CN117842089A - 用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将加速度期望值和前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩，以控制车辆自动行驶；获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度；根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，并根据前轮转角期望值、实际前轮转角值、转向扭矩和实际行驶速度确定第二修正值；根据第一修正值和第二修正值对横纵向控制二自由度模型进行修正，根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算轮端扭矩和转向扭矩，并执行之后的操作。本发明实施例综合多项参数对控制模型进行修正，能够增强控制模型的适应性。

Description

用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

目前，随着自动驾驶技术快速发展，产品深入到用户日常出行领域。但当前自动驾驶车辆往往对应用工况有较为严格的要求。车辆载荷变化属于自动驾驶中的一个常见工况，即使不考虑拖挂载货的情况，乘客数量以及后备箱物品的不同，也会导致整车载荷较空载状态发生10％～20％之间的变化。而载荷的变化对车辆纵向控制、横向控制、过弯安全性、燃油经济性等方面提出不同需求。其中，车辆横纵控制受载荷影响较大且发生控制偏差后难以快速恢复稳定控制。

现有控制模块多数采用上层规划+下层控制器结合的思路，规划层以本车的车辆参数进行初步前馈控制输出计算，下层控制器按照规划控制产生的实车偏差来反馈调节，最终实现稳定的横向运动，但存在规划层输出的前馈控制难以适应车辆载荷变化，存在固定偏差的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质，以解决现有车辆自动驾驶控制方案精确度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于车辆自动行驶控制的方法，包括：

获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将所述加速度期望值和所述前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩；

根据所述转向扭矩和所述轮端扭矩控制车辆自动行驶，并获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度；

根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，并根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值、所述转向扭矩和所述行驶速度确定第二修正值；

根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正，根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩，并执行之后的操作。

在一种可能的实现方式中，所述横纵向控制二自由度模型包括：横向控制模型和纵向控制模型；

所述横向控制模型为：

其中，

Trq_Latc为转向扭矩；Angle_plan为前轮转角期望值；γ为车辆偏航率；L为转向拖距；C_f为前轮胎刚度；C_r为后轮胎刚度；l、r为转向参数；m为整车质量；δ₀为载荷系数初始值；v_x为行驶速度。

所述纵向控制模型为：

其中，Trq_Lonc为轮端扭矩；Accle_plan为加速度期望值；δ₀为载荷系数初始值；m₀为空载工况下的基础载荷量；θ为路面坡度；A为风阻面积；C_d为风阻系数；f为路面综合摩擦系数；i为轮端传动损耗系数；V₀为基础行驶速度。

在一种可能的实现方式中，所述第一修正值和所述第二修正值为对应载荷系数的修正值；

所述根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，包括：

计算多个控制周期内所述加速度期望值与对应的实际加速度值之间的加速度差值；

对各控制周期对应的所述加速度差值进行均值滤波确定所述第一修正值。

在一种可能的实现方式中，所述第二修正值包括：误差修正值和基础修正值；

所述根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值、所述转向扭矩和所述实际行驶速度确定第二修正值，包括：

计算多个控制周期内所述前轮转角期望值与对应的实际前轮转角值之间的转角差值，并对各控制周期对应的所述转角差值进行均值滤波确定误差修正值；

获取载重量、行驶速度、前轮转角值和转向扭矩值之间的关系对应表，根据所述转向扭矩、所述实际前轮转角值、所述实际行驶速度和所述关系对应表查找对应的当前载重量，并根据当前载重量确定基础修正值。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正，包括：

根据所述第一修正值和所述载荷系数初始值确定临时载荷系数，并对所述临时载荷系数进行低通滤波平滑处理得到初级载荷系数；

根据所述误差修正值和所述初级载荷系数确定次级载荷系数；

对所述次级载荷系数范围值域进行高斯滤波处理得到末级载荷系数；

根据所述基础修正值和所述末级载荷系数进行拟合，确定输出载荷系数，并以所述输出载荷系数作为载荷系数初始值得到修正后的横纵向控制二自由度模型。

在一种可能的实现方式中，所述第一修正值、所述载荷系数初始值、所述临时载荷系数和所述初级载荷系数之间关系如下：

δ_n＝β×δ₀+(1-β)×δ′＝β×δ₀+(1-β)×(δ₀-Δδ₁)

