以为坐标点。

通过三次样条插值方法可以对参考路径中的路径节点进行曲线拟合并插值。其中，三次样条插值（Cubic Spline Interpolation）简称Spline插值，主要是通过已知的一系列路径节点来拟合出一个曲线函数，再利用这个曲线函数求解曲线上未知点的坐标。对参考路径中的路径节点进行曲线拟合主要是为了寻找曲线函数表达式，通过求出曲线函数表达式可以对曲线函数进行插值，而对曲线函数进行插值可以通过已知的坐标点求出曲线中未知的坐标点。

具体的，获取的参考路径由n+1个节点表示：

公式（1）

其中，

表示第i个节点处的车辆纵向参考位置，

表示第i个节点处的车辆横向参考位置。

对参考路径中的坐标点集合采用三次样条方法进行曲线拟合，定义了如下分曲线：

公式（2）

其中，每一个分段函数都是一个三次多项式：

公式（3）

该分段函数在每个节点处满足下述边界条件，即节点处零阶、一阶、二阶连续：

公式（4）

将分段函数的三次多项式分别代入公式（3）中的三个边界条件，根据连接点处零阶、一阶、二阶连续分别可推导出以下结论：

其中，

将

的表达式代入（结论2），可以得到表达式：

将

的表达式代入结论3，可以得到如下结论：

由i的取值范围可知，根据上述结论共可列出

个公式，但却有

个未知量

。因此需要添加边界条件求解该方程组。本发明实施例中采用自然边界条件，即：

公式（5）

将（结论7）所有索引方程

及自然边界约束条件

写成矩阵形式：

式中

均可由车辆参考路径

直接计算得到，因此可计算出矩阵

。将

代入（结论5），（结论6），（结论7），即可得到每段三次自然样条曲线的表达式。

S204、基于拟合函数对车辆实时位置进行插值，得到对应的参考位置。

结合上述步骤S203中的示例，根据车辆实时位置

判断其前后两个相邻节点，并对该段曲线进行插值，即可得到参考位置

，其中，

。

S205、根据参考位置与车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量。

结合上述步骤S203中的示例，可以计算出参考位置所在曲线的曲率：

公式（6）

根据参考位置所在曲线的曲率和车辆的轴距，可以得到前馈输出量为：

公式（7）

其中，L为车辆的轴距，即车辆前轮前轴中心到车辆后轮后轴中心的距离。

S206、根据参考航向角与车辆实时航向角计算车辆航向角反馈输出量。

具体的，S206可以包括以下三个步骤：

S2061、基于拟合函数与参考位置的横向位置确定车辆的参考航向角。

具体为，根据步骤S203得到的拟合函数

和参考位置

以及如下公式可以计算出参考航向角：

公式（8）

S2062、根据车辆实时航向角和参考航向角计算车辆航向角误差。

具体为，根据实时航向角和参考航向角以及如下公式可以计算得出车辆航向角误差：

公式（9）

S2063、将车辆航向角误差输入到航向角比例积分调节器中，得到车辆航向角反馈输出量。

比例积分调节器可以为PID调节器，原理如图3所示，由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。可通过调整这三个单元的增益Kp，Ki和Kd来调定其特性。PID调节器主要适用于线性和动态特性不随时间变化的系统。针对车辆航向角误差输入，根据车辆航向角响应特性确定控制器参数

，

和

，继而可得到航向角反馈控制量输出表达式为：

公式（10）

S207、根据参考位置与车辆实时横向位置计算车辆横向位置反馈输出量。

具体的，S207可以包括以下两个步骤：

S2071、根据参考位置的横向位置和车辆实时横向位置计算车辆横向位置误差。

具体为，根据步骤S203得到参考位置

以及车辆实时横向位置和以下公式可以计算出车辆横向位置误差：

公式（11）

S2072、将车辆横向位置误差输入到横向位置比例积分调节器中，得到车辆横向位置反馈输出量。

比例积分调节器可以为PID调节器，原理如图3所示，由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。可通过调整这三个单元的增益Kp，Ki和Kd来调定其特性。PID调节器主要适用于线性和动态特性不随时间变化的系统。针对车辆横向位置误差输入，可得到车辆横向位置反馈输出量表达式为：

公式（12）

S208、将车辆横向位置反馈输出量和车辆航向角反馈输出量相加，得到车辆横向控制的反馈输出量。

S209、将前馈输出量与车辆横向控制的反馈输出量相加，得到车辆横向控制的横向控制量。

本发明提供的一种自动驾驶车辆的控制方法及装置，首先，获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角；然后根据车辆实时位置计算车辆在参考路径中对应的参考位置；根据参考位置与车辆实时位置可以确定车辆横向控制的前馈输出量；其中，通过计算前馈输出量可以避免自动驾驶车辆在行驶过程中出现较大的误差，能够有效的提高车辆在高速行驶中的横向稳定性；根据参考位置与车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量；其中，通过计算反馈输出量可以消除车辆在行驶过程中所产生的误差，能够有效的提高车辆在高速行驶中横向控制的精确度并进一步的提高车辆的横向稳定性。因此，基于前馈输出量和反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制可以有效的提高横向控制的稳定性和精确度，从而提高车辆在高速行驶状态中的横向控制性能。

