【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶，具体涉及一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、自动驾驶车辆的横向控制方法是指用于控制自动驾驶车辆在道路上保持正确车道位置的技术，其主要涉及对自动驾驶车辆的转向系统进行控制，以确保自动驾驶车辆沿预定路径行驶，保证行驶的稳定性和舒适性。
2、目前，在一些场景中，在对自动驾驶车辆进行横向控制时，存在自动驾驶车辆的方向盘晃动较大的问题，因此，亟需一种对自动驾驶车辆进行横向控制的有效方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置、设备及存储介质，以解决在一些场景中，在对自动驾驶车辆进行横向控制时，存在的自动驾驶车辆的方向盘晃动较大的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种自动驾驶车辆的横向控制方法，包括：获取自动驾驶车辆在预设数量个连续控制周期内的转向控制量的方差，转向控制量是基于自动驾驶车辆的行驶信息，通过线性二次型调节器lqr获得的，lqr是基于车辆动力学模型获得的；根据方差，确定是否调整lqr的加权矩阵r；若是，则根据方差，调整lqr的加权矩阵r，得到调整后的加权矩阵r′；根据调整后的加权矩阵r′和自动驾驶车辆的行驶信息，通过lqr获取自动驾驶车辆的目标转向控制量，以控制自动驾驶车辆的转向执行器执行目标转向控制量。
4、根据上述技术手段，基于自动驾驶车辆在预设数量个连续控制周期内的转向控制量的方差，来动态调整lqr
5、进一步，根据方差，确定是否调整lqr的加权矩阵r，包括：若方差大于或等于角度阈值，则确定调整lqr的加权矩阵r；若方差小于角度阈值，则确定不调整lqr的加权矩阵r。
6、进一步，根据方差，调整lqr的加权矩阵r，得到调整后的加权矩阵r′，包括：调整后的加权矩阵r′满足下述公式：
7、r′＝min(r*(σ2-threshold)*a,b)
8、其中，σ2表示方差；threshold表示角度阈值；a表示放缩系数；b表示加权矩阵r的上限值。
9、进一步，行驶信息包括自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆规划轨迹和车辆位置信息，转向控制量是通过以下方式获得的：根据车辆位置信息和车辆规划轨迹进行坐标转换，获得自动驾驶车辆对应的车体坐标系下的局部路径；基于车辆状态信息、车辆位置信息和局部路径，通过lqr获取转向控制量。
10、进一步，基于车辆状态信息、车辆位置信息和局部路径，通过lqr获取转向控制量，包括：根据车辆位置信息和局部路径，确定自动驾驶车辆对应的横向偏差和航向偏差；基于车辆状态信息、横向偏差和航向偏差，通过lqr获取转向控制量。
11、进一步，车辆动力学模型是根据横向偏差、航向偏差和车辆状态信息确定的，车辆状态信息包括自动驾驶车辆的前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、转动惯量、质心到前轴的距离、质心到后轴的距离、自动驾驶车辆的质量、纵向速度以及前轮转角。
12、进一步，横向偏差和航向偏差为自动驾驶车辆的后轴中心前预设距离处的横向偏差与航向偏差。
13、进一步，车体坐标系以自动驾驶车辆的后轴中心点为原点。
14、一种自动驾驶车辆的横向控制装置，包括：
15、第一获取模块，用于获取自动驾驶车辆在预设数量个连续控制周期内的转向控制量的方差，转向控制量是基于自动驾驶车辆的行驶信息，通过线性二次型调节器lqr获得的，lqr是基于车辆动力学模型获得的；
16、确定模块，用于根据方差，确定是否调整lqr的加权矩阵r；
17、调整模块，用于若是，则根据方差，调整lqr的加权矩阵r，得到调整后的加权矩阵r′；
18、第二获取模块，用于根据调整后的加权矩阵r′和自动驾驶车辆的行驶信息，通过lqr获取自动驾驶车辆的目标转向控制量，以控制自动驾驶车辆的转向执行器执行目标转向控制量。
19、进一步，确定模块具体用于：若方差大于或等于角度阈值，则确定调整lqr的加权矩阵r；若方差小于角度阈值，则确定不调整lqr的加权矩阵r。
20、进一步，调整模块具体用于：调整后的加权矩阵r′满足下述公式：
21、r′＝min(r*(σ2-threshold)*a,b)
22、其中，σ2表示方差；threshold表示角度阈值；a表示放缩系数；b表示加权矩阵r的上限值。
23、进一步，行驶信息包括自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆规划轨迹和车辆位置信息，该自动驾驶车辆的横向控制装置还包括第三获取模块，用于通过以下方式获得转向控制量：根据车辆位置信息和车辆规划轨迹进行坐标转换，获得自动驾驶车辆对应的车体坐标系下的局部路径；基于车辆状态信息、车辆位置信息和局部路径，通过lqr获取转向控制量。
24、进一步，第三获取模块在用于基于车辆状态信息、车辆位置信息和局部路径，通过lqr获取转向控制量时，具体用于：根据车辆位置信息和局部路径，确定自动驾驶车辆对应的横向偏差和航向偏差；基于车辆状态信息、横向偏差和航向偏差，通过lqr获取转向控制量。
25、进一步，车辆动力学模型是根据横向偏差、航向偏差和车辆状态信息确定的，车辆状态信息包括自动驾驶车辆的前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、转动惯量、质心到前轴的距离、质心到后轴的距离、自动驾驶车辆的质量、纵向速度以及前轮转角。
