CN115257730A - 车辆控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

车辆控制方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN115257730A CN202210424833.5A CN202210424833A CN115257730A CN 115257730 A CN115257730 A CN 115257730A CN 202210424833 A CN202210424833 A CN 202210424833A CN 115257730 A CN115257730 A CN 115257730A
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Abstract

本申请提供了一种车辆控制方法、装置、设备及介质。其中方法包括：获取车辆的行驶信息，行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；将方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度输入第一PID控制器，以基于第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；将方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率输入至第二PID控制器，以基于第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。本申请通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，提高了车辆控制的准确性和可靠性。

Description

车辆控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着车辆智能化程度不断提升，车道保持系统(Lane Keeping Assist System，简称LKA/LKAS)逐渐成为目前主流车型的标配，在提高驾驶员驾驶的安全性和舒适性方面发挥着重要作用。
目前，车道保持系统按照辅助等级可分为三类，具体为：车道偏离预警系统(LaneDeparture Warning System，简称LDW/LDWS)、车道偏离抑制系统(Lane DeparturePrevention System，简称LDP)和车道居中控制系统(Lane Centering Control System，简称LCC)。其中，LCC通过根据传感器(例如摄像头等)检测到的车道线和车辆的相对位置、车辆航向角以及车道曲率等物理关系，控制车辆的方向盘，以消除车辆质心距离车道中心线的横向距离，使得车辆始终保持居中行驶。实际应用中，控制方向盘主要是通过控制方向盘的转角，但如果主机厂配置的是扭矩接口，那么就需要利用转角转扭矩(Angel ConvertTorque，简称ACT)模块将转角请求转换为扭矩请求。因此，ACT模块性能的好坏影响着驾驶的安全性和舒适性，亦是LCC控制的强依赖项。
现有的ACT模块通常采用工业上应用较为广泛的PID控制策略，根据方向盘实际转角和方向盘期望转角之间的误差，计算车辆行驶速度下的方向盘期望扭矩，并将方向盘期望扭矩输出给电子助力转向系统(Electronic Power Steering Systems，简称EPS)，以使EPS根据方向盘期望扭矩对车辆进行控制，具体如图1和图2所示。但因为道路的形状有多种，比如直线道路和具有不同曲率的弯曲道路，所以根据传统的PID控制策略对车辆进行控制时，难以满足车辆在不同曲率的弯曲道路下的行驶需求，尤其是在大曲率的弯曲道路中，极易出现车辆驶出弯曲道路，或者车辆压线行驶等情况。
发明内容
本申请实施例提供一种车辆控制方法、装置、设备及介质，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
第一方面，本申请实施例提供了一种车辆控制方法，包括：
获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；
将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；
将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；
根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
第二方面，本申请实施例提供了一种车辆控制装置，包括：
信息获取模块，用于获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；
第一确定模块，用于将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；
第二确定模块，用于将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；
控制模块，用于根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
第三方面，本申请实施例提供了一种车辆控制设备，包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面实施例所述的车辆控制方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行第一方面实施例所述的车辆控制方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面实施例所述的车辆控制方法。
本申请实施例公开的技术方案，具有如下有益效果：
通过利用第一PID控制器根据获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度，确定方向盘期望转角速度，并利用第二PID控制器根据方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩，然后根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。由此，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中通过传统PID控制策略对车辆进行控制的示意图；
图2是相关技术中传统PID控制策略确定PID控制参数的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种车辆控制方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种级联多个PID控制器对车辆进行控制的示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种车辆控制方法的流程示意图；
