CN113911125B - 卡车路径点确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN113911125B CN202111345673.7A CN202111345673A CN113911125B CN 113911125 B CN113911125 B CN 113911125B CN 202111345673 A CN202111345673 A CN 202111345673A CN 113911125 B CN113911125 B CN 113911125B
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Abstract

本申请提供了一种卡车路径点确定方法、装置及电子设备,方法包括:获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;针对每个离散点,均执行以下步骤:获取离散点对应的航向角及曲率;根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。本申请能够对卡车路径点进行精准调整,以进行卡车转弯控制,可以提高卡车的弯道通行能力,避免卡车在弯道或大曲率道路上刮蹭护栏,同时保证卡车的大部分处于车道内,并且该方法对于计算资源的需求小、实时性好。

Description

卡车路径点确定方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及车辆控制技术领域,尤其是涉及一种卡车路径点确定方法、装置及电子设备。
背景技术
目前,自动驾驶卡车在结构化道路上行驶,均需要提取车道中心线,然后把车道中心线作为自动驾驶的参考线,再在参考线上进行轨迹规划,并且把该参考线作为车辆自动驾驶的基准线。然而,装配挂车的卡车的行驶路线,并不是严格按照车道中心线行驶的,在过弯时挂车的角度变化会滞后于牵引车,同时在转弯半径上挂车也会小于牵引车,即挂车会存在内切现象,挂车极有可能刮蹭到护栏或者压车道线。针对该问题目前大多使用数值优化的方法计算得到卡车的最优路径点,但是该方法计算资源消耗大,同时存在无解和无法收敛的可能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种卡车路径点确定方法、装置及电子设备,能够对卡车路径点进行精准调整,以进行卡车转弯控制,可以提高卡车的弯道通行能力,避免卡车在弯道或大曲率道路上刮蹭护栏,同时保证卡车的大部分(包括牵引车和挂车)处于车道内,并且该方法对于计算资源的需求小、实时性好。
第一方面,本申请实施例提供一种卡车路径点确定方法,方法包括:获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;针对每个离散点,均执行以下步骤:获取离散点对应的航向角及曲率;根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。
进一步的,上述获取卡车的车道中心线信息的步骤,包括:获取卡车行驶过程中的地图信息;从地图信息中提取车道中心线信息;或者,获取卡车的可行驶车道信息;可行驶车道信息包括车道线坐标和车道线类型;根据可行驶车道信息中道路两侧车道线坐标,计算车道中心线各离散点对应的坐标,得到车道中心线信息。
进一步的,上述获取离散点对应的航向角及曲率的步骤,包括:根据获取的地图信息确定离散点对应的航向角及曲率;或者,根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的航向角及曲率。
进一步的,上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标及离散点的下一个相邻点对应的第二坐标;根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的航向角的步骤,包括:根据第一坐标和第二坐标,计算斜率;求取斜率的反正切函数值,得到离散点对应的航向角。
进一步的,上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标、离散点的下一个相邻点对应的第二坐标、和离散点的上一个相邻点对应的第三坐标;根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的曲率的步骤,包括:根据第一坐标、第二坐标、和第三坐标,计算由离散点、上一个相邻点和下一个相邻点构成的圆弧的半径;求取半径的倒数,得到离散点对应的曲率。
进一步的,上述根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值的步骤,包括:将曲率代入曲率和偏移值的关系式进行计算,得到离散点对应的路径点偏移值;曲率和偏移值的关系式如下:
dr=L×L*kappa÷4;
其中,dr表示离散点对应的路径点偏移值;L表示挂车的轴距;kappa表示离散点对应的曲率。
进一步的,上述曲率和偏移值的关系式通过以下方式确定:根据卡车运动学模型,确定第一关系式:
Figure BDA0003353989600000031
其中,R1表示牵引车后轴中心点对应的转弯半径;R2表示挂车后轴中心点对应的转弯半径;L表示挂车的轴距;θ表示牵引车的航向角和挂车的航向角之差;
