纯跟踪算法的预瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310553766.1(22)申请日 2023.05.16(71)申请人 上海欧菲智能车联科技有限公司地址 200001 上海市嘉定区安亭镇墨玉南路888号1701室(72)发明人 王路遥于华洋吕卫卫陈坤煌任令辉(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202专利代理师 杨振礼(51)Int.Cl.B60W 40/00(2006.01)B60W 30/06(2006.01)(54)发明名称纯跟踪算法的预瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质(57)摘要本申请提供一种纯跟踪算法的预。

2、瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质,所述预瞄点确定方法包括:获取所述车辆的当前位姿和规划路径;根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点;根据规划路径的形状,从规划路径中排列在当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点;以及根据第一参考点的位置确定预瞄点。本申请提供的预瞄点确定方法可以根据规划路径的形状选择合适的预瞄距离,可以避免出现预瞄距离过短造成车辆控制震荡的问题以及预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题,能够提升车辆跟随路径的鲁棒性。权利要求书4页 说明书20页 附图13页CN 116605231 A2023.08.18CN。

3、 116605231 A1.一种纯跟踪算法的预瞄点确定方法,应用于车辆,其特征在于,包括:获取所述车辆的当前位姿和规划路径;其中,所述规划路径包括多个路径点;根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点;根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点;以及根据所述第一参考点的位置确定所述预瞄点;其中,所述路径点是指所述规划路径中的位置点;所述当前跟随点为所述规划路径中的多个路径点中位于所述车辆当前的运动方向的前方且距离所述车辆最近的一个路径点;所述第一参考点为基于所述当前跟随点,沿着所述。

4、规划路径往所述车辆当前的运动方向延伸一段距离的一个路径点,延伸距离与规划路径的形状相关;所述预瞄点为基于所述第一参考点确定出的当前目标点,用于计算出所述车辆的目标方向盘转角。2.如权利要求1所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点,包括:以所述车辆的预设部位为坐标原点建立坐标系,确定所述规划路径中的各个路径点在所述坐标系中的位置坐标;判断所述车辆当前的运动方向是前进还是后退;若所述车辆当前的运动方向是前进,则将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标大于零且纵坐标的绝对值最小的路径。

5、点确定为所述当前跟随点;其中,所述纵坐标的延伸方向为所述车辆的预设部位指向所述车辆的车头的方向;若所述车辆当前的运动方向是后退,则将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标小于零且纵坐标的绝对值最小的路径点确定为所述当前跟随点;判断所述当前跟随点是否为所述规划路径中的第一个路径点;若所述当前跟随点为所述规划路径中的第一个路径点,则将所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的第一个路径点确定为第一跟随点;以及若所述当前跟随点不为所述规划路径中的第一个路径点,则将所述当前跟随点确定为所述第一跟随点。3.如权利要求2所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述规划路径的形状包括直线形、单侧转弯弧形以及。

6、S形,其中,所述单侧转弯弧形包括左转弯弧形和右转弯弧形;所述根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点,包括:判断所述规划路径的形状是直线形、单侧转弯弧形还是S形;若所述规划路径的形状是直线形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与L之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;若所述规划路径的形状是单侧转弯弧形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随权利要求书1/4 页2CN 116605231 A2点之后的路径点的个数。

7、与M之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;以及若所述规划路径的形状是S形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与N之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;其中,L为第一预设前移路径点个数,M为第二预设前移路径点个数,N为第三预设前移路径点个数,且LM0,LN0。4.如权利要求3所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述根据所述规划路径中排列在。

8、所述第一跟随点之后的路径点的个数与L之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于L;若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于L,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点;以及若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于L,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;所述根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与M之间。

9、的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于M;若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于M,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点;以及若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于M,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;所述根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与N之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第。

10、一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于N;若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于N,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点;以及若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于N,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点。5.如权利要求3所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述根据所述当前跟随点在所述规划路径中的位置确定所述第一跟随点,还包括:在确定第一跟随。

