CN111806437A - 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111806437A
CN111806437A CN202010944148.6A CN202010944148A CN111806437A CN 111806437 A CN111806437 A CN 111806437A CN 202010944148 A CN202010944148 A CN 202010944148A CN 111806437 A CN111806437 A CN 111806437A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
point
determining
preview
aiming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010944148.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111806437B (zh
Inventor
华一丁
郭蓬
龚进峰
戎辉
唐风敏
吴学易
王通
赵志成
郝晶晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Automotive Technology and Research Center Co Ltd
CATARC Tianjin Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China Automotive Technology and Research Center Co Ltd
CATARC Tianjin Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Automotive Technology and Research Center Co Ltd, CATARC Tianjin Automotive Engineering Research Institute Co Ltd filed Critical China Automotive Technology and Research Center Co Ltd
Priority to CN202010944148.6A priority Critical patent/CN111806437B/zh
Publication of CN111806437A publication Critical patent/CN111806437A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111806437B publication Critical patent/CN111806437B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404—Characteristics
    • B60W2554/4041—Position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，包括获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；确定预瞄点所在区间；确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；确定预瞄点。本发明在大地坐标系下进行，计算方式简单，计算量小，能够为预瞄点的选取提供有效支撑；本发明充分预留车辆转弯行驶距离，对于车辆弯道轨迹有较好的跟踪效果；通过本发明的方法所确定的预瞄点，结果可靠，能够提升智能驾驶路径跟踪模块的精确性，保证车辆在直线道路和弯道行驶的平稳性；本发明大幅减少算法的计算量，提高算法效率。

Description

自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明属于自动驾驶相关领域，尤其是涉及一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着社会的发展，技术的进步，智能驾驶领域引起了国内外众多知名企业、院校的关注。此外，国家的大力支持也进一步推动了智能驾驶技术的发展与成熟。自2017年以来，由中汽中心承办的世界智能驾驶挑战大赛已经成功举办三届，吸引了国内外众多车队的积极参与。历届赛事的成功举办也见证了智能驾驶领域相关技术的快速进步与发展。近期，具备L2级别自动驾驶性能的宝马X7也面向市场推出。智能驾驶领域相关技术的成熟与发展蕴藏着巨大的潜力，具有深入开发的前景。
自动驾驶控制技术主要分为车辆的横向控制和纵向控制。纵向控制主要调节车辆的油门和制动，调整无人驾驶车辆的速度。横向控制主要调节车辆的方向盘转角，控制无人驾驶车辆的行驶方向。其中，路径跟踪是车辆横向控制的重要环节。路径跟踪的偏差大小直接决定了无人驾驶车辆横向控制质量的高低。因此，作为智能驾驶路径跟踪的基础，预瞄点的选取显得尤为重要。高效的预瞄点确定方法将会减小路径跟踪的偏差，提升车辆横向控制的精确性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，通过优先确定预瞄点所在区间，明确弯道预瞄点确定方法并在大地坐标系下完成预瞄点的确定；该方法能够简化预瞄点确定过程，减少计算量，有效提升无人驾驶车辆横向控制的精确性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，包括如下步骤：
步骤1：获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；
步骤2：根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；
步骤3：以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；
步骤4：确定预瞄点所在区间；
步骤5：确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；
步骤6：确定预瞄点。
进一步的，所述步骤1中，获取包括车辆当前位置在大地坐标系下的坐标信息,车辆当前速度信息V，车辆航向信息α在内的车辆当前状态信息。
进一步的，所述步骤3中，通过在理想行驶路径上寻找使
Figure 190158DEST_PATH_IMAGE001
成立点
Figure 707858DEST_PATH_IMAGE002
；
若
Figure 921802DEST_PATH_IMAGE003
，令