其中，δ_n为所述初级载荷系数；β为低通滤波系数；δ₀为所述载荷系数初始值；δ′为所述临时载荷系数；Δδ₁为所述第一修正值。

在一种可能的实现方式中，所述末级载荷系数、所述基础修正值和所述输出载荷系数之间关系如下：

其中，δ为所述输出载荷系数；η为权重系数；δ_table为所述基础修正值；δ_x为所述末级载荷系数；δ(x)为所述次级载荷系数范围值域的系数值；σ为方差。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值之前，还包括：

判断所述行驶速度、横向加速度和纵向加速度是否满足设定运行条件；

在所述行驶速度、所述横向加速度和所述纵向加速度满足设定运行条件时，执行所述根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值及其之后的操作。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述第一修正值和/或所述误差修正值小于设定值时，停止对所述横纵向控制二自由度模型进行修正。

第二方面，本发明实施例提供了一种用于车辆自动行驶控制的装置，包括：

获取模块，用于获取加速度期望值和前轮转角期望值；

控制模块，用于将所述加速度期望值和所述前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩，并根据所述转向扭矩和所述轮端扭矩控制车辆自动行驶；

所述获取模块，还用于获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度；

修正模块，用于根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，并根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值和所述行驶速度确定第二修正值；以及，根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正；

所述控制模块，还用于根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩。

第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理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上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读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上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明实施例提供一种用于车辆自动行驶控制的方法、装置、终端及存储介质，通过获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将加速度期望值和前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩。根据轮端扭矩和转向扭矩控制车辆自动行驶，并获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度，综合获取横向控制与纵向控制过程中的参数以对控制模型进行修正，使得修正后的控制模型能够更精确的进行行驶控制，以提高行驶安全性。根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，并根据前轮转角期望值、实际前轮转角值和行驶速度确定第二修正值，根据第一修正值和第二修正值对横纵向控制二自由度模型进行修正，根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩，并执行之后的操作，基于实时横纵向控制数据对控制模型进行周期性调整，增强控制模型的适应性。本发明实施例综合加速度期望值、前轮转角期望值、实际加速度值、实际前轮转角值和行驶速度多项参数对控制模型进行修正，能够增强控制模型的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的用于车辆自动行驶控制的方法的实现流程图；

图2是本发明另一实施例提供的用于车辆自动行驶控制的方法的实现流程图；

图3是本发明一实施例提供的用于车辆自动行驶控制的装置的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本公开实施例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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

当前大多数控制模块采用上层规划+下层控制器结合的思路，规划层以本车的车辆参数进行初步前馈控制输出计算，下层控制器按照规划控制产生的实车偏差来反馈调节，最终实现稳定的横向运动。但由于无法预知车辆载荷变化，规划层输出的前馈控制将存在固定偏差，而当前馈控制与实际需求的误差超过一定范围时，受车辆扭矩和车轮转角渐进性变化的特点，下层控制器难以快速消除误差，导致车辆横纵向偏移进一步扩大。

本发明实施例旨在提供一种可以自适应车辆载荷的方法应用到横纵向运动控制中，在行车过程中通过载荷变化调节规划和控制计算参数，实现车辆控制与当前车辆载荷状态的匹配。其中，根据车辆直行状态下纵向轮端扭矩输出值与实际车速变化初步计算车辆载荷系数，并根据左右转向行驶状态下电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)转向扭矩输出值与横向偏移变化对载荷系数进行纠偏计算，最终反馈到横向规划控制中。在具体实施过程中，对车辆载荷系数这一参数设立专门的迭代计算模块，接收横纵向控制数据并将载荷系数反馈给下一个控制周期循环形成数据闭环。本发明实施例提供的方法能够针对载荷变化的工况自适应调节横向规划控制，保障了控制的稳定性。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的用于车辆自动行驶控制的方法的实现流程图。

如图1所示，包括如下步骤：

S101，获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将加速度期望值和前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩。

其中，加速度期望值和前轮转角期望值由车辆自动行驶根据路线规划得出。本发明实施例主要提高基于加速度期望值和前轮转角期望值对横纵向控制的精确度。在实际控制过程中，车辆控制系统通过横纵向控制二自由度模型将加速度期望值和前轮转角期望值转化为实际控制量输出。具体的，将前轮转角期望值轮端扭矩输出，控制EPS的转向扭矩，并将加速度期望值转化为轮端扭矩。