11、点之后,将所述规划路径中排列在所述当前跟随点之前的第一个路径点确定为第二跟随点;以及计算所述第二跟随点指向所述车辆的当前位姿的向量在所述第二跟随点指向所述第权利要求书2/4 页3CN 116605231 A3一跟随点的向量上的第一投影距离;所述根据所述第一参考点的位置确定所述预瞄点,包括:判断所述第一参考点是否为所述规划路径中的最后一个路径点;若所述第一参考点为所述规划路径中的最后一个路径点,则判断所述规划路径的形状是否为直线;若所述规划路径的形状为直线,则将沿着所述第一参考点的朝向往前延伸第一预设距离的位置点确定为所述预瞄点;若所述规划路径的形状不为直线,则根据所述规划路径中的路径点的总个数。

12、,将沿着所述第一参考点的朝向往前延伸第二预设距离的位置点确定为所述预瞄点,或者,将沿着所述第一参考点所在的转弯圆弧往前延伸第三预设距离的位置点确定为所述预瞄点,其中,第一预设距离第二预设距离第三预设距离;以及若所述第一参考点不为所述规划路径中的最后一个路径点,则根据所述第一投影距离确定所述预瞄点。6.如权利要求5所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点,还包括:在确定所述第一参考点之后,将所述规划路径中排列在所述第一参考点之后的第一个路径点确定为第二参考点;所述根据所述第一投影距离确定所述预瞄点,。

13、包括:判断所述第一投影距离是否大于0;若所述第一投影距离小于或者等于0,则将所述第一参考点确定为所述预瞄点;以及若所述第一投影距离大于0,则根据所述第一参考点的曲率、所述第二参考点的曲率以及所述第一投影距离,沿着所述第一参考点往所述第二参考点延伸得到所述预瞄点。7.如权利要求6所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,所述根据所述第一参考点的曲率、所述第二参考点的曲率以及所述第一投影距离,沿着所述第一参考点往所述第二参考点延伸得到所述预瞄点,包括:判断所述第一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率是否满足三个预设条件中的任意一个;若所述第一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率满足三个预设条件中的。

14、任意一个,则将从所述第一参考点开始,沿着所述第一参考点指向所述第二参考点的方向往前延伸第一投影距离的位置点确定为所述预瞄点;若所述第一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率不满足三个预设条件中的任何一个,则以所述第一参考点为最初的父节点沿着所述第一参考点到所述第二参考点的圆弧段,重复执行预瞄点搜索步骤得到所述预瞄点,其中,所述父节点是指执行所述执行预瞄点搜索步骤的起始点;所述预瞄点搜索步骤,包括:从所述父节点开始,按照预设步长在所述第一参考点到所述第二参考点的圆弧段上延伸,得到候选位置点;判断所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参权利要求书3/4 页4CN 11660。

15、5231 A4考点的向量上的第二投影距离是否大于或者等于所述第一投影距离;若所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参考点的向量上的第二投影距离小于所述第一投影距离,则以所述候选位置点为新的父节点继续执行所述预瞄点搜索步骤;以及若所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参考点的向量上的第二投影距离大于或者等于所述第一投影距离,则将所述候选位置点确定为所述预瞄点,并结束所述预瞄点搜索步骤;所述三个预设条件包括:所述第一参考点的曲率的绝对值小于预设曲率阈值,且所述第一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率之间的差值的绝对值小于第一预设曲率差值;所述第。

16、一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率之间的差值的绝对值大于第二预设曲率差值;以及所述第一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率的符号相反。8.如权利要求3所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,其特征在于,M的取值包括M1、M2以及M3;其中,M1M2M3;所述将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,包括:判断所述规划路径中的路径点的总个数与第一预设个数阈值和第二预设个数阈值之间的大小关系;其中,所述第一预设个数阈值大于所述第二预设个数阈值;若所述规划路径中的路径点的总个数大于所述第一预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M1个路径点确定为所述第。

17、一参考点;若所述规划路径中的路径点的总个数小于或者等于所述第一预设个数阈值且大于所述第二预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M2个路径点确定为所述第一参考点;若所述规划路径中的路径点的总个数小于或者等于所述第二预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M3个路径点确定为所述第一参考点。9.一种纯跟踪算法的预瞄点确定装置,其特征在于,所述纯跟踪算法的预瞄点确定装置包括存储器和处理器,所述存储器与所述处理器连接,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法。10.一种车辆,其特。