26、进一步，横向偏差和航向偏差为自动驾驶车辆的后轴中心前预设距离处的横向偏差与航向偏差。
27、进一步，车体坐标系以自动驾驶车辆的后轴中心点为原点。
28、一种车辆，包括车辆本体、前轮和后轮，其中，车辆本体设置在前轮和后轮之间；车辆还包括设置在车辆本体上的如本专利技术上述的自动驾驶车辆的横向控制装置。
29、一种电子设备，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；存储器存储计算机执行指令；处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如本专利技术上述的自动驾驶车辆的横向控制方法。
30、一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被执行时，实现如本专利技术上述的自动驾驶车辆的横向控制方法。
31、一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被执行时实现如本专利技术上述的自动驾驶车辆的横向控制方法。
32、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的自动驾驶车辆的横向控制方法、装置、设备及存储介质，根据自动驾驶车辆在预设数量个连续控制周期内的转向控制量的方差，来动态调整lqr的加权矩阵r；从而根据调整后的加权矩阵r′和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述方差，确定是否调整所述LQR的加权矩阵R，包括：
3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述方差，调整所述LQR的加权矩阵R，得到调整后的加权矩阵R′，包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述行驶信息包括所述自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆规划轨迹和车辆位置信息，所述转向控制量是通过以下方式获得的：
5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息、所述车辆位置信息和所述局部路径，通过所述LQR获取所述转向控制量，包括：
6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述车辆动力学模型是根据所述横向偏差、所述航向偏差和所述车辆状态信息确定的，所述车辆状态信息包括所述自动驾驶车辆的前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、转动惯量、质心到前轴的距离、所述质心到后轴的距离
7.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述横向偏差和所述航向偏差为所述自动驾驶车辆的后轴中心前预设距离处的横向偏差与航向偏差。
8.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述车体坐标系以所述自动驾驶车辆的后轴中心点为原点。
9.一种自动驾驶车辆的横向控制装置，其特征在于，包括：
10.一种车辆，其特征在于，包括车辆本体、前轮和后轮，其中，所述车辆本体设置在所述前轮和所述后轮之间；所述车辆还包括设置在所述车辆本体上的如权利要求9所述的自动驾驶车辆的横向控制装置。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的自动驾驶车辆的横向控制方法。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的自动驾驶车辆的横向控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述方差，确定是否调整所述lqr的加权矩阵r，包括：
3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述方差，调整所述lqr的加权矩阵r，得到调整后的加权矩阵r′，包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述行驶信息包括所述自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆规划轨迹和车辆位置信息，所述转向控制量是通过以下方式获得的：
5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息、所述车辆位置信息和所述局部路径，通过所述lqr获取所述转向控制量，包括：
6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述车辆动力学模型是根据所述横向偏差、所述航向偏差和所述车辆状态信息确定的，所述车辆状态信息包括所述自动驾驶车辆的前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、转动惯量、质心到前轴的距离、所述质心到后轴的距离、所述自动驾驶车辆的质量、纵...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖川，万凯林，周增碧，盛进源，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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