Figure 499545DEST_PATH_IMAGE004
为搜索起始点；
若
Figure 64518DEST_PATH_IMAGE005
，则令
Figure 385909DEST_PATH_IMAGE002
为搜索起始点；
从起始点开始向前搜索预瞄点。
进一步的，所述步骤4中，通过寻找第一次使不等式
Figure 985518DEST_PATH_IMAGE006
成立的点
Figure 468583DEST_PATH_IMAGE007
，则
Figure 243555DEST_PATH_IMAGE008
即为搜索区间，并利用直线
Figure 103057DEST_PATH_IMAGE009
表述
Figure 698118DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 476718DEST_PATH_IMAGE010
间的线性关系
Figure 626071DEST_PATH_IMAGE011
。
Figure 148319DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 332307DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 547387DEST_PATH_IMAGE014
之间的距离；
Figure 184036DEST_PATH_IMAGE015
为
Figure 244396DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 548470DEST_PATH_IMAGE016
之间的距离；
Figure 668872DEST_PATH_IMAGE009
为经过
Figure 792817DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 391289DEST_PATH_IMAGE017
两点的直线。
进一步的，所述步骤5中，选取理想路径Y上
Figure 674503DEST_PATH_IMAGE018
,
Figure 841173DEST_PATH_IMAGE010
,
Figure 577048DEST_PATH_IMAGE019
连续三点，三点选取按照步骤4中描述方法进行选取，并计算
Figure 120156DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 398822DEST_PATH_IMAGE010
点间的斜率
Figure 861027DEST_PATH_IMAGE020
以及
Figure 957352DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 304150DEST_PATH_IMAGE019
点间的斜率
Figure 296377DEST_PATH_IMAGE021
的值；
若
Figure 539271DEST_PATH_IMAGE022
，认为车辆行驶在直线道路，预瞄区间则定为
Figure 249738DEST_PATH_IMAGE008
；
若
Figure 134648DEST_PATH_IMAGE023
，则认为车辆将驶入弯道，预瞄点所在区间需往前选定，即选定
Figure 981382DEST_PATH_IMAGE024
为预瞄点所在区间。
进一步的，所述步骤5中还包括，当车辆即将驶入弯道时，对车辆方向转角进行控制，使车辆向期望路径行驶，直至不等式
Figure 785390DEST_PATH_IMAGE025
成立。
Figure 592940DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 406175DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 982781DEST_PATH_IMAGE014
之间的距离；
Figure 957690DEST_PATH_IMAGE015
为
Figure 252536DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 603883DEST_PATH_IMAGE016
之间的距离。
进一步的，所述步骤6中，利用两点间距离公式，求解直线
Figure 300575DEST_PATH_IMAGE026
上与车辆自身坐标
Figure 711965DEST_PATH_IMAGE027
距离为预瞄距离
Figure 482388DEST_PATH_IMAGE028
的点
Figure 371847DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 47679DEST_PATH_IMAGE029
即为本次搜索所确定的预瞄点；
若车辆将驶入弯道，则求解直线
Figure 505336DEST_PATH_IMAGE030
上与车辆自身坐标
Figure 899408DEST_PATH_IMAGE027
距离为
Figure 467924DEST_PATH_IMAGE028
的点
Figure 263842DEST_PATH_IMAGE029
。
本发明还提供一种自动驾驶汽车预瞄点确定装置，包括：
信息获取单元，用于获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；
预瞄距离确定单元，用于根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；
搜索起始点确定单元，以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；
预瞄区间确定单元，用确定预瞄点所在区间；
行驶道路状态确定单元，用于确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；
预瞄点确定单元，用于确定预瞄点。
本发明还提供一种设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序配置有实现上述自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序被处理器执行时实现上述自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
相对于现有技术，本发明所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法具有以下优势：
（1）本发明的预瞄点确定方法在大地坐标系下进行，计算方式简单，计算量小，能够为预瞄点的选取提供有效支撑；