基于牵引车与挂车的行驶特性,确定第二关系式:
Figure BDA0003353989600000032
其中,dr1表示牵引车向弯外偏移,dr2表示挂车向弯内方向偏移;kappa表示圆弧曲率;
令dr1=dr2=dr,对第一关系式和第二关系式进行推导变形,得到曲率和偏移值的关系式。
进一步的,上述基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标的步骤,包括:根据下式确定目标路径点对应的坐标:
Figure BDA0003353989600000033
其中,x、y分别表示离散点的横坐标和纵坐标;x’、y’分别表示目标路径点对应的横坐标和纵坐标;dr表示路径点偏移值;
Figure BDA0003353989600000034
表示航向角。
第二方面,本申请实施例还提供一种卡车路径点确定装置,装置包括:信息获取模块,用于获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;航向角曲率获取模块,用于针对每个离散点,均获取离散点对应的航向角及曲率;偏移值确定模块,用于根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;路径点调整模块,用于基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。
第三方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令,处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面所述的方法。
第四方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述第一方面所述的方法。
本申请实施例提供的一种卡车路径点确定方法、装置及电子设备中,首先获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;针对每个离散点,均执行以下步骤:获取离散点对应的航向角及曲率;根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。本申请实施例能够基于车道中心线信息及各离散点的航向角和曲率,对卡车路径点进行精准调整,以进行卡车转弯控制,可以提高卡车的弯道通行能力,避免卡车在弯道或大曲率道路上刮蹭护栏,同时保证卡车的大部分(包括牵引车和挂车)处于车道内,并且该方法对于计算资源的需求小、实时性好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种卡车路径点确定方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种卡车路径点确定方法中关系式的推导流程图;
图3为本申请实施例提供的一种卡车数学模型结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种卡车路径点确定装置的结构框图;
图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
目前,自动驾驶卡车在结构化道路上行驶,均需要提取车道中心线,然后把车道中心线作为自动驾驶的参考线,再在参考线上进行轨迹规划,并且把该参考线作为车辆自动驾驶的基准线。然而,装配挂车的卡车的行驶路线,并不是严格按照车道中心线行驶的,在过弯时挂车的角度变化会滞后于牵引车,同时在转弯半径上挂车也会小于牵引车,即挂车会存在内切现象,挂车极有可能刮蹭到护栏或者压车道线。针对该问题目前大多使用数值优化的方法计算得到卡车的最优路径点,但是该方法计算资源消耗大,同时存在无解和无法收敛的可能。基于此,本申请实施例提供一种卡车路径点确定方法、装置及电子设备,为便于对本实施例进行理解,首先对本申请实施例所公开的一种卡车路径点确定方法进行详细介绍。
图1为本申请实施例提供的一种卡车路径点确定方法的流程图,该方法具体包括以下步骤:
步骤S102,获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标。
上述车道中心线信息的获取方式有多种,比如,可以先获取卡车行驶过程中的地图信息,从地图信息中提取车道中心线信息;或者,也可以先获取卡车的可行驶车道信息;可行驶车道信息包括车道线坐标和车道线类型(可以是通过车道图像识别确定出来的);然后根据可行驶车道信息中道路两侧车道线坐标,计算车道中心线各离散点对应的坐标,得到车道中心线信息。
步骤S104,针对每个离散点,均执行以下步骤:
步骤S1042,获取离散点对应的航向角及曲率。
各离散点的航向角和曲率有些商家会通过地图信息进行提供,有些不会提供,对于没有提供航向角和曲率的情况,需要基于离散点对应的坐标进行计算。
步骤S1044,根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值。
具体的,将曲率代入曲率和偏移值的关系式进行计算,得到离散点对应的路径点偏移值;曲率和偏移值的关系式如下:
dr=L×L*kappa÷4;
其中,dr表示离散点对应的路径点偏移值;L表示挂车的轴距;kappa表示离散点对应的曲率。
曲率和偏移值的关系式的确定过程会在后面详细阐述。
步骤S1046,基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。