18、征在于,所述车辆包括:车体;以及如权利要求9所述的纯跟踪算法的预瞄点确定装置,所述纯跟踪算法的预瞄点确定装置设于车体上,所述纯跟踪算法的预瞄点确定装置用于为所述车辆确定预瞄点,从而基于所述预瞄点控制所述车辆运动。11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法。权利要求书4/4 页5CN 116605231 A5纯跟踪算法的预瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质技术领域0001本申请涉及自动泊车技术领域,尤其涉及一种纯跟踪算法的预瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质。背景技术0002APA。

19、(Auto Parking Assist System,自动泊车系统)功能是一种根据目标泊车位生成规划路径,然后根据规划路径、车辆状态数据以及车辆定位数据,对车辆进行路径跟踪控制(包括纵向的速度控制和横向的转向控制),从而控制车辆跟踪规划路径运动至目标泊车位的功能。车辆在APA模式中,路径跟踪控制方法的鲁棒性直接影响运动过程中驾乘人员的安全性和舒适性。0003目前,横向控制技术主要采用纯跟踪算法(Pure Pursuit),现有的纯跟踪算法一般根据固定的预瞄距离确定预瞄点,经研究发现,现有的纯跟踪算法的鲁棒性较差:如果设置的预瞄距离过短,会造成车辆控制的不稳定甚至震荡,导致纯跟踪算法的控制稳定。

20、性不足;如果设置的预瞄距离过长,车辆在跟随转弯的规划路径时会出现内切的现象,即车辆在大转角处转向不足,导致纯跟踪算法的转向合理性偏低。发明内容0004有鉴于此,本申请的主要目的在于提出纯跟踪算法的预瞄点确定方法、装置、车辆以及存储介质,旨在解决现有的纯跟踪算法的鲁棒性较差的问题。0005为实现上述目的,本申请的第一方面提供一种纯跟踪算法的预瞄点确定方法,应用于车辆,所述预瞄点确定方法获取所述车辆的当前位姿和规划路径;其中,所述规划路径包括多个路径点;0006根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点;0007根据所述规划路径的。

21、形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点;以及0008根据所述第一参考点的位置确定所述预瞄点;0009其中,所述路径点是指所述规划路径中的位置点;所述当前跟随点为所述规划路径中的多个路径点中位于所述车辆当前的运动方向的前方且距离所述车辆最近的一个路径点;所述第一参考点为基于所述当前跟随点,沿着所述规划路径往所述车辆当前的运动方向延伸一段距离的一个路径点,延伸距离与规划路径的形状相关;所述预瞄点为基于所述第一参考点确定出的当前目标点,用于计算出所述车辆的目标方向盘转角。0010本申请提供的预瞄点确定方法,根据所述车辆的当前位姿与规划路径中的多个路径点的相对位置关系确。

22、定当前跟随点,并根据规划路径的形状,从所述当前跟随点往前延伸相应的距离得到第一参考点,再根据第一参考点的位置确定预瞄点,如此,可以实现根据规划路径的形状选择合适的延伸距离得到预瞄点,可以避免出现预瞄距离过短造成车辆控说明书1/20 页6CN 116605231 A6制震荡的问题以及预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题,能够提升车辆跟随路径的鲁棒性。0011在一些实施例中,所述根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点,包括:0012以所述车辆的预设部位为坐标原点建立坐标系,确定所述规划路径中的各个路径点在所述坐标系中的位置坐标。

23、;0013判断所述车辆当前的运动方向是前进还是后退;0014若所述车辆当前的运动方向是前进,则将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标大于零且纵坐标的绝对值最小的路径点确定为所述当前跟随点;其中,所述纵坐标的延伸方向为所述车辆的预设部位指向所述车辆的车头的方向;0015若所述车辆当前的运动方向是后退,则将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标小于零且纵坐标的绝对值最小的路径点确定为所述当前跟随点;0016根据所述当前跟随点在所述规划路径中的位置确定所述第一跟随点;0017判断所述当前跟随点是否为所述规划路径中的第一个路径点;0018若所述当前跟随点为所述规划路径中的第一个路径点,则将所述规划路径中排列。

