自駕車控制 high-level 概念理解


基本的大架構就像下圖所示:

自駕車有 perception 的功能之後,就可以定位自己在世界中的位置,可以看到其他車、人、各種物體在世界中的位置,知道這些資訊,才能夠去想要開多快、要怎麼到達目的地,所以就可以產生一個理想中的路徑,這個路徑包含自駕車要出現在哪些位置、什麼角度,不過為了能夠遵守交通規則、不發生車禍,我們還需要計算自駕車應該要以什麼速度出現在那些位置。

這些就必須接到 longtitudinal control 跟 lateral control,這兩個 module 是兩個黑盒子,他們會輸出 brake position、throttle position 跟 steering angle 來滿足想要自駕車達到的速度和角度。

實際上在控制的時候,可能會分成兩層:

第一層較單純,最古典的方法之一就是用 PID 的 feedback control:

第二層就會用到之前學過的 Dynamics 跟 Kinematics 來決定到底要踩多少煞車、油門,方向盤要怎麼轉,因為根據汽車質量、機械結構導致的力矩不同,要達到同樣加速度,引擎需要出的力就不同:


另外,知道 Dynamics 跟 Kinematics,還可以讓我們從 brake position、throttle position 跟 steering angle 計算出車子的速度和角速度,這個就可以用在模擬器:

#Self-Driving Car
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