（2）本发明的预瞄点确定方法充分预留车辆转弯行驶距离，对于车辆弯道轨迹有较好的跟踪效果；
（3）通过本发明的方法所确定的预瞄点，结果可靠，能够提升智能驾驶路径跟踪模块的精确性，保证车辆在直线道路和弯道行驶的平稳性；
（4）通过预瞄点区间方法选择预瞄点，大幅减少算法的计算量，提高算法效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为直线预瞄点及预瞄区间效果图；
图2为弯道预瞄点及预瞄区间效果图；
图3为本发明方法的实施流程图；
图4为车辆状态说明图；
图5为车辆转向角设定示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
路径跟踪作为智能驾驶横向控制的重要环节，它的偏差大小对无人驾驶车辆横向控制精度的影响显著。因此，作为智能驾驶路径跟踪的基础，预瞄点的选取越准确，路径跟踪的精度亦会越高。本发明针对现有预瞄点确定方法中，预瞄点区间确定模糊、方法计算量较大及未充分预留车辆转弯行驶距离等不足，提出优先确定预瞄点所在区间，明确弯道预瞄点确定方法并在大地坐标系下完成预瞄点的确定。该方法能够简化预瞄点确定过程，减少计算量，有效提升无人驾驶车辆横向控制的精确性。如图1-5所示，本发明方法的具体实施流程如下所述：
步骤一：获取自动驾驶相关信息
在该步骤中，需要同时利用GPS软件获取车辆理想跟踪路径Y的信息及车辆当前状态信息。车辆相关信息的获取应包括车辆当前位置在大地坐标系下的坐标信息
Figure 626821DEST_PATH_IMAGE027
，车辆当前速度信息V，车辆航向信息α；
步骤二：确定预瞄距离
预瞄距离=速度*预瞄时间：
Figure 508189DEST_PATH_IMAGE031
。
Figure 880396DEST_PATH_IMAGE032
即当前车辆沿大地坐标系X轴方向的速度；T为预瞄时间。在本方法中T通过多次实车测试确定。
步骤三：确定搜索起始点
以车当前位置的坐标为
Figure 265241DEST_PATH_IMAGE027
基准，在期望路径上寻找距离车位置最近的点为搜索起始点。通过在期望行驶路径上寻找使
Figure 64701DEST_PATH_IMAGE001
成立点
Figure 167786DEST_PATH_IMAGE033
。若
Figure 78104DEST_PATH_IMAGE034
，令
Figure 848614DEST_PATH_IMAGE035
为搜索起始点。若
Figure 678030DEST_PATH_IMAGE036
，则令
Figure 143778DEST_PATH_IMAGE033
为搜索起始点
步骤四：预瞄点所在区间确定
在所述预瞄点确定方法中，预瞄点搜索区间的获取，通过寻找第一次使不等式
Figure 982421DEST_PATH_IMAGE006
成立的点
Figure 748383DEST_PATH_IMAGE007
，则
Figure 889645DEST_PATH_IMAGE008
即为搜索区间。并利用直线
Figure 967322DEST_PATH_IMAGE009
表述
Figure 78498DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 445106DEST_PATH_IMAGE010
间的线性关系
Figure 881903DEST_PATH_IMAGE011
。
Figure 322243DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 502689DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 712084DEST_PATH_IMAGE014
之间的距离；
Figure 54204DEST_PATH_IMAGE015
为
Figure 981840DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 965976DEST_PATH_IMAGE016
之间的距离；
Figure 29878DEST_PATH_IMAGE009
为经过
Figure 542899DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 82465DEST_PATH_IMAGE017
两点的直线。
步骤五：确定车辆当前行驶道路状态
通过选取
Figure 480079DEST_PATH_IMAGE007
,
Figure 788701DEST_PATH_IMAGE010
,
Figure 347989DEST_PATH_IMAGE019
三点，并计算
Figure 374851DEST_PATH_IMAGE037
的值。若
Figure 310577DEST_PATH_IMAGE022
，认为车辆行驶在直线道路，预瞄区间则定为
Figure 473705DEST_PATH_IMAGE008
；若
Figure 594108DEST_PATH_IMAGE023
，则认为车辆将驶入弯道，预瞄点所在区间需往前选定，即选定
Figure 718053DEST_PATH_IMAGE024
为预瞄点所在区间。该方法能够保证车辆在进入弯道前具有足够的调整距离，利于提升路径跟踪的连续性及车辆行驶的平稳性。
当车辆驶入弯道，需要通过判断车身行进方向是否朝向期望路径对车辆方向转角进行控制，判断方法如下：先将预瞄点所在区间
Figure 582104DEST_PATH_IMAGE024
起始点
Figure 740684DEST_PATH_IMAGE038
，终点
Figure 31988DEST_PATH_IMAGE039
转换至车辆坐标系下,记为
Figure 365931DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 33673DEST_PATH_IMAGE041
。并计算直线RS的斜率
Figure 46759DEST_PATH_IMAGE042
的大小。
当
Figure 508965DEST_PATH_IMAGE043
<0时，车辆向期望路径行驶，无需调整方向转角；
当
Figure 466556DEST_PATH_IMAGE043
>=0时，车辆背离期望路径，需要调整方向转角，设定方向盘转角为80°，使车辆向期望路径方向行驶。
当不等式
Figure 547776DEST_PATH_IMAGE006
成立时，确定预瞄点。
步骤六:预瞄点的确定
以车自身中心为圆心
Figure 540003DEST_PATH_IMAGE027
，以预瞄距离