24、在所述当前跟随点之后的第一个路径点确定为第一跟随点;以及0019若所述当前跟随点不为所述规划路径中的第一个路径点,则将所述当前跟随点确定为所述第一跟随点。0020如此,根据所述当前跟随点是否为所述规划路径中的第一个跟随点,分为两种情况来选取第一跟随点,能够提升预瞄点的精准性。0021在一些实施例中,所述规划路径的形状包括直线形、单侧转弯弧形以及S形,其中,所述单侧转弯弧形包括左转弯弧形和右转弯弧形;0022所述根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点,包括:0023判断所述规划路径的形状是直线形、单侧转弯弧形还是S形;0024若所述规划路径的形状。

25、是直线形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与L之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;0025若所述规划路径的形状是单侧转弯弧形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与M之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;以及0026若所述规划路径的形状是S形,则根据所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与N之间的大小关系,。

26、将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;其中,L为第一预设前移路径点个数,M为第二预设前移路径点个数,N为第三预设前移路径点个数,且LM0,LN0。0027如此,设置LM以及LN,让所述车辆在跟随直线形的规划路径运动时,将预瞄点设说明书2/20 页7CN 116605231 A7置得更远,可以避免出现预瞄距离过短造成车辆控制震荡的问题;让所述车辆在跟随单侧转弯弧形或S形的规划路径运动时,将预瞄点设置得更近,可以避免出现预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题。0028在一些实施例中,所述根据所述规划路径。

27、中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数与L之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:0029判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于L;0030若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于L,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第L个路径点确定为所述第一参考点;以及0031若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于L,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;0032所述根据所述规划路径中排列在。

28、所述第一跟随点之后的路径点的个数与M之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:0033判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于M;0034若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于M,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点;以及0035若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于M,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点;0036所述根据所述规划路径中排列在所述第一。

29、跟随点之后的路径点的个数与N之间的大小关系,将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点,或者,将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点,包括:0037判断所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数是否大于N;0038若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数大于N,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第N个路径点确定为所述第一参考点;以及0039若所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的路径点的个数小于或者等于N,则将所述规划路径中的最后一个路径点确定为所述第一参考点。0040如此,在所述车辆运动至接近所述规划路径的终点。

30、时,将最后一个路径点确定为所述第一参考点,可以避免出现无法确定预瞄点的情况。0041在一些实施例中,所述根据所述当前跟随点在所述规划路径中的位置确定所述第一跟随点,还包括:0042在确定第一跟随点之后,将所述规划路径中排列在所述当前跟随点之前的第一个路径点确定为第二跟随点;以及0043计算所述第二跟随点指向所述车辆的当前位姿的向量在所述第二跟随点指向所述第一跟随点的向量上的第一投影距离;0044所述根据所述第一参考点的位置确定所述预瞄点,包括:0045判断所述第一参考点是否为所述规划路径中的最后一个路径点;0046若所述第一参考点为所述规划路径中的最后一个路径点,则判断所述规划路径的说明书3/。

31、20 页8CN 116605231 A8形状是否为直线;0047若所述规划路径的形状为直线,则将沿着所述第一参考点的朝向往前延伸第一预设距离的位置点确定为所述预瞄点;0048若所述规划路径的形状不为直线,则根据所述规划路径中的路径点的总个数,将沿着所述第一参考点的朝向往前延伸第二预设距离的位置点确定为所述预瞄点,或者,将沿着所述第一参考点所在的转弯圆弧往前延伸第三预设距离的位置点确定为所述预瞄点,其中,第一预设距离第二预设距离第三预设距离;以及0049若所述第一参考点不为所述规划路径中的最后一个路径点,则根据所述第一投影距离确定所述预瞄点。0050如此,在所述车辆运动至接近所述规划路径的终点时。

32、,从所述规划路径的最后一个路径点往前延伸得到所述预瞄点,从而解决车辆运动至最后一个路径点时丢失预瞄点的问题。0051在一些实施例中,所述根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点,还包括:0052在确定所述第一参考点之后,将所述规划路径中排列在所述第一参考点之后的第一个路径点确定为第二参考点;0053所述根据所述第一投影距离确定所述预瞄点,包括:0054判断所述第一投影距离是否大于0;0055若所述第一投影距离小于或者等于0,则将所述第一参考点确定为所述预瞄点;以及0056若所述第一投影距离大于0,则根据所述第一参考点的曲率、所述第二参考点的曲率以。

