[發明專利]自動駕駛系統車道居中輔助功能使用Bezier曲線進行路徑預測的方法

在審

• 申請號: 202010396817.0
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111674405A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 劉林帥
• 申請（專利權）人: 坤泰車輛系統（常州）有限公司;泰牛汽車技術(蘇州)有限公司
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W30/12
• 代理公司: 南京艾普利德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32297
• 代理人: 陸明耀

本發明提供一種自動駕駛系統車道居中輔助功能使用Bezier曲線進行路徑預測的方法，所述控制方法包括：獲取車道上車輛前方預瞄距離內N個點的坐標，根據所述N個點的坐標求解Bezier曲線作為預測的路徑，其中，所述預瞄距離為車道居中輔助功能用于進行路徑預測的假定車輛按當前狀態向前直線行駛的縱向距離。本發明Bezier曲線始終通過始點和終點并與特征多邊形相切與始點和終點，這使得規劃的路徑起點更貼合當前車輛的姿態，終點更貼合車道中心線的軌跡。Bezier曲線的凸包性使得規劃出來的曲線比插值法規劃的曲線更加順滑，可以使得控制更平順，增加舒適性。

技術領域

本發明涉及自動駕駛領域，尤其涉及車道居中輔助功能進行路徑預測的方法。

背景技術

在自動駕駛領域，車道居中輔助功能，是一種通過系統自動控制方向盤來輔助駕駛員在車道中間行駛的功能。具體來說，車輛的行駛依然主要由駕駛員控制方向盤來進行，而車道居中輔助功能則在后臺默默運行，通過車輛前部安裝的感測器實時獲取車道的寬度、曲率等情況，判斷車輛是否偏離車道中心線太遠，如果偏離不太遠，則不加干預任由駕駛員控制方向盤繼續行駛；如果偏離太遠，則主動發起控制方向盤（即使此時駕駛員也控制著方向盤）讓車輛盡可能居中行駛。其中，車道居中輔助功能在判斷車輛是否偏離車道中心線太遠時，需要結合考慮車輛即將要行駛的路徑，一般稱之為路徑預測。現有的路徑預測方法主要是通過插值法路徑預測來進行橫向控制，但這種預測方法預測出來的路徑往往不平順，影響了駕駛的舒適性。

發明內容

鑒于目前現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種舒適性較高的自動駕駛系統車道居中輔助功能使用Bezier曲線進行路徑預測的方法。

為達到上述目的，本發明的實施方式采用如下技術方案：

一種自動駕駛系統車道居中輔助功能使用Bezier曲線進行路徑預測的方法，所述控制方法包括：獲取車道上車輛前方預瞄距離內N個點的坐標，根據所述N個點的坐標求解Bezier曲線作為預測的路徑，其中，所述預瞄距離為車道居中輔助功能用于進行路徑預測的假定車輛按當前狀態向前直線行駛的縱向距離。

進一步，所述N個點在所述預瞄距離所在縱軸線上的投影點平均分布于所述預瞄距離上。

進一步，所述N個點在所述預瞄距離所在縱軸線上的投影點隨機分布于所述預瞄距離上。

進一步，所述N個點中，越靠近車輛的點越靠近所述預瞄距離所在縱軸線，越遠離車輛的點越靠近車道中心線。

進一步，所述N個點為4個點，包括第一點、第二點、第三點、第四點，所述Bezier曲線為3次曲線。

進一步，所述N個點的橫縱坐標分別為：所述第一點的坐標為[0，0]、第二點的坐標為[縱軸線上位于33%預瞄距離的點沿橫軸方向延伸至與車道中心線相交點的距離-車輛當前所處位置偏離車道中心線的距離*66%，33%預瞄距離]、第三點的坐標為[縱軸線上位于66%預瞄距離的點沿橫軸方向延伸至與車道中心線相交點的距離-車輛當前所處位置偏離車道中心線的距離*33%，66%預瞄距離]、第四點的坐標為[縱軸線上位于預瞄距離的點沿橫軸方向延伸至與車道中心線相交點的距離，預瞄距離]，所述縱軸為車輛按當前狀態向前直線行駛的方向，也是所述預瞄距離所在縱軸線，所述橫軸為水平面上垂直所述縱軸的方向，車輛當前所處位置為坐標原點[0，0]。

進一步，所述根據所述N個點的坐標求解Bezier曲線，是用伯恩斯坦多項式或者遞推公式進行求解。

進一步，所述根據所述N個點的坐標求解Bezier曲線作為預測的路徑后，還包括根據車輛動力學和控制算法實現車道居中輔助功能。

進一步，所述N個點中的第一點在所述預瞄距離所在縱軸線上的投影點到第N 點在所述預瞄距離所在縱軸線上的投影點的距離小于所述預瞄距離。