具体的,根据下式确定目标路径点对应的坐标:
Figure BDA0003353989600000071
其中,x、y分别表示离散点的横坐标和纵坐标;x’、y’分别表示目标路径点对应的横坐标和纵坐标;dr表示路径点偏移值;
Figure BDA0003353989600000072
表示航向角。
本申请实施例提供的一种卡车路径点确定方法中,首先获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;针对每个离散点,均执行以下步骤:获取离散点对应的航向角及曲率;根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。本申请实施例能够基于车道中心线信息及各离散点的航向角和曲率,对卡车路径点进行精准调整,以进行卡车转弯控制,可以提高卡车的弯道通行能力,避免卡车在弯道或大曲率道路上刮蹭护栏,同时保证卡车的大部分(包括牵引车和挂车)处于车道内,并且该方法对于计算资源的需求小、实时性好。
本申请实施例还提供另一种卡车路径点确定方法,该方法在前述实施例的基础上实现,该实施例重点描述各离散点的航向角和曲率的获取过程,以及上述关系式的确定过程:
上述获取离散点对应的航向角及曲率的步骤,包括:
根据获取的地图信息确定离散点对应的航向角及曲率,(厂商提供的情况);或者,根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的航向角及曲率。
具体的计算过程如下:上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标及离散点的下一个相邻点对应的第二坐标;根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的航向角的步骤,包括:根据第一坐标和第二坐标,计算斜率;求取斜率的反正切函数值,得到离散点对应的航向角。
进一步的,上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标、离散点的下一个相邻点对应的第二坐标、和离散点的上一个相邻点对应的第三坐标;根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的曲率的步骤,包括:根据第一坐标、第二坐标、和第三坐标,计算由离散点、上一个相邻点和下一个相邻点构成的圆弧的半径;求取半径的倒数,得到离散点对应的曲率。
上述曲率和偏移值的关系式通过以下步骤确定,参见图2所示:
步骤S202,根据卡车运动学模型,确定第一关系式:
Figure BDA0003353989600000081
其中,R1表示牵引车后轴中心点对应的转弯半径;R2表示挂车后轴中心点对应的转弯半径;L表示挂车的轴距;θ表示牵引车的航向角和挂车的航向角之差。
具体的,自动驾驶卡车(包含挂车)在曲率较大的道路上的行驶过程可简化为后轴中心的运动,如图3所示,其中牵引车后轴中心为点A,其转弯半径为R1,挂车的后轴中心点位点B,其转弯半径为R2,牵引车的航向角和挂车的航向角之差为θ,AB的长度为L,也是挂车的轴距。卡车沿着圆弧以固定速度行驶,当车辆状态稳定之后,牵引车和挂车的航向角之差稳定不变,转弯半径R1和R2固定不再改变,且与圆弧的曲率相关,圆弧使用虚线表示,其曲率使用kappa表示。由以上可得到以下关系,称为公式1:
Figure BDA0003353989600000082
步骤S204,基于牵引车与挂车的行驶特性,确定第二关系式:
Figure BDA0003353989600000091
其中,dr1表示牵引车向弯外偏移,dr2表示挂车向弯内方向偏移;kappa表示圆弧曲率。
具体的,由于牵引车与挂车为非刚体运动,在弯道场景中,无法使牵引车和挂车的中心很难同时处在车道中心,相对于车道中心线牵引车和挂车都存在一定的偏移,引入参数dr,dr表示牵引车和挂车后轴中心点偏离车道中心线的距离,基于牵引车与挂车的行驶特性,设定两者相对于车道中心线偏移距离,牵引车向弯外偏移dr1,挂车向弯内方向偏移dr2,则得到以下关系,称为公式2:
Figure BDA0003353989600000092
步骤S206,对第一关系式和第二关系式进行推导变形,得到曲率和偏移值的关系式。
令dr1=dr2=dr,对第一关系式和第二关系式进行推导变形,得到曲率和偏移值的关系式。
在弯道或者大曲率场景下,卡车不能继续沿着车道中心行驶,需要调整路径点,我们的目标是希望牵引车与挂车都尽量贴近车道中心线,因此设定,由公式1和公式2合并计算,可以得到牵引车和挂车的偏移量,称为公式3:
dr=L×L*kappa÷4。
本申请实施例引入道路曲率和航向角,通过车辆运动学对牵引车和挂车的转弯半径进行推导,再计算得到牵引车行驶的最优路径点,可以在减小挂车的刮蹭风险的同时,让牵引车和挂车都贴进车道中心线行驶;本申请通过公式推导得到了牵引车的最优路径点的解析解,可以提高卡车弯道的通行能力,并且不需要增加额外的计算资源。实车验证,车辆在通过高速匝道时,牵引车会根据道路曲率大小向弯道的外侧偏移,挂车可安全通过匝道,同时牵引车和挂车大部分处于车道内。
