[發明專利]臨界條件的自主車輛駕駛系統和方法

有效

• 申請號: 201810586035.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109085820B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: S·K·瑪哈拜迪;S·R·賈法利塔夫提;E·T·海爾;N·K·莫什查克;B·B·利特庫希
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;鄧雪萌

1.一種用于自主操作車輛的方法，所述方法包括以下步驟：

利用處理器，基于參考軌跡生成搜索圖，其中所述搜索圖包含從中心線路點站在橫向方向上偏移的多個節點、和將多個節點的每個節點連接到相鄰節點的線段；

利用所述處理器，基于成本函數和所述搜索圖生成所述車輛的最優路徑，其中所述成本函數與道路上的靜態和動態對象的可能碰撞、從參考軌跡的偏移程度、所需的轉向行動、偏離先前生成的軌跡的程度相關；

利用所述處理器，基于最優路徑和安全通道生成第一軌跡，所述安全通道限定與最優路徑相關的并代表距障礙物安全距離的點；

利用所述處理器識別至少一個約束；

利用所述處理器，使用考慮所述至少一個約束的模型預測控制來修改所述第一軌跡的至少第一部分以產生短程軌跡部分，其中所述第一部分根據預定持續時間限定；

根據第一軌跡和短程軌跡部分生成所得的軌跡；以及

根據所述所得的軌跡控制所述車輛。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：從所述第一軌跡的第二部分生成遠程軌跡部分，而不考慮所述至少一個約束，其中生成所得的軌跡的步驟包括組合所述短程軌跡部分和所述遠程軌跡部分以形成所述所得的軌跡，以及其中生成步驟包括平滑所述短程軌跡部分的第一端以提供與所述遠程軌跡部分的第二端的連續性。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束與意外的轉向輸入相關聯。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束與濕滑道路條件相關聯。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束是圍繞所述最優路徑的所述第一部分定義的安全區域約束作為可接受的偏差。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束是表示所述車輛在側傾角(β)和偏航率方面的橫向運動的穩定性約束。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個約束是表示與所述車輛的轉向系統、推進系統或制動系統中的至少一個相關聯的限制的致動器約束。

8.根據權利要求1所述的方法，其中修改步驟包括另外基于車輛動態模型修改所述第一軌跡的所述至少第一部分。

9.根據權利要求1所述的方法，其中生成所述最優路徑的步驟包括：

另外接收駕駛場景計劃和行為控制數據；以及

利用所述處理器基于所述車輛狀態數據和所述駕駛場景計劃生成搜索圖，其中所述搜索圖包含用于相對于參考軌跡路徑定位對象的點的網格，并且其中所述搜索圖使用指示所述對象相對于所述參考軌跡路徑站的橫向偏移的坐標系，

其中所述對象包括所述車輛環境中的其它車輛，

其中所述搜索圖是使用所述坐標系生成的多個搜索圖中的一個以確定不同道路場景中的軌跡路徑，以及

其中生成所述最優路徑的步驟進一步包括：

基于所述軌跡路徑生成局部軌跡，其中所述局部軌跡基于滿足在不同的前瞻時間到達目的地點的連續性條件來確定，并且其中所述局部軌跡滿足所述車輛的運動學和動態約束以及所述車輛環境的自由空間和道路邊界約束，并直接由所述車輛中的縱向和橫向控制器使用。