33、及所述第一投影距离,沿着所述第一参考点往所述第二参考点延伸得到所述预瞄点。0057从而,在第一参考点不为所述规划路径中的最后一个路径点时,根据所述车辆的位姿与所述第一跟随点之间的位置关系以及所述第一参考点的位置,确定所述预瞄点,使得所述预瞄点随着所述车辆的运动而移动,从而解决车辆在跟随路径过程中方向盘的控制不线性、不平顺、出现卡顿的问题。0058在一些实施例中,所述根据所述第一参考点的曲率、所述第二参考点的曲率以及所述第一投影距离,沿着所述第一参考点往所述第二参考点延伸得到所述预瞄点,包括:0059判断所述第一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率是否满足三个预设条件中的任意一个;0060若所述第。

34、一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率满足三个预设条件中的任意一个,则将从所述第一参考点开始,沿着所述第一参考点指向所述第二参考点的方向往前延伸第一投影距离的位置点确定为所述预瞄点;0061若所述第一参考点的曲率和所述第二参考点的曲率不满足三个预设条件中的任何一个,则以所述第一参考点为最初的父节点沿着所述第一参考点到所述第二参考点的圆弧段,重复执行预瞄点搜索步骤得到所述预瞄点,其中,所述父节点是指执行所述执行预瞄点搜索步骤的起始点;0062所述预瞄点搜索步骤,包括:0063从所述父节点开始,按照预设步长在所述第一参考点到所述第二参考点的圆弧段说明书4/20 页9CN 116605231 A9上延。

35、伸,得到候选位置点;0064判断所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参考点的向量上的第二投影距离是否大于或者等于所述第一投影距离;0065若所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参考点的向量上的第二投影距离小于所述第一投影距离,则以所述候选位置点为新的父节点继续执行所述预瞄点搜索步骤;以及0066若所述第一参考点指向所述候选位置点的向量在所述第一参考点指向所述第二参考点的向量上的第二投影距离大于或者等于所述第一投影距离,则将所述候选位置点确定为所述预瞄点,并结束所述预瞄点搜索步骤;0067所述三个预设条件包括:0068所述第一参考点的曲。

36、率的绝对值小于预设曲率阈值,且所述第一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率之间的差值的绝对值小于第一预设曲率差值;0069所述第一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率之间的差值的绝对值大于第二预设曲率差值;以及0070所述第一参考点的曲率与所述第二参考点的曲率的符号相反。0071如此,可以减少运算量以及可以避免程序错误。0072在一些实施例中,M的取值包括M1、M2以及M3;其中,M1M2M3;0073所述将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M个路径点确定为所述第一参考点,包括:0074判断所述规划路径中的路径点的总个数与第一预设个数阈值和第二预设个数阈值之间的大小关系;其中,所述第一预设。

37、个数阈值大于所述第二预设个数阈值;0075若所述规划路径中的路径点的总个数大于所述第一预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M1个路径点确定为所述第一参考点;0076若所述规划路径中的路径点的总个数小于或者等于所述第一预设个数阈值且大于所述第二预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M2个路径点确定为所述第一参考点;0077若所述规划路径中的路径点的总个数小于或者等于所述第二预设个数阈值,则将所述规划路径中排列在所述第一跟随点之后的第M3个路径点确定为所述第一参考点。0078如此,设置M1M2M3,让所述车辆在跟随单侧转弯弧形的规划路径运动时,根据路径。

38、点的总个数X,即根据所述规划路径的总长度来选取预瞄距离,在所述规划路径的总长度较短时,相应地选择较短的预瞄距离,可以让车辆更加紧密地跟随所述规划路径运动,从而可以进一步避免出现预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题。0079本申请的第二方面还提供一种纯跟踪算法的预瞄点确定装置,所述纯跟踪算法的预瞄点确定装置包括存储器和处理器,所述存储器与所述处理器连接,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述第一方面所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法。0080本申请的第三方面还提供一种车辆,所述车辆包括:0081车体;以及0082如上述第二方面所述的预瞄点确定装置,所述纯跟踪算法的。

