本技術(shù)涉及自動駕駛,特別涉及一種車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,自動駕駛正逐漸成為現(xiàn)實,它不僅能夠提高道路安全性,還能在復雜駕駛環(huán)境中展現(xiàn)出超越人類駕駛員的潛力。現(xiàn)有的自動駕駛算法主要集中在確保車輛能夠在穩(wěn)定的條件下安全行駛。這些算法的設(shè)計通常依賴于車輛的電子穩(wěn)定程序(electronic?stability?program,esp)來管理底盤的穩(wěn)定性控制。esp系統(tǒng)能夠通過監(jiān)測車輛的運動狀態(tài)并自動調(diào)整驅(qū)動力和制動力分配來保持車輛的穩(wěn)定性,從而幫助預防失控的情況發(fā)生。這種基于esp的控制策略雖然簡化了控制問題,但也顯著地限制了車輛能夠?qū)崿F(xiàn)的動態(tài)性能范圍。
2、例如,在極端駕駛情境下,如賽車比賽中,經(jīng)驗豐富的駕駛員經(jīng)常采用一種稱為“漂移”的技術(shù)來提高過彎速度并有效地避開障礙物。漂移是指駕駛員故意使車輛的后輪失去部分或全部抓地力,讓車輛進入側(cè)滑狀態(tài),同時仍然能夠通過前輪的方向控制來維持車輛沿預定路徑行駛。這種技術(shù)要求駕駛員對車輛的動態(tài)特性有深刻的理解,并能夠精準地控制油門、轉(zhuǎn)向以及剎車,以達到高速過彎的目的。
3、然而,目前大多數(shù)自動駕駛系統(tǒng)并不具備執(zhí)行此類高級駕駛技巧的能力。這是因為傳統(tǒng)的自動駕駛控制算法通常是為了避免車輛出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)而設(shè)計的,比如漂移,因為這可能帶來安全風險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本技術(shù)實施例提供了一種車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。所述技術(shù)方案如下:
2、一方面,提供了一種車輛控制方法,所述方法包括:
3、在目標車輛處于非穩(wěn)定滑動狀態(tài)的情況下,獲取所述目標車輛的當前控制信息;所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)表征所述目標車輛與路面之間的摩擦力小于第一預設(shè)閾值;
4、基于所述當前控制信息,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,得到所述目標車輛的實際狀態(tài)信息;
5、基于所述當前控制信息,模擬所述目標車輛在穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,得到所述目標車輛的參考狀態(tài)信息;所述穩(wěn)定滑動狀態(tài)表征所述目標車輛與路面之間的摩擦力大于或者等于所述第一預設(shè)閾值;
6、將所述實際狀態(tài)信息與所述參考狀態(tài)信息作為所述目標車輛的控制器的輸入,以在所述目標車輛所處道路的覆蓋范圍內(nèi)減小所述實際狀態(tài)信息與所述參考狀態(tài)信息之間的差距為優(yōu)化目標進行優(yōu)化控制,得到所述目標車輛的目標控制信息;
7、基于所述目標控制信息控制所述目標車輛,以更新所述當前控制信息。
8、另一方面,提供了一種車輛控制裝置,所述裝置包括:
9、信息獲取模塊,用于在目標車輛處于非穩(wěn)定滑動狀態(tài)的情況下,獲取所述目標車輛的當前控制信息;所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)表征所述目標車輛與路面之間的摩擦力小于第一預設(shè)閾值;
10、第一運動模擬模塊,用于基于所述當前控制信息,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,得到所述目標車輛的實際狀態(tài)信息;
11、第二運動模擬模塊,用于基于所述當前控制信息,模擬所述目標車輛在穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,得到所述目標車輛的參考狀態(tài)信息;所述穩(wěn)定滑動狀態(tài)表征所述目標車輛與路面之間的摩擦力大于或者等于所述第一預設(shè)閾值;
12、信息確定模塊,用于將所述實際狀態(tài)信息與所述參考狀態(tài)信息作為所述目標車輛的控制器的輸入,以在所述目標車輛所處道路的覆蓋范圍內(nèi)減小所述實際狀態(tài)信息與所述參考狀態(tài)信息之間的差距為優(yōu)化目標進行優(yōu)化控制,得到所述目標車輛的目標控制信息;
13、控制更新模塊,用于基于所述目標控制信息控制所述目標車輛,以更新所述當前控制信息。
14、在一個示例性的實施方式中,所述信息確定模塊,包括:
15、跟蹤代價模塊,用于基于所述實際狀態(tài)信息與所述參考狀態(tài)信息,確定所述目標車輛偏離所述參考狀態(tài)信息所指示的參考軌跡的程度,得到路徑跟蹤代價;