S102，根据轮端扭矩和转向扭矩控制车辆自动行驶，并获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度。

其中，实际加速度值和实际行驶速度由车辆安装的速度传感器检测得出。实际前轮转角值由车辆安装的角度传感器检测得出。

S103，根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，并根据前轮转角期望值、实际前轮转角值和行驶速度确定第二修正值。

S104，根据第一修正值和第二修正值对横纵向控制二自由度模型进行修正，根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩。

在根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩之后，继续执行后续的步骤S102、S103和S104。

在本实施例中，通过获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将加速度期望值和前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩。根据轮端扭矩和转向扭矩控制车辆自动行驶，并获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度，综合获取横向控制与纵向控制过程中的参数以对控制模型进行修正，使得修正后的控制模型能够更精确的进行行驶控制，以提高行驶安全性。根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，并根据前轮转角期望值、实际前轮转角值和行驶速度确定第二修正值，根据第一修正值和第二修正值对横纵向控制二自由度模型进行修正，并根据修正后的横纵向控制二自由度模型执行下一周期的横纵向控制，基于实时横纵向控制数据对控制模型进行周期性调整，增强控制模型的适应性。本发明实施例综合加速度期望值、前轮转角期望值、实际加速度值、实际前轮转角值和行驶速度多项参数对控制模型进行修正，能够增强控制模型的适应性。

在一种可能的实现方式中，步骤S101中的横纵向控制二自由度模型包括：横向控制模型和纵向控制模型。

其中，横向控制模型为：

其中，

Trq_Latc为转向扭矩；Angle_plan为前轮转角期望值；γ为车辆偏航率；L为转向拖距；C_f为前轮胎刚度；C_r为后轮胎刚度；l、r为转向参数；m为整车质量；δ₀为载荷系数初始值；v_x为行驶速度。

纵向控制模型为：

其中，Trq_Lonc为轮端扭矩；Accle_plan为加速度期望值；δ₀为载荷系数初始值；m₀为空载工况下的基础载荷量；θ为路面坡度；A为风阻面积；C_d为风阻系数；f为路面综合摩擦系数；i为轮端传动损耗系数；V₀为基础行驶速度。

基于上述横纵向控制二自由度模型可知，横向控制模型用于调整前轮转角实现转向，纵向控制模型用于调整加速度，实现直行工况下行驶速度调整。

在一种可能的实现方式中，第一修正值和第二修正值为对应载荷系数的修正值，即本发明实施例通过修正载荷系数以提高车辆自动行驶控制的精确度。

在一种可能的实现方式中，在步骤S103中，基于单次加速度期望值和前轮转角期望值转化控制过程中的误差值确定第一修正值和第二修正值。

在另一种可能的实现方式中，在步骤S103中，基于多次加速度期望值和前轮转角期望值转化控制过程中的误差值确定第一修正值和第二修正值，以避免单次控制误差过大，提高车辆自动行驶控制的精确度。

当基于多次加速度期望值和前轮转角期望值转化控制过程中误差值确定第一修正值和第二修正值时，需要综合多个控制周期内的实测数据计算修正值，并对多个修正值进行预处理得出用于进行修正的目标修正值。

在一种可能的实现方式中，根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，包括：

计算多个控制周期内加速度期望值与实际加速度值之间的加速度差值；

对各控制周期对应的加速度差值进行均值滤波确定第一修正值。

在具体实施过程中，根据下式对各控制周期对应的加速度差值进行均值滤波确定第一修正值：

其中，Err_Lonc为第一修正值；Accle_real为实际加速度值；Accle_plan为加速度期望值；n为多个控制周期的周期数量。

在一种可能的实现方式中，第二修正值包括：误差修正值和基础修正值；

根据前轮转角期望值、实际前轮转角值、转向扭矩和实际行驶速度确定第二修正值，包括：

计算多个控制周期内前轮转角期望值与对应的实际前轮转角值之间的转角差值，并对各控制周期对应的转角差值进行均值滤波确定误差修正值；

获取载重量、行驶速度、前轮转角值和转向扭矩值之间的关系对应表，根据转向扭矩、实际前轮转角值、实际行驶速度和关系对应表查找对应的当前载重量，并根据当前载重量确定基础修正值。