图6是本申请实施例提供的通过第二PID控制器确定PID参数的示意图；
图7是本申请实施例提供的再一种车辆控制方法的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的一种车辆控制装置的示意性框图；
图9是本申请实施例提供的一种车辆控制设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请适用于利用车道保持系统(Lane Keeping Assist System，简称LKA/LKAS)中的车道居中控制系统(Lane Centering Control System，简称LCC)，控制车辆的方向盘，以使车辆在车道中始终保持居中行驶时，因LCC使用的转角转扭矩(Angel ConvertTorque，简称ACT)模块采用传统PID控制策略对车辆进行控制，仅适用于车辆行驶在平直道路场景，而对于具有不同曲率的弯曲道路而言，传统PID控制策略则难以满足车辆在该弯曲道路下的行驶需求，尤其是在大曲率的弯曲道路中，极易出现车辆驶出弯曲道路，或者车辆压线行驶等情况。因此，本申请设计一种能够兼顾车辆在平直道路以及具有不同曲率的弯曲道路上行驶需求的方法，通过该方法不仅能够提高车辆控制的准确性和可靠性，并且还能提高驾驶员的驾驶安全性和舒适性。
下面结合附图对本申请实施例提供的一种车辆控制方法进行详细描述。
图3是本申请实施例提供的一种车辆控制方法的流程示意图。本申请实施例提供的车辆控制方法，可由车辆控制装置来执行，以实现对车辆居中行驶过程进行控制。该车辆控制装置可由硬件和/或软件组成，并可集成于车辆控制设备中。
如图3所示，该车辆控制方法包括以下步骤：
S101，获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率。
本申请实施例中，行驶信息是指车辆运行过程中与该运行状态相关的信息，并且该行驶信息是实时获取的。
其中，车道曲率是指车辆所在车道的曲率。
示例性的，可通过安装于车辆上的传感器实时获取车辆的行驶信息。其中，传感器可以是但不限于：车载摄像头、速度传感器、转角传感器、转速传感器、雷达传感器或轮速传感器等。
基于车辆上的传感器获取车辆的行驶信息时，具体包括：当行驶信息为方向盘实际转角时，可通过转角传感器实时获取该方向盘实际转角；当行驶信息为方向盘实际转角速度时，可通过转速传感器实时获取该方向盘实际转角速度；当行驶信息为行驶速度时，可通过速度传感器实时获取该行驶速度；当行驶信息为车道曲率时，可通过车载摄像头或者雷达传感器等实时获取该车道曲率，或者，还可通过轮速传感器实时测量车辆不同车轮的转速差来获取该车道曲率等。
考虑到行驶信息为方向盘期望转角时，该方向盘期望转角作为控制方向盘转动的目标转角(即参考值)，本实施例可根据获取到的行驶信息进行计算，以获取该方向盘期望转角。或者，该方向盘期望转角还可根据不同的车辆行驶信息预先设置在车辆中，那么针对该情况，本实施例获取方向盘期望转角时可根据实时获取到的行驶速度和/或方向盘实际转角等行驶信息，从设置信息中获取对应的方向盘期望转角。
S102，将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度。
本申请实施例中，PID控制器(Proportion Integration Differentiation，中文名称：比例-积分-微分控制器)，是由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统，且PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
示例性的，将获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度作为输入数据，输入至第一PID控制器，以通过该第一PID控制器根据方向盘实际转角和方向盘期望转角，确定出转角误差。然后，该第一PID控制器再根据转角误差和行驶速度，确定方向盘期望转角速度。
在本实施例中，根据方向盘实际转角和方向盘期望转角，确定出转角误差时，可以利用方向盘实际转角减去方向盘期望转角，确定转角误差；或者，也可以利用方向盘期望转角减去方向盘实际转角，确定转角误差，此处对其不做具体限制。
其中，本实施例中根据转角误差和行驶速度，确定方向盘期望转角速度为常规技术，此处对其不做过多赘述。
S103，将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩。
示例性的，基于第一PID控制器确定出方向盘期望转角速度之后，可将该方向盘期望转角速度作为第二PID控制器的输入数据，与方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率一起输入至第二PID控制器中。当第二PID控制器接收到方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，即可根据接收到的数据确定方向盘期望扭矩。
具体实现时，可首先利用第二PID控制器，根据方向盘实际转角速度和方向盘期望转角速度，确定转角速度误差。然后，该第二PID控制器再根据转角速度误差、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩。
在本实施例中，根据方向盘实际转角速度和方向盘期望转角速度，确定转角速度误差时，可以利用方向盘实际转角速度减去方向盘期望转角速度，确定转角速度误差；或者，也可以利用方向盘期望转角速度减去方向盘实际转角速度，确定转角速度误差，此处对其不做具体限制。
进一步的，确定方向盘期望扭矩时，可采用预先设置的计算方式，根据转角速度误差、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，计算方向盘期望扭矩。
在本实施例中，预先设置的计算方式，可以是任意能够基于上述参数计算出方向盘期望扭矩的算法或规则，此处对其不做具体限制。
S104，根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
在确定出方向盘期望扭矩之后，车辆控制设备可基于该方向盘期望扭矩，控制车辆的方向盘转动，以使车辆保持在车道中央行驶。也就是说，本实施例通过根据车辆的实时行驶信息，确定出实时的方向盘期望扭矩，从而根据该实时的方向盘期望扭矩控制车辆时，能够持续自动控制车辆横向运动，以使车辆始终在车道中央区域内行驶。
可以理解的是，本申请通过使用多个PID控制器进行级联的方式，对车辆在不同路况下的行驶过程进行分层控制，以在方向盘转角误差较大时，对第一PID控制器对应PID参数进行调整，或者在方向盘转角速度误差较大时，对第二PID控制器对应PID参数进行调整，以解决车辆在不同曲率的弯曲道路上行驶时控制效果差的问题，从而满足车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上行驶时的控制需求，不仅控制准确性和可靠性高，而且还能提升驾驶员的安全性和舒适性。