39、预瞄点确定装置设于说明书5/20 页10CN 116605231 A10车体上,所述纯跟踪算法的预瞄点确定装置用于为所述车辆确定预瞄点,从而基于所述预瞄点控制所述车辆运动。0083本申请的第四方面还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法。0084本申请提供的纯跟踪算法的预瞄点确定装置、车辆以及存储介质,同样可以实施上述第一方面所述的纯跟踪算法的预瞄点确定方法,根据所述车辆的当前位姿与规划路径中的多个路径点的相对位置关系确定当前跟随点,并根据规划路径的形状,从所述当前跟随点往前延伸相应的距离得到第一参考点,。

40、再根据第一参考点的位置确定预瞄点,如此,可以实现根据规划路径的形状选择合适的延伸距离得到预瞄点,可以避免出现预瞄距离过短造成车辆控制震荡的问题以及预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题,能够提升车辆跟随路径的鲁棒性。0085本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。附图说明0086图1为本申请实施例提供的车辆的目标方向盘转角的计算示意图;0087图2为本申请实施例提供的纯跟踪算法的预瞄点确定方法的步骤流程图;0088图3为图2中步骤20的细化流程图;0089图4为图3中步骤25的第一种细化流程图;0090图5a为本申请实施例提供的第一。

41、种场景下的预瞄点的确定规则示意图;0091图5b为本申请实施例提供的第二种场景下的预瞄点的确定规则示意图;0092图5c为本申请实施例提供的第三种场景下的预瞄点的确定规则示意图;0093图5d为本申请实施例提供的第四种场景下的预瞄点的确定规则示意图;0094图5e为本申请实施例提供的第五种场景下的预瞄点的确定规则示意图;0095图6为图2中步骤31的第一种细化流程图;0096图7为图2中步骤31的第二种细化流程图;0097图8为图7中步骤3132的细化流程图;0098图9为图7中步骤3142的细化流程图;0099图10为图2中步骤32的第一种细化流程图;0100图11为图3中步骤25的第二种细。

42、化流程图;0101图12为图2中步骤32的第二种细化流程图;0102图13为图2中步骤31的第三种细化流程图;0103图14为图12中步骤326的第二种细化流程图;0104图15为图14中步骤3263的第二种细化流程图;0105图16为本申请实施例提供的预瞄点搜索步骤的流程图;0106图17是本申请实施例提供的预瞄点搜索步骤的场景示意图;0107图18为本申请实施例提供的纯跟踪算法的预瞄点确定装置的示意图;0108图19为本申请实施例提供的车辆的示意图。0109附图标记说明如下:说明书6/20 页11CN 116605231 A110110车辆 10111预瞄点确定装置 600112存储器 6。

43、10113处理器 620114计算机程序 6100115车体 800116候选位置点D2 D1D30117子圆弧段Y1Y40118如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。具体实施方式0119下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付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。0120在本申请的描述中,需要说明的是,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。0121在APA(Auto 。

44、Parking Assist System,自动泊车系统)功能的运行过程中,需要控制车辆跟随已经生成的规划路径运动,具体如下:路径跟随(Path Follow,PF)模块根据路径规划(Path Plan,PP)模块给出的路径信息、车辆状态数据以及车辆定位数据,对车辆纵向的速度和横向的转向分别进行控制,确保车辆跟随PP模块生成的规划路径运动。其中,PF模块通过向EPS(Electric Power Steering,电动助力转向系统)输出一个目标方向盘转角,再由EPS控制方向盘跟随目标方向盘转角,从而实现对车辆横向的转向的控制。0122现有的PF模块的横向控制主要采用纯跟踪算法,在纯跟踪算法中,。

45、需要计算车辆的后轴中心连接车辆的预瞄点的圆弧曲率。其中,预瞄点的位置由预瞄距离ld确定。如图1所示,仅使用车辆航向方向与预瞄点方向之间的角度 ,即可确定车辆的转向角 。将正弦定律应用于图1,可得到如下公式:01230124将上述公式写成曲率形式,则为:01250126其中,为后轴轨迹曲率。另一方面,根据车辆轴距H以及PID(ProportionIntegralDerivative,比例积分微分控制器)控制前馈角度的计算公式,可得:0127 arctan(kH)(3)0128将 的表达式代入,就可以得到纯跟踪算法的控制方程为:0129说明书7/20 页12CN 116605231 A120130。