Figure 314055DEST_PATH_IMAGE028
为半径画圆。圆与直线
Figure 758943DEST_PATH_IMAGE009
的交点即为所求预瞄点，利用两点间距离公式，通过方程
Figure 378274DEST_PATH_IMAGE044
，求解直线
Figure 490586DEST_PATH_IMAGE045
上与车辆自身坐标
Figure 169961DEST_PATH_IMAGE027
距离为预瞄距离
Figure 102145DEST_PATH_IMAGE028
的点
Figure 649801DEST_PATH_IMAGE029
。
Figure 491986DEST_PATH_IMAGE029
即为本次搜索的预瞄点。具体确定过程如下：
预瞄点的确定公式如下：
Figure 732474DEST_PATH_IMAGE046
令k=
Figure 27320DEST_PATH_IMAGE047
Figure 378667DEST_PATH_IMAGE048
=
Figure 75359DEST_PATH_IMAGE049
=
Figure 486749DEST_PATH_IMAGE050
令a=
Figure 3312DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 892771DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 721267DEST_PATH_IMAGE053
Figure 303558DEST_PATH_IMAGE054
Figure DEST_PATH_IMAGE055
Figure 41838DEST_PATH_IMAGE056
解得：
Figure 469408DEST_PATH_IMAGE057
令：
Figure 875113DEST_PATH_IMAGE058
带入求根公式
Figure 628305DEST_PATH_IMAGE059
,得：
Figure 385040DEST_PATH_IMAGE060
Figure 616301DEST_PATH_IMAGE061
利用不等式
Figure 142091DEST_PATH_IMAGE062
,确定最终预瞄点
Figure 800606DEST_PATH_IMAGE029
。
方向转角的判断：
当车辆即将驶入弯道，若圆与直线
Figure 44636DEST_PATH_IMAGE030
无交点，即
Figure 79588DEST_PATH_IMAGE063
<
Figure 725465DEST_PATH_IMAGE064
。此种情况下，需要通过判断车身行进方向是否朝向期望路径对车辆方向转角进行控制。判断方法如下：
将预瞄点所在区间
Figure 289301DEST_PATH_IMAGE024
,起始点
Figure 145262DEST_PATH_IMAGE038
，终点
Figure 859271DEST_PATH_IMAGE039
转换至车辆坐标系下,记为
Figure 218708DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 359970DEST_PATH_IMAGE041
。并计算直线RS的斜率
Figure DEST_PATH_IMAGE065
的大小。
当
Figure 516276DEST_PATH_IMAGE043
<0时，车辆向期望路径行驶，无需调整方向转角；
当
Figure 158610DEST_PATH_IMAGE043
>=0时，车辆背离期望路径，需要对调整方向转角，设定方向盘转角为80°，使车辆向期望路径方向行驶。
大地坐标系坐标向车辆坐标系转换的公式如下：
Figure 501781DEST_PATH_IMAGE066
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE067
为大地坐标系下车辆航向角,
Figure 282786DEST_PATH_IMAGE068
为车辆在大地坐标系下的坐标
设定时间U，即每隔时间U重新进行判断
Figure 847760DEST_PATH_IMAGE028
与
Figure 762626DEST_PATH_IMAGE015
间关系，直至
Figure 972022DEST_PATH_IMAGE069
，即保证圆与直线
Figure 579720DEST_PATH_IMAGE030
存在至少一个交点，并进行预瞄点的确定。
至此，本次预瞄点搜索周期结束。重复上述步骤，进入下一搜索周期。
本发明的方法在具体实施过程中，依托中汽中心智能网联示范区环境，运用本专利所提方法运用于某电动乘用车无人驾驶循迹跟踪控制，实际预瞄点选取及预瞄点所在区间直线实例如图1所示，弯道实例如图2所示。图中虚线为车辆理想跟踪路径，实线为预瞄点所在区间，线框内的点为选取预瞄点。
本发明还提供一种自动驾驶汽车预瞄点确定装置，包括：
信息获取单元，用于获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；
预瞄距离确定单元，用于根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；
搜索起始点确定单元，以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；
预瞄区间确定单元，用确定预瞄点所在区间；
行驶道路状态确定单元，用于确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；
预瞄点确定单元，用于确定预瞄点。
本发明还提供一种设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序配置有实现上述自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序被处理器执行时实现上述自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；
步骤2：根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；
步骤3：以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；
步骤4：确定预瞄点所在区间；
步骤5：确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；
步骤6：确定预瞄点。
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：所述步骤1中，利用GPS软件获取车辆理想跟踪路径，并获取包括车辆当前位置在大地坐标系下的坐标信息