为了更清楚的说明本实施例中通过级联多个PID控制器对车辆进行控制，下面结合图4，对级联的多个PID控制器对车辆进行控制过程进行说明。具体的，首先将实时获取到的方向盘实际转角和方向盘期望转角输入第一PID控制器中，以通过第一PID控制器对方向盘实际转角和方向盘期望转角进行处理，以输出方向盘期望转角速度；其次，将实时获取到的方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、车辆行驶速度、所在车道的车道曲率以及第一PID控制器输出的方向盘期望转角速度输入第二PID控制器中，以通过第二PID控制器对上述数据进行处理，以输出实时的方向盘期望扭矩；最后，根据方向盘期望扭矩对车辆进行控制。
本申请实施例提供的车辆控制方法，通过利用第一PID控制器根据获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度，确定方向盘期望转角速度，并利用第二PID控制器根据方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩，然后根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。由此，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
通过上述描述可知，本申请实施例通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行准确控制。
在上述实施例的基础上，本实施例对利用第二PID控制器根据转角速度误差、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩进行进一步优化。下面结合图5，对本申请实施例提供的车辆控制方法的上述优化过程进行说明。
如图5所示，该方法可包括如下步骤：
S201，获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率。
S202，将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度。
S203，将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，利用所述第二PID控制器，根据所述方向盘实际转角速度和所述方向盘期望转角速度，确定所述转角速度误差。
具体的，本实施例可利用方向盘实际转角速度减去方向盘期望转角速度，确定转角速度误差；或者，利用方向盘期望转角速度减去方向盘实际转角速度，确定转角速度误差。
S204，利用所述第二PID控制器，根据所述转角速度误差、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，确定所述方向盘期望扭矩。
考虑到PID控制器的参数，包括比例调节参数、积分调节参数和微分调节参数，因此本实施例在确定出转角速度误差之后，可利用第二PID控制器首先根据方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，分别确定出第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数。然后，再利用第二PID控制器根据第一调节参数、第二调节参数、第三调节参数以及转角速度误差，确定方向盘期望扭矩。
其中，第一调节参数具体是指PID控制器的比例调节参数；
第二调节参数具体是指PID控制器的积分调节参数；
第三调节参数具体是指PID控制器的微分调节参数。
具体的，本实施例第二PID控制器根据方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，分别确定第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数时，可通过如下公式(1)实现：
Figure BDA0003608079350000091
其中，Kp表示第一调节参数，Ki表示第二调节参数，Kd表示第三调节参数，Kpspd表示与第一调节参数对应的行驶速度，Kpcurve表示与第一调节参数对应的车道曲率，KpAngreq表示与第一调节参数对应的方向盘期望转角，Kispd表示与第二调节参数对应的行驶速度，Kicurve表示与第二调节参数对应的车道曲率，KiAngreq表示与第二调节参数对应的方向盘期望转角，Kdspd表示与第三调节参数对应的行驶速度，Kdcurve表示与第三调节参数对应的车道曲率，以及KdAngreq表示与第三调节参数对应的方向盘期望转角。
对于第二PID控制器根据方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数的具体过程，可参见图6所示。
进一步的，本实施例第二PID控制器根据第一调节参数、第二调节参数、第三调节参数以及转角速度误差，确定方向盘期望扭矩，可通过如下公式(2)实现：
Figure BDA0003608079350000092
其中，u(k)表示第k时刻的方向盘期望扭矩，Kp表示第一调节参数，e(k)表示第k时刻时的转角速度误差，Ki表示第二调节参数，e(n)表示第n时刻时的转角速度误差，Kd表示第三调节参数，e(k-1)表示第k-1时刻时的转角速度误差，k为大于或等于0的整数，0≤n≤k。
S205，根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
本申请实施例提供的车辆控制方法，通过利用第一PID控制器根据获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度，确定方向盘期望转角速度，并利用第二PID控制器根据方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩，然后根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。由此，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
作为本申请实施例的一种可选实现方案，考虑到车辆行驶过程是会实时获取该车辆的行驶信息，而行驶信息会存在相同的情况，那么本实施例可根据任意时刻行驶信息确定的方向盘期望扭矩，对车辆进行控制之后，可将该时刻对应的行驶速度、车道曲率以及方向盘期望转角，以及对应第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数按照映射关系存储下来，从而后续当新行驶信息与任一历史行驶信息相同时，可通过查询该映射关系即可快速确定出方向盘期望扭矩，从而为提高车辆控制速度提供条件。下面结合图7，对本申请实施例提供的车辆控制方法的上述情况进行说明。