在具体实施过程中，根据下式对各控制周期对应的转角差值进行均值滤波确定误差修正值：

其中，Err_Latc为误差修正值；Angle_real为实际前轮转角值；Angle_plan为前轮转角期望值；n为多个控制周期的周期数量。

载重量、行驶速度、前轮转角值和转向扭矩值之间的关系对应表预置于车辆控制系统中。具体的，在设定转向工况下车辆从空载到满载的过程中，均值采样N₁个区间，车辆行驶速度从低到高均值采样N₂个区间，前轮转角区间均值采样N₃个值。根据采集的不同载重量、车辆行驶速度、前轮转角和对应转角对应的转向扭矩值，拟合为三维数据空间查表。使得已知当前车辆载重量M、车辆行驶速度V和前轮转角Ω时可以找出唯一对应的转向扭矩。在本发明实施例中，根据转向扭矩、实际前轮转角值、行驶速度和关系对应表可以查找对应的当前载重量。基于查表数据可以确定对应当前载重量的载荷系数，但由于实际前轮转角值和行驶速度检测过程中，以及转向扭矩计算过程中难免存在误差，因此查表数据得出的载荷系数难免存在误差，因此，以查表得出的载荷系数作为基础修正值，基础修正值表达式如下：

其中，δ_table为基础修正值，即基于查表数据得出的载荷系数；m_table为查表得出的当前载重量；m₀为空载情况下的基础载重量。

在一种可能的实现方式中，步骤S103中根据第一修正值和第二修正值对横纵向控制二自由度模型进行修正，包括：

根据第一修正值和载荷系数初始值确定临时载荷系数，并对临时载荷系数进行低通滤波平滑处理得到初级载荷系数；

根据误差修正值和初级载荷系数确定次级载荷系数；

对次级载荷系数范围值域进行高斯滤波处理得到末级载荷系数；

根据基础修正值和末级载荷系数进行拟合，确定输出载荷系数，并以输出载荷系数作为载荷系数初始值得到修正后的横纵向控制二自由度模型。

其中，修正过程主要分三个阶段，首先，在载荷系数初始值基础上，基于第一修正值进行纵向修正，其次，基于第二修正值中误差修正值进行横向修正，最后，基于基础修正值和进行横纵向修正后的末级载荷系数进行拟合得出输出载荷系数。

在具体实施过程中，基于上述公式(2)反推可以得出根据第一修正值和载荷系数初始值确定临时载荷系数后，临时载荷系数如下：

其中，δ′为临时载荷系数；Accle_plan为加速度期望值；δ₀为载荷系数初始值；m₀为空载工况下的基础载荷量；θ为路面坡度；A为风阻面积；C_d为风阻系数；f为路面综合摩擦系数；i为轮端传动损耗系数；V₀为基础行驶速度。

对临时载荷系数进行低通滤波平滑处理得到初级载荷系数后，第一修正值、载荷系数初始值、临时载荷系数和初级载荷系数之间关系如下：

δ_n＝β×δ₀+(1-β)×δ′＝β×δ₀+(1-β)×(δ₀-Err_Lonc) (7)

其中，δ_n为初级载荷系数；β为低通滤波系数；δ₀为载荷系数初始值；δ′为临时载荷系数；Err_Lonc为第一修正值。

基于上述公式(1)反推可以得出根据误差修正值和初级载荷系数确定次级载荷系数后，次级载荷系数为：

其中，δ_x′为次级载荷系数；δ_n为初级载荷系数；C_f为前轮胎刚度；C_r为后轮胎刚度；m为整车质量；δ₀为载荷系数初始值。

由于载荷系数在纵向修正后已进行过滤波处理，如式(7)所示，且横向控制状态值变化域较小，对载荷系数修正较为缓慢，因此，对横向修正后的载荷系数做范围值域内的一维高斯滤波处理，以增强系数值的合理性。具体的，对次级载荷系数范围值域进行高斯滤波处理得到末级载荷系数，则末级载荷系数为：