Figure DEST_PATH_IMAGE002
,车辆当前速度信息V，车辆航向信息α在内的车辆当前状态信息。
3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：所述步骤3中，通过在理想行驶路径上寻找使
Figure DEST_PATH_IMAGE004
成立点
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，令
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为搜索起始点；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，则令
Figure 471127DEST_PATH_IMAGE006
为搜索起始点；
从起始点开始向前搜索预瞄点。
4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：所述步骤4中，通过寻找第一次使不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE014
成立的点
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE018
即为搜索区间，并利用直线
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表述
Figure 143592DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
间的线性关系
Figure DEST_PATH_IMAGE024
,
式中：
Figure 1958DEST_PATH_IMAGE016
为从车辆所在轨迹位置点
Figure DEST_PATH_IMAGE026
开始遍历之后轨迹的第m点；
Figure 616741DEST_PATH_IMAGE022
为从车辆所在轨迹位置点
Figure 775321DEST_PATH_IMAGE026
开始遍历之后轨迹的第m+1点；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为
Figure DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure DEST_PATH_IMAGE032
之间的距离；
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为
Figure 833670DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure DEST_PATH_IMAGE036
之间的距离；
Figure 38386DEST_PATH_IMAGE020
为经过
Figure 378232DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure DEST_PATH_IMAGE038
两点的直线。
5.根据权利要求4所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：
所述步骤5中，选取理想路径Y上
Figure 747245DEST_PATH_IMAGE016
,
Figure 84816DEST_PATH_IMAGE022
,
Figure DEST_PATH_IMAGE040
连续三点，三点选取按照步骤4中描述方法进行选取，并计算
Figure 511249DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 592469DEST_PATH_IMAGE022
点间的斜率
Figure DEST_PATH_IMAGE042
以及
Figure 53537DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 827589DEST_PATH_IMAGE040
点间的斜率
Figure DEST_PATH_IMAGE044
的值；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，认为车辆行驶在直线道路，预瞄区间则定为
Figure 898576DEST_PATH_IMAGE018
；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，则认为车辆将驶入弯道，预瞄点所在区间需往前选定，即选定
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为预瞄点所在区间。
6.根据权利要求5所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：所述步骤5中还包括，当车辆即将驶入弯道时，对车辆方向转角进行控制，使车辆向期望路径行驶，直至不等式
Figure 455590DEST_PATH_IMAGE014
成立。
7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶汽车预瞄点确定方法，其特征在于：所述步骤6中，利用两点间距离公式，求解直线
Figure DEST_PATH_IMAGE052
上与车辆自身坐标
Figure 36744DEST_PATH_IMAGE002
距离为预瞄距离
Figure DEST_PATH_IMAGE054
的点
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 138955DEST_PATH_IMAGE056
即为本次搜索所确定的预瞄点；
若车辆将驶入弯道，则求解直线
Figure 461352DEST_PATH_IMAGE052
上与车辆自身坐标
Figure 884374DEST_PATH_IMAGE002
距离为
Figure 511578DEST_PATH_IMAGE054
的点
Figure 627433DEST_PATH_IMAGE056
。
8.一种自动驾驶汽车预瞄点确定装置，其特征在于：
包括信息获取单元，用于获取车辆理想跟踪路径的信息及车辆当前状态信息；
预瞄距离确定单元，用于根据车辆当前速度信息及预瞄时间确定预瞄距离；
搜索起始点确定单元，以车当前位置的坐标为基准，将理想路径上距离车位置最近的点确定为搜索起始点；
预瞄区间确定单元，用确定预瞄点所在区间；
行驶道路状态确定单元，用于确定车辆当前行驶道路是直线道路还是弯道；