46、根据横向偏差的定义可得:01310132则曲率公式可改写为:01330134那么,纯跟踪算法的控制方程可改写为:01350136根据纯跟踪算法的控制方程(7)可以看出,由纯跟踪算法得到的车辆的转向角 与横向偏差和预瞄距离ld相关。现有的纯跟踪算法的预瞄距离ld是定值,这就导致车辆跟随路径的鲁棒性较差:如果设置的预瞄距离ld过短,会造成车辆控制的不稳定甚至震荡,导致纯跟踪算法的控制稳定性不足;如果设置的预瞄距离ld过长,车辆在跟随转弯的规划路径时会出现内切的现象,即车辆在大转角处转向不足,导致纯跟踪算法的转向合理性偏低。0137有鉴于此,请参阅图2,本申请实施例提供一种纯跟踪算法的预瞄点确定方法。

47、,所述纯跟踪算法的预瞄点确定方法包括以下步骤:0138步骤10,获取车辆的当前位姿和规划路径。其中,所述规划路径包括多个路径点。0139步骤20,根据所述车辆的当前位姿与所述规划路径中的多个路径点的相对位置关系,从所述规划路径中的多个路径点中确定当前跟随点。0140步骤31,根据所述规划路径的形状,从所述规划路径中排列在所述当前跟随点之后的路径点中确定第一参考点。0141步骤32,根据所述第一参考点的位置确定所述预瞄点。0142示例性地,所述规划路径可以是车辆中的路径规划模块生成的,所述规划路径中任意两个相邻的路径点之间的距离均相等,例如可以为0.3m。0143需要说明的是,在本申请中,所述路。

48、径点是指车辆进行路径规划时虚拟地设定的位置点(通过点),所述当前跟随点为所述规划路径中的多个路径点中位于所述车辆当前的运动方向的前方且距离所述车辆距离最近的路径点,用于指示所述车辆的当前位姿在所述规划路径中的大致位置。所述第一参考点为基于所述当前跟随点,沿着所述规划路径往所述车辆当前的运动方向延伸一段距离的一个路径点,为初步的预瞄点,用于为精确地确定出所述预瞄点提供参考,其中,延伸距离与规划路径的形状相关。所述预瞄点为基于所述第一参考点确定出的当前目标点,用于计算出所述车辆的目标方向盘转角,进而可以控制车辆跟随规划路径运动。0144本申请提供的预瞄点确定方法,根据所述车辆的当前位姿与规划路径中。

49、的多个路径点的相对位置关系确定当前跟随点,并根据规划路径的形状,从所述当前跟随点往前延伸相应的距离得到第一参考点,再根据第一参考点的位置确定预瞄点,如此,可以实现根据规划路径的形状选择合适的延伸距离得到预瞄点,可以避免出现预瞄距离过短造成车辆控制震荡的问题以及预瞄距离过长造成转向合理性偏低的问题,能够提升车辆跟随路径的鲁棒性。说明书8/20 页13CN 116605231 A130145需要说明的是,在本实施例中,术语“位姿”包括所述车辆的位置以及车头朝向角度。0146进一步地,请参阅图3,所述步骤20包括步骤21步骤25,具体如下:0147步骤21,以所述车辆的预设部位为坐标原点建立坐标系,。

50、确定所述规划路径中的各个路径点在所述坐标系中的位置坐标。0148步骤22,判断所述车辆当前的运动方向是前进还是后退。若所述车辆当前的运动方向是前进,则执行步骤23。若所述车辆当前的运动方向是后退,则执行步骤24。0149步骤23,将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标大于零且纵坐标的绝对值最小的路径点确定为所述当前跟随点。0150步骤24,将所述规划路径中的多个路径点中纵坐标小于零且纵坐标的绝对值最小的路径点确定为所述当前跟随点。0151步骤25,根据所述当前跟随点在所述规划路径中的位置确定所述第一跟随点。0152在本申请实施例中,所述车辆的预设部位为所述车辆的后轴中心,所述坐标系为直角坐标系,。

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内容关键字: 跟踪 算法 预瞄点 确定 方法 装置 车辆 以及 存储 介质
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