其中，δ_x为末级载荷系数；δ(x)为次级载荷系数δ_x′范围值域内的载荷系数值，σ为方差。

根据基础修正值和末级载荷系数进行拟合确定输出载荷系数，初级载荷系数、次级载荷系数、第二修正值和输出载荷系数之间关系如下：

其中，δ为输出载荷系数；η为权重系数；δ_table为基础修正值；δ_x为末级载荷系数；δ(x)为次级载荷系数范围值域的系数值；σ为方差。

在一种可能的实现方式中，在获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度之前，还包括：

判断行驶速度、横向加速度和纵向加速度是否满足设定运行条件；

在行驶速度、横向加速度和纵向加速度满足设定运行条件时，执行根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值及其之后的操作。

其中，由于车辆在中高速稳定行驶工况下动力学状态量变化较小，自适应载荷控制算法受外部扰动量影响较小，也就能够实现更加稳定的载荷匹配。因此，在执行对横纵向控制二自由度模型确定车辆处于中高速稳定行驶工况下。具体的，行驶速度满足V ≥V_min，横向加速度满足a_x≤a₁且纵向加速度满足a_y≤a₂时，即为满足设定运行条件，其中，V_min为修正开启的最低车速，

在一种可能的实现方式中，方法还包括：在第一修正值和/或误差修正值小于设定值时，停止对横纵向控制二自由度模型进行修正。

其中，设定值为载荷系数误差收敛阈值，当第一修正值和/或误差修正值小于设定值时，误差达到可接受阈值范围内。横纵向控制二自由度模型可以维持车辆稳定行驶。

图2为本发明实施例提供的用于车辆自动行驶控制的方法的实现流程图。

如图2所示，包括如下步骤：

S201，确定车辆在中高速稳定行驶工况下。

S202，获取横纵向控制二自由度模型。

S203，将前轮转角期望值和加速度期望值输入横纵向控制二自由度模型计算转向扭矩和轮端扭矩。

S204，获取实际加速度、实际前轮转角和行驶速度。

S205，计算多周期内实际加速度与加速度期望值的加速度误差。

S206，对加速度误差进行均值滤波处理得到第一修正值。

S207，计算多周期内实际前轮转角与前轮转角期望值的转角误差。

S208，对转角误差进行均值滤波处理得到误差修正值。

S209，获取载重量、行驶速度、前轮转角值和转向扭矩值之间的关系对应表，根据转向扭矩、实际前轮转角值、实际行驶速度和关系对应表查找对应的当前载重量，并根据当前载重量确定基础修正值。

S210，根据第一修正值和载荷系数初始值确定临时载荷系数，并对临时载荷系数进行低通滤波平滑处理得到初级载荷系数。

S211，根据误差修正值和初级载荷系数确定次级载荷系数。

S212，对次级载荷系数范围值域进行高斯滤波处理得到末级载荷系数。

S213，根据基础修正值和末级载荷系数进行拟合，确定输出载荷系数，然后以输出载荷系数作为载荷系数初始值得到修正后的横纵向控制二自由度模型。

在本发明实施例中，每次车辆开启新的行程时，横纵向控制二自由度模型中载荷系数初始值为额定初始值，在车辆单次行程中，基于多个控制周期中实际获取的参数调整载荷系数，以完成横纵向控制二自由度模型的自适应调整。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图3示出了本发明实施例提供的用于车辆自动行驶控制的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图3所示，用于车辆自动行驶控制的装置包括：获取模块301、控制模块302和修正模块303。

其中，获取模块301，用于获取加速度期望值和前轮转角期望值。

控制模块302，用于将加速度期望值和前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩，并根据轮端扭矩和转向扭矩控制车辆自动行驶。

获取模块301，还用于获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度。

修正模块303，用于根据加速度期望值与实际加速度值确定第一修正值，并根据前轮转角期望值、实际前轮转角值和行驶速度确定第二修正值；以及，根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正。

控制模块302，还用于根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩。

本发明实施例综合加速度期望值、前轮转角期望值、实际加速度值、实际前轮转角值和行驶速度多项参数对控制模型进行修正，能够增强控制模型的适应性。

图4是本发明实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个用于车辆自动行驶控制的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S104。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块301至303的功能。

示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图3所示模块301至303。

所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、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(Field-Programmable 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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

