[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航控制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810257537.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN110307853B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京東尚科信息技術(shù)有限公司;北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/34
• 分類號(hào): G01C21/34
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張一軍;李陽

1.一種導(dǎo)航控制方法，其特征在于，包括：

獲取車輛的位置信息和速度信息；

根據(jù)所述位置信息和速度信息計(jì)算車輛在下一插補(bǔ)周期中的規(guī)劃速度；

構(gòu)建用于表示導(dǎo)航路徑的多項(xiàng)式函數(shù)，根據(jù)導(dǎo)航路徑在路徑段拼接點(diǎn)處的預(yù)期曲率值確定邊界條件，根據(jù)所述邊界條件確定所述多項(xiàng)式函數(shù)中各項(xiàng)的系數(shù)；

根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)，計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速；

在下一插補(bǔ)周期內(nèi)，控制所述驅(qū)動(dòng)輪依所述規(guī)劃轉(zhuǎn)速運(yùn)行；

所述根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)，計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速，包括：

判斷所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)是否滿足可跟隨性要求，根據(jù)判斷結(jié)果計(jì)算所述車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速；

所述判斷所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)是否滿足可跟隨性要求的步驟包括：

根據(jù)所述多項(xiàng)式函數(shù)計(jì)算車輛在下一插補(bǔ)周期中的旋轉(zhuǎn)半徑；

根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述下一插補(bǔ)周期中的旋轉(zhuǎn)半徑計(jì)算車輛在下一插補(bǔ)周期中所需要的向心加速度；

判斷所述向心加速度是否大于向心加速度閾值；若不大于，則確定所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)滿足可跟隨性要求；若大于，則確定所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)不滿足可跟隨性要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述位置信息和速度信息計(jì)算車輛在下一插補(bǔ)周期中的規(guī)劃速度的步驟包括：

根據(jù)定位信息計(jì)算車輛的剩余運(yùn)動(dòng)距離；

根據(jù)所述速度信息確定車輛的當(dāng)前速度；

基于梯形或S形加減速策略，根據(jù)所述當(dāng)前速度規(guī)劃移動(dòng)所述剩余運(yùn)動(dòng)距離時(shí)的速度函數(shù)；

根據(jù)所述速度函數(shù)確定所述車輛在下一插補(bǔ)周期中的規(guī)劃速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建用于表示導(dǎo)航路徑的多項(xiàng)式函數(shù)的步驟包括：

以沿路徑段向前的方向?yàn)閤軸正向，以垂直于車輛運(yùn)動(dòng)平面向外的方向?yàn)閦軸正向，構(gòu)建符合右手定則的坐標(biāo)系；

基于所述坐標(biāo)系構(gòu)建用于表示導(dǎo)航路徑的多項(xiàng)式函數(shù)；

根據(jù)導(dǎo)航路徑在路徑段拼接點(diǎn)處的預(yù)期曲率值確定邊界條件的步驟包括：

在路徑段拼接點(diǎn)處，導(dǎo)航路徑的預(yù)期曲率值為0，所述邊界條件包括：對(duì)于所述多項(xiàng)式函數(shù)所對(duì)應(yīng)的曲線上x坐標(biāo)與當(dāng)前路徑段終點(diǎn)的x坐標(biāo)相同的點(diǎn)，所述多項(xiàng)式函數(shù)中y的值、y對(duì)x的一階導(dǎo)數(shù)值和y對(duì)x的二階導(dǎo)數(shù)值在該點(diǎn)均為零。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述邊界條件確定所述多項(xiàng)式函數(shù)中各項(xiàng)的系數(shù)的步驟前，還包括：

根據(jù)所述位置信息判斷所述車輛是否位于當(dāng)前路徑段和下一路徑段的拼接點(diǎn)處；

若是，則根據(jù)所述速度信息確定車輛的當(dāng)前速度和當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，根據(jù)所述當(dāng)前速度和所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)角速度計(jì)算當(dāng)前路徑曲率；根據(jù)所述當(dāng)前路徑曲率計(jì)算導(dǎo)航路徑起點(diǎn)處y對(duì)x的二階導(dǎo)數(shù)值；

若不是，則將導(dǎo)航路徑起點(diǎn)處y對(duì)x的二階導(dǎo)數(shù)值設(shè)置為零；

將所述導(dǎo)航路徑起點(diǎn)處y對(duì)x的二階導(dǎo)數(shù)加入邊界條件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)，計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速的步驟包括：

判斷所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)是否滿足可跟隨性要求；

若滿足，則根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)，計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速；

若不滿足，則調(diào)整所述規(guī)劃速度，然后根據(jù)調(diào)整后的規(guī)劃速度和所述多項(xiàng)式函數(shù)計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速；或者；

若不滿足，則計(jì)算規(guī)劃旋轉(zhuǎn)半徑，然后根據(jù)所述規(guī)劃速度和所述規(guī)劃旋轉(zhuǎn)半徑計(jì)算車輛各驅(qū)動(dòng)輪的規(guī)劃轉(zhuǎn)速。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述規(guī)劃速度的步驟包括：

根據(jù)所述下一插補(bǔ)周期中的旋轉(zhuǎn)半徑和所述向心加速度閾值計(jì)算速度閾值，將所述規(guī)劃速度設(shè)置為不大于所述速度閾值的值；

計(jì)算規(guī)劃旋轉(zhuǎn)半徑的步驟包括：

據(jù)所述規(guī)劃速度和所述向心加速度閾值計(jì)算半徑閾值，將規(guī)劃旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)置為不小于所述半徑閾值的值。