基于上述方法实施例,本申请实施例还提供一种卡车路径点确定装置,参见图4所示,该装置包括:信息获取模块42,用于获取卡车的车道中心线信息;车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;航向角曲率获取模块44,用于针对每个离散点,均获取离散点对应的航向角及曲率;偏移值确定模块46,用于根据曲率,确定离散点对应的路径点偏移值;路径点调整模块48,用于基于路径点偏移值和航向角,对离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标。
上述信息获取模块,用于获取卡车行驶过程中的地图信息;从地图信息中提取车道中心线信息;或者,获取卡车的可行驶车道信息;可行驶车道信息包括车道线坐标和车道线类型;根据可行驶车道信息中道路两侧车道线坐标,计算车道中心线各离散点对应的坐标,得到车道中心线信息。
上述航向角曲率获取模块,用于根据获取的地图信息确定离散点对应的航向角及曲率;或者,根据离散点及相邻离散点对应的坐标,计算离散点对应的航向角及曲率。
上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标及离散点的下一个相邻点对应的第二坐标;上述航向角曲率获取模块,用于:根据第一坐标和第二坐标,计算斜率;求取斜率的反正切函数值,得到离散点对应的航向角。
上述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:离散点对应的第一坐标、离散点的下一个相邻点对应的第二坐标、和离散点的上一个相邻点对应的第三坐标;上述航向角曲率获取模块,用于:根据第一坐标、第二坐标、和第三坐标,计算由离散点、上一个相邻点和下一个相邻点构成的圆弧的半径;求取半径的倒数,得到离散点对应的曲率。
偏移值确定模块,用于:将曲率代入曲率和偏移值的关系式进行计算,得到离散点对应的路径点偏移值;曲率和偏移值的关系式如下:
dr=L×L*kappa÷4;
其中,dr表示离散点对应的路径点偏移值;L表示挂车的轴距;kappa表示离散点对应的曲率。
上述曲率和偏移值的关系式通过以下方式确定:根据卡车运动学模型,确定第一关系式:
Figure BDA0003353989600000111
其中,R1表示牵引车后轴中心点对应的转弯半径;R2表示挂车后轴中心点对应的转弯半径;L表示挂车的轴距;θ表示牵引车的航向角和挂车的航向角之差;
基于牵引车与挂车的行驶特性,确定第二关系式:
Figure BDA0003353989600000112
其中,dr1表示牵引车向弯外偏移,dr2表示挂车向弯内方向偏移;kappa表示圆弧曲率;
令dr1=dr2=dr,对第一关系式和第二关系式进行推导变形,得到曲率和偏移值的关系式。
上述路径点调整模块,用于:根据下式确定目标路径点对应的坐标:
Figure BDA0003353989600000113
其中,x、y分别表示离散点的横坐标和纵坐标;x’、y’分别表示目标路径点对应的横坐标和纵坐标;dr表示路径点偏移值;
Figure BDA0003353989600000114
表示航向角。
本申请实施例提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置的实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
本申请实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,为该电子设备的结构示意图,其中,该电子设备包括处理器51和存储器50,该存储器50存储有能够被该处理器51执行的计算机可执行指令,该处理器51执行该计算机可执行指令以实现上述方法。
在图5示出的实施方式中,该电子设备还包括总线52和通信接口53,其中,处理器51、通信接口53和存储器50通过总线52连接。
其中,存储器50可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线52可以是ISA(IndustryStandard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral ComponentInterconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器51可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器51中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器51可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器51读取存储器中的信息,结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,该计算机可执行指令促使处理器实现上述方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
本申请实施例所提供的方法、装置和电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卡车路径点确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取卡车的车道中心线信息;所述车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;