如图7所示，该方法可包括如下步骤：
S301，获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率。
S302，将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度。
S303，将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩。
S304，根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
S305，建立并存储所述行驶速度、所述车道曲率以及所述方向盘期望转角，和所述第一调节参数、所述第二调节以及所述第三调节参数之间的映射关系。
示例性的，可按照如下表1的形式，建立每一时刻车辆的行驶速度、车辆曲率以及方向盘期望转角，和对应第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数之间的映射关系：
表1
Figure BDA0003608079350000101
其中，Spd表示行驶速度，Curve表示车道曲率，Angreq表示方向盘期望转角，Kp表示比例调节参数，Ki表示积分调节参数，Kd表示微分调节参数，以及m为正整数。
需要说明的是，上述映射关系的构建方式仅作为本申请的示例性说明，不作为对本申请实施例的具体限制。
在建立好映射关系之后，本实施例可将该映射关系进行存储，以为后续根据车辆行驶信息对车辆进行控制时，可通过查找该映射关系快速查找到与任一历史时刻具有相同行驶信息的调节参数，进而根据调节参数得到的方向盘期望扭矩对车辆进行控制，从而实现在对车辆进行准确控制的基础上，提高对车辆的控制速度。
需要说明的是，本实施例中S304和S305的执行顺序，可以是先执行S304，再执行S305；或者先执行S305，再执行S304；又或者，同时执行S304和S305，此处对其不做具体限制。
本申请实施例提供的车辆控制方法，通过利用第一PID控制器根据获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度，确定方向盘期望转角速度，并利用第二PID控制器根据方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩，然后根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。由此，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。此外，通过建立并存储车辆行驶信息与调节参数之间的映射关系，使得后续通过在该映射关系可快速查找与任一历史时刻具有相同行驶信息的调节参数，并根据该调节参数得到的方向盘期望扭矩，对车辆进行控制，从而实现在对车辆进行准确控制的基础上，提高对车辆的控制速度。
下面参照附图8，对本申请实施例提出的一种车辆控制装置进行描述。图8是本申请实施例提供的一种车辆控制装置的示意性框图。
其中，该车辆控制装置400包括：信息获取模块410、第一确定模块420、第二确定模块430以及控制模块440。
其中，信息获取模块410，用于获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；
第一确定模块420，用于将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；
第二确定模块430，用于将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；
控制模块440，用于根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
本申请实施例的一种可选实现方式，第一确定模块420，具体用于：
利用所述第一PID控制器，根据所述方向盘实际转角和所述方向盘期望转角，确定所述转角误差；
利用所述第一PID控制器，根据所述转角误差和所述行驶速度，确定所述方向盘期望转角速度。
本申请实施例的一种可选实现方式，第二确定模块430包括：第一确定单元和第二确定单元；
其中，第一确定单元，用于利用所述第二PID控制器，根据所述方向盘实际转角速度和所述方向盘期望转角速度，确定所述转角速度误差；
第二确定单元，用于利用所述第二PID控制器，根据所述转角速度误差、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，确定所述方向盘期望扭矩。
本申请实施例的一种可选实现方式，第二确定单元，具体用于：
利用所述第二PID控制器，根据所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，分别确定第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数；
根据所述第一调节参数、所述第二调节参数、所述第二调节参数以及所述转角速度误差，确定所述方向盘期望扭矩。
本申请实施例的一种可选实现方式，所述装置400，还包括：存储模块；
其中，存储模块，用于建立并存储所述行驶速度、所述车道曲率以及所述方向盘期望转角，和所述第一调节参数、所述第二调节以及所述第三调节参数之间的映射关系。
本申请实施例的一种可选实现方式，控制模块440，具体用于：
根据所述方向盘期望扭矩，控制所述车辆的方向盘转向。
本申请提供的车辆控制装置，通过利用第一PID控制器根据获取到的方向盘实际转角、方向盘期望转角和行驶速度，确定方向盘期望转角速度，并利用第二PID控制器根据方向盘期望转角速度、方向盘实际转角速度、方向盘期望转角、行驶速度以及车道曲率，确定方向盘期望扭矩，然后根据方向盘期望扭矩，对车辆进行控制。由此，通过利用级联的两个PID控制器对车辆进行控制，以兼顾车辆在平直道路以及不同曲率的弯曲道路上的行驶需求，不仅提高了车辆控制的准确性和可靠性，还提高了驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
应理解的是，车辆控制装置实施例与车辆控制方法实施例可以相互对应，类似的描述可以参照方法实施例。为避免重复，此处不再赘述。具体地，图8所示的车辆控制装置400可以执行图3对应的方法实施例，并且车辆控制装置400中的各个模块的前述和其它操作和/或功能分别为了实现图3中的各个方法中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