基于同一发明构思，作为对上述方法的实现，本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆的控制装置，图4为本发明实施例中自动驾驶车辆的控制装置的结构示意一，参见图4所示，该装置可以包括：

获取模块301，用于获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角。

第一计算模块302，用于在所述获取模块301获取到参考路径和车辆实时位置后，根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中参考路径中对应的参考位置。

确定模块303，用于在所述第一计算模块302计算出参考位置后，根据所述参考位置与所述车辆实时位置确定车辆横向控制的前馈输出量。

第二计算模块304，用于在所述第一计算模块302计算出参考位置后，根据参考位置和车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量。

控制模块305，用于基于所述确定模块303确定的前馈输出量与所述第二计算模块304计算得到的反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制。

进一步，如图5所示，所述获取模块301具体包括：

第一获取子模块3011，用于从自动驾驶车辆的导航系统中获取所述参考路径。

第二获取子模块3012，用于利用自动驾驶车辆的车载传感器和定位系统获取所述车辆实时位置和车辆实时航向角。

进一步，如图5所示，所述第一计算模块302具体包括：

拟合子模块3021，用于对所述第一获取子模块3011获取的所述参考路径中的路径节点进行曲线拟合，得到对应的拟合函数；其中，所述参考路径由一系列路径节点组成。

插值子模块3022，用于基于所述拟合对所述第二获取子模块3012获取的车辆实时位置进行插值，得到对应的参考位置。

进一步，如图5所示，所述第二计算模块304具体包括：

第一计算子模块3041，用于根据所述插值子模块3022得到的参考位置与所述车辆实时横向位置计算车辆横向位置反馈输出量。

第二计算子模块3042，用于根据所参考航向角与所述车辆实时航向角计算车辆航向角反馈输出量。

第三计算子模块3043，用于将所述第一计算子模块3041计算得到的车辆横向位置反馈输出量与所述第二计算子模块3042计算得到的车辆航向角反馈输出量相加，得到所述车辆横向控制的反馈输出量。

其中，所述第一计算子模块3041，具体包括：

确定单元30411，用于基于所述拟合子模块3021得到的拟合函数与所述插值子模块3022得到的参考位置的横向位置确定车辆的参考航向角；

第一计算单元30412，用于根据所述车辆实时航向角和所述确定单元30411得到的参考航向角计算车辆航向角误差。

第一输入单元30413，用于将所述第一计算单元30412计算得到的所述车辆航向角误差输入到航向角比例积分调节器中，得到车辆航向角反馈输出量。

其中，所述第二计算子模块3042，具体包括：

第二计算单元30421，用于根据所述插值子模块3022的到的所述参考位置的横向位置和所述车辆实时横向位置计算车辆横向位置误差；

第二输入单元30422，用于将所述第二计算单元30421计算得到的所述车辆横向误差输入到横向位置比例积分调节器中，得到车辆横向位置反馈输出量。

进一步，如图5所示，所述控制模块305具体包括：

第四计算子模块3051，用于将所述确定模块303得到的前馈输出量与所述第二输入单元30422得到的所述车辆横向位置反馈输出量以及所述第一输入单元30413得到的所述车辆航向角反馈输出量相加，得到所述车辆横向控制的横向控制量。

控制子模块3052，用于基于所述第四计算子模块3051中得到的横向控制量对自动驾驶车辆进行横向控制。

进一步的，本发明实施例还提供一种自动驾驶车辆的控制设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述实施例的自动驾驶车辆的控制方法。

进一步的，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述实施例的自动驾驶车辆的控制方法。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，设备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。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实施例的一种数据访问方法、设备及系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者设备程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干设备的单元权利要求中，这些设备中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims

1.一种自动驾驶车辆的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取自动驾驶车辆在预设坐标系中的参考路径、车辆实时位置以及车辆实时航向角，包括：

从自动驾驶车辆的导航系统中获取所述参考路径；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆实时位置计算车辆在所述参考路径中对应的参考位置，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆实时位置包括车辆实时纵向位置和车辆实时横向位置；所述根据所述参考位置与所述车辆实时位置、车辆实时航向角计算车辆横向控制的反馈输出量，包括：

根据参考航向角与所述车辆实时航向角计算车辆航向角反馈输出量；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据参考航向角与所述车辆实时航向角计算车辆航向角反馈输出量，包括：

基于所述拟合函数与所述参考位置的横向位置确定车辆的参考航向角；

根据所述车辆实时航向角和所述参考航向角计算车辆航向角误差；

将所述车辆航向角误差输入到航向角比例积分调节器中，得到车辆航向角反馈输出量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考位置和所述车辆实时横向位置计算车辆横向位置反馈输出量，包括：

根据所述参考位置的横向位置和所述车辆实时横向位置计算车辆横向位置误差；

将所述车辆横向误差输入到横向位置比例积分调节器中，得到车辆横向位置反馈输出量。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述前馈输出量与所述反馈输出量对自动驾驶车辆进行横向控制，包括：

将所述前馈输出量与所述车辆横向位置反馈输出量以及所述车辆航向角反馈输出量相加，得到所述车辆横向控制的横向控制量；

基于所述横向控制量对自动驾驶车辆进行横向控制。

8.一种自动驾驶车辆的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种自动驾驶车辆的控制设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；

以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；

其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至7中任一项所述的自动驾驶车辆的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任一项所述的自动驾驶车辆的控制方法。