16、松弛代價模塊,用于基于所述實際狀態(tài)信息,確定所述目標車輛超出所述覆蓋范圍的程度,得到松弛代價;
17、控制代價模塊,用于基于所述路徑跟蹤代價與所述松弛代價,確定所述控制器的控制代價;
18、控制信息模塊,用于以減小所述控制代價為優(yōu)化目標進行優(yōu)化控制,確定所述目標控制信息。
19、在一個示例性的實施方式中,所述松弛代價模塊,包括:
20、偏移范圍模塊,用于在所述目標車輛所處道路的覆蓋范圍之內(nèi),在垂直于所述目標車輛的行駛方向上,確定所述目標車輛的目標偏移范圍;所述目標偏移范圍為所述目標車輛的質(zhì)心相對于所述目標車輛所處道路的中心線的距離范圍;
21、偏移程度模塊,用于基于所述實際狀態(tài)信息,確定所述目標車輛超出目標偏移范圍的程度,得到所述松弛代價。
22、在一個示例性的實施方式中,所述控制信息模塊,包括:
23、靜態(tài)約束模塊,用于基于所述目標車輛的執(zhí)行器的物理限制,確定所述目標控制信息對應的數(shù)值范圍,得到靜態(tài)約束條件;
24、動態(tài)約束模塊,用于基于所述執(zhí)行器的動態(tài)性能,確定所述目標控制信息的變化率對應的數(shù)值范圍,得到動態(tài)約束條件;
25、優(yōu)化控制模塊,用于在滿足所述靜態(tài)約束條件與所述動態(tài)約束條件的前提下,以減小所述控制代價為優(yōu)化目標進行優(yōu)化控制,確定所述目標控制信息。
26、在一個示例性的實施方式中,所述第一運動模擬模塊,包括:
27、第一整車模擬模塊,用于基于所述當前控制信息,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的整車運動,得到整車狀態(tài)信息;
28、輪胎模擬模塊,用于基于所述當前控制信息與所述整車狀態(tài)信息,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的輪胎運動,得到輪胎狀態(tài)信息;
29、第二整車模擬模塊,用于基于所述當前控制信息與所述輪胎狀態(tài)信息,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的整車運動,得到所述實際狀態(tài)信息。
30、在一個示例性的實施方式中,所述當前控制信息包括所述目標車輛的當前制動扭矩、當前發(fā)動機扭矩和當前前輪轉(zhuǎn)角;所述第一運動模擬模塊,包括:
31、第三運動模擬模塊,用于在所述當前制動扭矩小于第二預設(shè)閾值的假設(shè)下,基于所述當前發(fā)動機扭矩與所述當前前輪轉(zhuǎn)角,模擬所述目標車輛在所述非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,得到所述目標車輛的實際狀態(tài)信息;所述第二預設(shè)閾值指示制動扭矩不影響所述目標車輛的運動。
32、另一方面,提供了一種電子設(shè)備,包括處理器和存儲器,所述存儲器中存儲有至少一條指令或者至少一段程序,所述至少一條指令或者所述至少一段程序由所述處理器加載并執(zhí)行以實現(xiàn)上述任一方面的車輛控制方法。
33、另一方面,提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一條指令或者至少一段程序,所述至少一條指令或者所述至少一段程序由處理器加載并執(zhí)行以實現(xiàn)如上述任一方面的車輛控制方法。
34、另一方面,提供了一種計算機程序產(chǎn)品或計算機程序,該計算機程序產(chǎn)品或計算機程序包括計算機指令,該計算機指令存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中。電子設(shè)備的處理器從計算機可讀存儲介質(zhì)讀取該計算機指令,處理器執(zhí)行該計算機指令,使得該電子設(shè)備執(zhí)行上述任一方面的車輛控制方法。
35、本技術(shù)實施例通過在目標車輛處于非穩(wěn)定滑動狀態(tài)的情況下,模擬目標車輛在非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,以及目標車輛在穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,并通過在目標車輛所處道路的覆蓋范圍內(nèi)減小二者的差距來確定目標車輛的目標控制信息,基于目標控制信息控制目標車輛,能夠有效地控制車輛在非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下的運動,提高了車輛在非穩(wěn)定滑動狀態(tài)下行駛的可控性和安全性,減少了因失控導致的安全風險,改善了車輛在復雜駕駛環(huán)境中的適應能力,尤其是在濕滑或冰雪路面上的性能,增強了自動駕駛系統(tǒng)的靈活性,使其能夠更好地應對突發(fā)情況,如緊急避障等,為乘客提供了更加舒適和平穩(wěn)的乘坐體驗,特別是在高速行駛和過彎時。