上文中结合附图从功能模块的角度描述了本申请实施例的车辆控制装置400。应理解，该功能模块可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件模块组合实现。具体地，本申请实施例中的车辆控制方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成，结合本申请实施例公开的车辆控制方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。可选地，软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法实施例中的步骤。
图9是本申请实施例提供的一种车辆控制设备的示意性框图。
如图9所示，该车辆控制设备500可包括：
存储器510和处理器520，该存储器510用于存储计算机程序，并将该程序代码传输给该处理器520。换言之，该处理器520可以从存储器510中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的车辆控制方法。
例如，该处理器520可用于根据该计算机程序中的指令执行上述车辆控制方法实施例。
在本申请的一些实施例中，该处理器520可以包括但不限于：
通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。
在本申请的一些实施例中，该存储器510包括但不限于：
易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。
在本申请的一些实施例中，该计算机程序可以被分割成一个或多个模块，该一个或者多个模块被存储在该存储器510中，并由该处理器520执行，以完成本申请提供的方法。该一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述该计算机程序在该车辆控制设备中的执行过程。
如图9所示，该车辆控制设备500还可包括：
收发器530，该收发器530可连接至该处理器520或存储器510。
其中，处理器520可以控制该收发器530与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送信息或数据，或接收其他设备发送的信息或数据。收发器530可以包括发射机和接收机。收发器530还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。
应当理解，该车辆控制设备500中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
本申请还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得该计算机能够执行上述实施例的车辆控制方法。或者说，本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述方法实施例的方法。
当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例该的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请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，该模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，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模块来实现本实施例方案的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；
将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；
将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；
根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度，包括：
利用所述第一PID控制器，根据所述方向盘实际转角和所述方向盘期望转角，确定所述转角误差；
利用所述第一PID控制器，根据所述转角误差和所述行驶速度，确定所述方向盘期望转角速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩，包括：
利用所述第二PID控制器，根据所述方向盘实际转角速度和所述方向盘期望转角速度，确定所述转角速度误差；
利用所述第二PID控制器，根据所述转角速度误差、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，确定所述方向盘期望扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述转角速度误差、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，确定所述方向盘期望扭矩，包括：
利用所述第二PID控制器，根据所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率，分别确定第一调节参数、第二调节参数以及第三调节参数；
根据所述第一调节参数、所述第二调节参数、所述第二调节参数以及所述转角速度误差，确定所述方向盘期望扭矩。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
建立并存储所述行驶速度、所述车道曲率以及所述方向盘期望转角，和所述第一调节参数、所述第二调节以及所述第三调节参数之间的映射关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制，包括：
根据所述方向盘期望扭矩，控制所述车辆的方向盘转向。
7.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取车辆的行驶信息，所述行驶信息包括：方向盘实际转角、方向盘期望转角、方向盘实际转角速度、行驶速度以及车道曲率；
第一确定模块，用于将所述方向盘实际转角、所述方向盘期望转角和所述行驶速度输入第一PID控制器，以基于所述第一PID控制器确定方向盘期望转角速度；
第二确定模块，用于将所述方向盘期望转角速度、所述方向盘实际转角速度、所述方向盘期望转角、所述行驶速度以及所述车道曲率输入至第二PID控制器，以基于所述第二PID控制器确定方向盘期望扭矩；
控制模块，用于根据所述方向盘期望扭矩，对所述车辆进行控制。
8.一种车辆控制设备，其特征在于，包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行权利要求1至6中任一项所述的车辆控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的车辆控制方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆控制方法。
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