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单元及算法步骤，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发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

另外，在本发明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。

所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个用于车辆自动行驶控制的方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆自动行驶控制的方法，其特征在于，包括：

获取加速度期望值和前轮转角期望值，并将所述加速度期望值和所述前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩；

根据所述转向扭矩和所述轮端扭矩控制车辆自动行驶，并获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度；

根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，并根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值、所述转向扭矩和所述实际行驶速度确定第二修正值；

根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正，根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩，并执行之后的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横纵向控制二自由度模型包括：横向控制模型和纵向控制模型；

所述横向控制模型为：

其中，

Trq_Latc为转向扭矩；Angle_plan为前轮转角期望值；γ为车辆偏航率；L为转向拖距；C_f为前轮胎刚度；C_r为后轮胎刚度；l、r为转向参数；m为整车质量；δ₀为载荷系数初始值；v_x为行驶速度；

所述纵向控制模型为：

其中，Trq_Lonc为轮端扭矩；Accle_plan为加速度期望值；δ₀为载荷系数初始值；m₀为空载工况下的基础载荷量；θ为路面坡度；A为风阻面积；C_d为风阻系数；f为路面综合摩擦系数；i为轮端传动损耗系数；V₀为基础行驶速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一修正值和所述第二修正值为对应载荷系数的修正值；

所述根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，包括：

计算多个控制周期内所述加速度期望值与对应的实际加速度值之间的加速度差值；

对各控制周期对应的所述加速度差值进行均值滤波确定所述第一修正值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二修正值包括：误差修正值和基础修正值；

所述根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值、所述转向扭矩和所述实际行驶速度确定第二修正值，包括：

计算多个控制周期内所述前轮转角期望值与对应的实际前轮转角值之间的转角差值，并对各控制周期对应的所述转角差值进行均值滤波确定误差修正值；

获取载重量、行驶速度、前轮转角值和转向扭矩值之间的关系对应表，根据所述转向扭矩、所述实际前轮转角值、所述实际行驶速度和所述关系对应表查找对应的当前载重量，并根据当前载重量确定基础修正值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正，包括：

根据所述第一修正值和所述载荷系数初始值确定临时载荷系数，并对所述临时载荷系数进行低通滤波平滑处理得到初级载荷系数；

根据所述误差修正值和所述初级载荷系数确定次级载荷系数；

对所述次级载荷系数范围值域进行高斯滤波处理得到末级载荷系数；

根据所述基础修正值和所述末级载荷系数进行拟合，确定输出载荷系数，并以所述输出载荷系数作为载荷系数初始值得到修正后的横纵向控制二自由度模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一修正值、所述载荷系数初始值、所述临时载荷系数和所述初级载荷系数之间关系如下：

δ_n＝β×δ₀+(1-β)×δ′＝β×δ₀+(1-β)×(δ₀-Δδ₁)

其中，δ_n为所述初级载荷系数；β为低通滤波系数；δ₀为所述载荷系数初始值；δ′为所述临时载荷系数；Δδ₁为所述第一修正值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述末级载荷系数、所述基础修正值和所述输出载荷系数之间关系如下：

其中，δ为所述输出载荷系数；η为权重系数；δ_table为所述基础修正值；δ_x为所述末级载荷系数；δ(x)为所述次级载荷系数范围值域的系数值；σ为方差。

8.一种用于车辆自动行驶控制的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取加速度期望值和前轮转角期望值；

控制模块，用于将所述加速度期望值和所述前轮转角期望值输入横纵向控制二自由度模型，计算轮端扭矩和转向扭矩，并根据所述转向扭矩和所述轮端扭矩控制车辆自动行驶；

所述获取模块，还用于获取实际前轮转角值、实际加速度值和实际行驶速度；

修正模块，用于根据所述加速度期望值与所述实际加速度值确定第一修正值，并根据所述前轮转角期望值、所述实际前轮转角值和所述行驶速度确定第二修正值；以及，根据所述第一修正值和所述第二修正值对所述横纵向控制二自由度模型进行修正；

所述控制模块，还用于根据修正后的横纵向控制二自由度模型计算所述轮端扭矩和所述转向扭矩。

9.一种终端，包括存储器、处理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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。