预瞄点确定单元，用于确定预瞄点。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序配置有实现如权利要求1至7中任一项所述的自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有自动驾驶汽车预瞄点确定程序，所述自动驾驶汽车预瞄点确定程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的自动驾驶汽车预瞄点确定方法的步骤。
CN202010944148.6A 2020-09-10 2020-09-10 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质 Active CN111806437B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010944148.6A CN111806437B (zh) 2020-09-10 2020-09-10 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010944148.6A CN111806437B (zh) 2020-09-10 2020-09-10 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111806437A true CN111806437A (zh) 2020-10-23
CN111806437B CN111806437B (zh) 2021-01-15

Family

ID=72860180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010944148.6A Active CN111806437B (zh) 2020-09-10 2020-09-10 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111806437B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112793585A (zh) * 2021-02-07 2021-05-14 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种自动驾驶的轨迹跟踪控制方法
CN113120001A (zh) * 2021-05-11 2021-07-16 雄狮汽车科技(南京)有限公司 自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及车辆
CN113311698A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 三一专用汽车有限责任公司 车道保持控制方法、控制装置和车辆
CN113324554A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 江铃汽车股份有限公司 自动驾驶路线规划方法、装置、可读存储介质及电子设备
CN113353060A (zh) * 2021-08-06 2021-09-07 国汽智控(北京)科技有限公司 车辆的横向控制方法、装置及车辆
CN113419542A (zh) * 2021-07-16 2021-09-21 浙江大华技术股份有限公司 一种路径规划的方法、装置及存储介质
CN114194217A (zh) * 2022-01-28 2022-03-18 中国第一汽车股份有限公司 车辆自动驾驶方法、装置、电子设备以及存储介质
CN114475574A (zh) * 2022-03-02 2022-05-13 广东皓行科技有限公司 预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制***
CN114838735A (zh) * 2022-03-21 2022-08-02 福建盛海智能科技有限公司 一种基于movebase的路径循迹方法及终端
CN114906173A (zh) * 2022-06-30 2022-08-16 电子科技大学 一种基于两点预瞄驾驶员模型的自动驾驶决策方法
CN116001908A (zh) * 2022-12-05 2023-04-25 宁波均胜智能汽车技术研究院有限公司 一种车辆横向控制方法、***及车辆、可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101734252A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 合肥工业大学 一种用于智能车辆视觉导航的预瞄跟踪控制器
US20150213719A1 (en) * 2012-12-28 2015-07-30 Hyundai Mobis Co., Ltd. Lateral control apparatus of vehicle and control method of the same
CN107153420A (zh) * 2017-05-25 2017-09-12 广州汽车集团股份有限公司 路径跟踪控制方法、装置及智能汽车
CN108725585A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 上海汽车集团股份有限公司 车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置
CN110502009A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 南京理工大学 基于航向预估的无人驾驶车辆路径跟踪控制方法
CN111289008A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 南京维思科汽车科技有限公司 一种用于无人驾驶车辆的局部路径规划算法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101734252A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 合肥工业大学 一种用于智能车辆视觉导航的预瞄跟踪控制器
US20150213719A1 (en) * 2012-12-28 2015-07-30 Hyundai Mobis Co., Ltd. Lateral control apparatus of vehicle and control method of the same
