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
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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
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。
从起始点开始向前搜索预瞄点。
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。
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
步骤二:确定预瞄距离
步骤三:确定搜索起始点
步骤四:预瞄点所在区间确定
步骤五:确定车辆当前行驶道路状态
通过选取,,三点,并计算的值。若,认为车辆行驶在直线道路,预瞄区间则定为;若,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。
步骤六:预瞄点的确定
预瞄点的确定公式如下:
解得:
令:
方向转角的判断:
大地坐标系坐标向车辆坐标系转换的公式如下:
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。
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。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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