针对每个所述离散点,均执行以下步骤:
获取所述离散点对应的航向角及曲率;
根据所述曲率,确定所述离散点对应的路径点偏移值;
基于所述路径点偏移值和所述航向角,对所述离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标;
根据所述曲率,确定所述离散点对应的路径点偏移值的步骤,包括:
将所述曲率代入曲率和偏移值的关系式进行计算,得到所述离散点对应的路径点偏移值;所述曲率和偏移值的关系式如下:
dr=L×L*kappa÷4;
其中,dr表示离散点对应的路径点偏移值;L表示挂车的轴距;kappa表示离散点对应的曲率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取卡车的车道中心线信息的步骤,包括:
获取卡车行驶过程中的地图信息;
从所述地图信息中提取车道中心线信息;
或者,
获取卡车的可行驶车道信息;所述可行驶车道信息包括车道线坐标和车道线类型;
根据所述可行驶车道信息中道路两侧车道线坐标,计算车道中心线各离散点对应的坐标,得到车道中心线信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述离散点对应的航向角及曲率的步骤,包括:
根据获取的地图信息确定所述离散点对应的航向角及曲率;
或者,
根据所述离散点及相邻离散点对应的坐标,计算所述离散点对应的航向角及曲率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:所述离散点对应的第一坐标及所述离散点的下一个相邻点对应的第二坐标;
根据所述离散点及相邻离散点对应的坐标,计算所述离散点对应的航向角的步骤,包括:
根据所述第一坐标和所述第二坐标,计算斜率;
求取所述斜率的反正切函数值,得到所述离散点对应的航向角。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述离散点及相邻离散点对应的坐标包括:所述离散点对应的第一坐标、所述离散点的下一个相邻点对应的第二坐标、和所述离散点的上一个相邻点对应的第三坐标;
根据所述离散点及相邻离散点对应的坐标,计算所述离散点对应的曲率的步骤,包括:
根据所述第一坐标、所述第二坐标、和所述第三坐标,计算由所述离散点、上一个相邻点和下一个相邻点构成的圆弧的半径;
求取所述半径的倒数,得到所述离散点对应的曲率。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述曲率和偏移值的关系式通过以下方式确定:
根据卡车运动学模型,确定第一关系式:
Figure FDA0004055451200000031
其中,R1表示牵引车后轴中心点对应的转弯半径;R2表示挂车后轴中心点对应的转弯半径;L表示挂车的轴距;θ表示牵引车的航向角和挂车的航向角之差;
基于牵引车与挂车的行驶特性,确定第二关系式:
Figure FDA0004055451200000032
其中,dr1表示牵引车向弯外偏移,dr2表示挂车向弯内方向偏移;kappa表示圆弧曲率;
令dr1=dr2=dr,对所述第一关系式和所述第二关系式进行推导变形,得到所述曲率和偏移值的关系式。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述路径点偏移值和所述航向角,对所述离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标的步骤,包括:
根据下式确定目标路径点对应的坐标:
Figure FDA0004055451200000034
其中,x、y分别表示离散点的横坐标和纵坐标;x’、y’分别表示目标路径点对应的横坐标和纵坐标;dr表示路径点偏移值;
Figure FDA0004055451200000033
表示航向角。
8.一种卡车路径点确定装置,其特征在于,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取卡车的车道中心线信息;所述车道中心线信息包括顺序排序的多个离散点分别对应的坐标;
航向角曲率获取模块,用于针对每个所述离散点,均获取所述离散点对应的航向角及曲率;
偏移值确定模块,用于根据所述曲率,确定所述离散点对应的路径点偏移值;
路径点调整模块,用于基于所述路径点偏移值和所述航向角,对所述离散点的坐标进行调整,得到目标路径点对应的坐标;
所述偏移值确定模块,还用于将所述曲率代入曲率和偏移值的关系式进行计算,得到所述离散点对应的路径点偏移值;所述曲率和偏移值的关系式如下:
dr=L×L*kappa÷4;
其中,dr表示离散点对应的路径点偏移值;L表示挂车的轴距;kappa表示离散点对应的曲率。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令,所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一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存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的方法。
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