[發明專利]一種自動駕駛車輛路徑追蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 201811136984.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN110968082B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 金平凡;修彩靖;郭繼舜
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

1.一種自動駕駛車輛路徑追蹤方法，其特征在于，所述方法包括：

生成地圖路點，所述地圖路點包括參考路徑上每一路點的坐標信息；

獲取自動駕駛車輛的位置信息，根據所述位置信息和所述每一路點的坐標信息生成至少一條追蹤路徑，并獲得每一追蹤路徑的長度；

計算每一追蹤路徑的曲率；

根據所述每一追蹤路徑的長度和每一追蹤路徑的曲率建立目標函數，通過求解所述目標函數的最小值獲取最佳的追蹤路徑以及最佳的追蹤路徑的曲率；

根據所述最佳的追蹤路徑和最佳的追蹤路徑的曲率，控制自動駕駛車輛沿最佳的追蹤路徑切入參考路徑；

所述計算每一追蹤路徑的曲率步驟具體為：

建立公式所述K_i為自動駕駛車輛至第i個路點的追蹤路徑的曲率，所述x_i(t)為自動駕駛車輛至第i個路點的追蹤路徑上點的橫坐標，所述y_i(t)為自動駕駛車輛至第i個路點的追蹤路徑上點的縱坐標；

將公式進行推導得到所述K為每一追蹤路徑的曲率。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成地圖路點具體步驟包括：

利用使用載波相位差分技術的全球定位系統生成路由描述數據文件格式的地圖路點。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述位置信息和所述每一路點的坐標信息生成至少一條追蹤路徑，并獲得每一追蹤路徑的長度包括：

建立每一追蹤路徑的長度和每一追蹤路徑的曲率之間關系的一次方程K(s)＝c、二次方程K(s)＝as²+bs+c和三次方程K(s)＝as³+bs²+c，所述s為每一追蹤路徑的長度，所述K(s)為每一追蹤路徑的曲率的函數，所述a、b、c為預設常數；

根據所述位置信息和所述每一路點生成多條追蹤路徑，所述多條追蹤路徑分別符合所述一次方程、二次方程和三次方程中每一追蹤路徑的長度和每一追蹤路徑的曲率之間關系；

根據導航系統計算每一追蹤路徑的長度。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述每一追蹤路徑的長度和每一追蹤路徑的曲率建立目標函數，通過求解所述目標函數獲取最佳的追蹤路徑以及最佳的追蹤路徑的曲率包括：

建立目標函數所述J為追蹤路徑，所述φ(x(t_f),t_f)為通量，所述φ(x(t_f),t_f)＝0，所述是以x、y、t為變量的Y函數的積分；

建立第一方程所述a₁和a₂分別為和的權重，a₁+a₂＝1，s(t)為每一追蹤路徑的長度的函數，K(t)為每一追蹤路徑的曲率的函數；

建立第二方程、第三方程分別為和所述x、y分別為每一追蹤路徑的橫坐標、縱坐標，i表示每一追蹤路徑上任意一點，a，b，c為常量；

根據目標函數、第一方程至第三方程以及推導出J＝a₁s²+a₂K²，即J＝As²+(1-A)K²，所述A的范圍0～1；

求解出J的最小值，所述J的最小值對應的s為最佳的追蹤路徑的長度，所述J的最小值對應的K為最佳的追蹤路徑的曲率。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，根據所述最佳的追蹤路徑和最佳的追蹤路徑的曲率，控制自動駕駛車輛沿最佳的追蹤路徑切入參考路徑包括：

利用公式δ_c＝tan^-1(kL)計算最佳的追蹤路徑對應的轉向角，所述δ_c為最佳的追蹤路徑對應的轉向角，所述k為最佳的追蹤路徑的曲率，所述L為自動駕駛車輛前后軸距；

利用公式計算最佳的追蹤路徑對應的方位角，所述α是最佳的追蹤路徑對應的方位角，所述l_d為自動駕駛車輛后軸至最佳的追蹤路徑對應的路點長度；

根據所述α和所述δ_c調整車輛的方位角和轉向角，控制自動駕駛車輛沿最佳的追蹤路徑切入參考路徑。