CN108725585A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 上海汽车集团股份有限公司 车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置
CN107153420A (zh) * 2017-05-25 2017-09-12 广州汽车集团股份有限公司 路径跟踪控制方法、装置及智能汽车
CN110502009A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 南京理工大学 基于航向预估的无人驾驶车辆路径跟踪控制方法
CN111289008A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 南京维思科汽车科技有限公司 一种用于无人驾驶车辆的局部路径规划算法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112793585A (zh) * 2021-02-07 2021-05-14 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种自动驾驶的轨迹跟踪控制方法
CN113120001A (zh) * 2021-05-11 2021-07-16 雄狮汽车科技(南京)有限公司 自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及车辆
CN113311698A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 三一专用汽车有限责任公司 车道保持控制方法、控制装置和车辆
CN113324554B (zh) * 2021-05-28 2023-12-29 江铃汽车股份有限公司 自动驾驶路线规划方法、装置、可读存储介质及电子设备
CN113324554A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 江铃汽车股份有限公司 自动驾驶路线规划方法、装置、可读存储介质及电子设备
CN113419542A (zh) * 2021-07-16 2021-09-21 浙江大华技术股份有限公司 一种路径规划的方法、装置及存储介质
CN113353060A (zh) * 2021-08-06 2021-09-07 国汽智控(北京)科技有限公司 车辆的横向控制方法、装置及车辆
CN114194217A (zh) * 2022-01-28 2022-03-18 中国第一汽车股份有限公司 车辆自动驾驶方法、装置、电子设备以及存储介质
CN114194217B (zh) * 2022-01-28 2023-11-28 中国第一汽车股份有限公司 车辆自动驾驶方法、装置、电子设备以及存储介质
CN114475574A (zh) * 2022-03-02 2022-05-13 广东皓行科技有限公司 预瞄点确定方法、车辆控制方法以及车辆控制***
CN114838735A (zh) * 2022-03-21 2022-08-02 福建盛海智能科技有限公司 一种基于movebase的路径循迹方法及终端
CN114838735B (zh) * 2022-03-21 2024-05-10 江苏盛海智能科技有限公司 一种基于movebase的路径循迹方法及终端
CN114906173A (zh) * 2022-06-30 2022-08-16 电子科技大学 一种基于两点预瞄驾驶员模型的自动驾驶决策方法
CN114906173B (zh) * 2022-06-30 2023-07-21 电子科技大学 一种基于两点预瞄驾驶员模型的自动驾驶决策方法
CN116001908A (zh) * 2022-12-05 2023-04-25 宁波均胜智能汽车技术研究院有限公司 一种车辆横向控制方法、***及车辆、可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111806437B (zh) 2021-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111806437B (zh) 自动驾驶汽车预瞄点确定方法、装置、设备及存储介质
CN112964271B (zh) 一种面向多场景的自动驾驶规划方法及***
CN108725585B (zh) 车辆自主泊车的轨迹跟踪控制方法及装置
CN104571112B (zh) 基于转弯曲率估计的无人车横向控制方法
JP2022502722A (ja) 自律運転車両の屋外運転システム
CN108628324B (zh) 基于矢量地图的无人车导航方法、装置、设备及存储介质
CN108609014A (zh) 智能车辆的横向控制方法及装置
EP3572896A1 (en) Automatic driving method and device
CN108820039B (zh) 一种无人驾驶车辆弯道横向控制***及方法
CN109927716A (zh) 基于高精度地图的自主垂直泊车方法
CN109388140B (zh) 一种改进的用于地面车辆路径跟踪的纯追踪控制方法
CN109709943B (zh) 一种自动驾驶公交车进站停靠点的选取方法
CN105955257A (zh) 基于固定路线的公交车自动驾驶***及其驾驶方法
CN110481551A (zh) 一种自动换道的控制方法、装置及车辆
CN111076734B (zh) 一种封闭区域非结构化道路高精地图构建方法
CN109866762A (zh) 基于高精度地图的自主平行泊车方法
CN104900112B (zh) 车辆驾驶教学智能辅助指导方法及***
CN111158379B (zh) 一种方向盘零偏自学习的无人车轨迹跟踪方法
CN108445886B (zh) 一种基于高斯方程的自动驾驶车辆换道规划方法及***
CN113212424B (zh) 一种车辆及其自动泊车方法和装置
CN109709944A (zh) 一种自动驾驶公交车的进站方法及其进站路径的生成方法
CN108646743A (zh) 用于移动载具的路径跟踪方法
CN111090284B (zh) 自行走设备返回基站的方法及自行走设备
US20210003410A1 (en) Route generation device, route generation method and travel control device
CN109624971A (zh) 一种无人驾驶汽车的泊车轨迹规划方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant