[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)道保持方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010906874.9
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112092825B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 枚元元;王繼貞;田鋒;秦倫;宋吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英博超算(南京）科技有限公司
• 主分類號(hào): B60W60/00
• 分類號(hào): B60W60/00;B60W30/12;B60W50/00;G06N20/00
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11684
• 代理人: 林捷達(dá)

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)道保持方法，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括模型構(gòu)建步驟和自動(dòng)橫向控制步驟。模型構(gòu)建步驟包括：S10，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)于車(chē)主駕駛車(chē)輛時(shí)采集車(chē)主駕駛數(shù)據(jù)構(gòu)建駕駛行為習(xí)慣數(shù)據(jù)庫(kù)；S20，橫向控制器根據(jù)駕駛行為習(xí)慣數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建駕駛行為習(xí)慣數(shù)學(xué)模型。自動(dòng)橫向控制步驟包括；S30，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)于自動(dòng)駕駛車(chē)輛時(shí)實(shí)時(shí)采集車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，橫向控制器根據(jù)車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)并通過(guò)駕駛行為習(xí)慣數(shù)學(xué)模型得到車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角；S40，轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角對(duì)智能車(chē)輛進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)控制。該方法能夠控制智能車(chē)輛在自動(dòng)駕駛過(guò)程中模仿車(chē)主駕駛行為習(xí)慣，精確穩(wěn)定平滑地實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車(chē)輛的車(chē)道橫向運(yùn)動(dòng)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能車(chē)輛自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)道保持方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)駕駛汽車(chē)成為未來(lái)汽車(chē)的重要發(fā)展方向。自動(dòng)駕駛汽車(chē)依靠人工智能、視覺(jué)計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒(méi)有任何人類主動(dòng)的操作下，自動(dòng)安全地操作機(jī)動(dòng)車(chē)輛。自動(dòng)駕駛車(chē)輛不僅能夠幫助提高人們的出行便利性和出行體驗(yàn)，還能極大的提升人們出行的效率。

現(xiàn)有的視覺(jué)導(dǎo)航式智能車(chē)輛在自動(dòng)駕駛過(guò)程中按照千篇一律的控制模型進(jìn)行車(chē)道橫向運(yùn)動(dòng)控制，這種按照交通規(guī)則制定的千篇一律的控制模型相對(duì)較為成熟，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)車(chē)主駕駛行為的個(gè)性化設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)道保持方法，該方法能夠控制智能車(chē)輛在自動(dòng)駕駛過(guò)程中模仿車(chē)主駕駛行為習(xí)慣，精確穩(wěn)定平滑地實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車(chē)輛的車(chē)道橫向運(yùn)動(dòng)控制。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)道保持方法，提供視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)以及橫向控制器，所述視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)以及所述橫向控制器均設(shè)置于智能車(chē)輛上，該車(chē)道保持方法包括模型構(gòu)建步驟和自動(dòng)橫向控制步驟；

所述模型構(gòu)建步驟包括；

S10，所述視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)于車(chē)主駕駛車(chē)輛時(shí)采集車(chē)主駕駛數(shù)據(jù)構(gòu)建駕駛行為習(xí)慣數(shù)據(jù)庫(kù)，所述車(chē)主駕駛數(shù)據(jù)為表征了車(chē)主駕駛車(chē)輛的駕駛行為和駕駛習(xí)慣的數(shù)據(jù)；

S20，所述橫向控制器根據(jù)駕駛行為習(xí)慣數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建駕駛行為習(xí)慣數(shù)學(xué)模型；

所述自動(dòng)橫向控制步驟包括；

S30，所述視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)于自動(dòng)駕駛車(chē)輛時(shí)實(shí)時(shí)采集車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，所述車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)為表征了前方車(chē)道狀態(tài)或車(chē)輛于車(chē)道內(nèi)行駛狀態(tài)的數(shù)據(jù)，所述橫向控制器根據(jù)所述車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)并通過(guò)所述駕駛行為習(xí)慣數(shù)學(xué)模型得到車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角，所述車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角表征了對(duì)車(chē)輛駕駛的預(yù)期操縱；

S40，所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)所述車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角對(duì)智能車(chē)輛進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述橫向控制器包括有前饋控制器和反饋控制器，所述前饋控制器根據(jù)所述車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)并通過(guò)所述駕駛行為習(xí)慣數(shù)學(xué)模型得到車(chē)輛期望轉(zhuǎn)角；所述視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)確定智能車(chē)輛與車(chē)道參考線的相對(duì)位置和姿態(tài)，并通過(guò)所述反饋控制器確定車(chē)輛補(bǔ)償轉(zhuǎn)角，所述車(chē)輛補(bǔ)償轉(zhuǎn)角表征了對(duì)車(chē)輛駕駛的補(bǔ)償控制。

所述S40還包括：所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)所述車(chē)輛補(bǔ)償轉(zhuǎn)角補(bǔ)償實(shí)際角度輸出以對(duì)智能車(chē)輛進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述車(chē)主駕駛數(shù)據(jù)包括相對(duì)航向角、預(yù)覽曲率、車(chē)輛縱向速度以及期望橫向保持距離，所述相對(duì)航向角表征航向角方向與車(chē)道參考線方向的角度偏差，所述航向角方向?yàn)楫?dāng)前時(shí)刻車(chē)頭的方向，所述預(yù)覽曲率表征車(chē)道的彎曲方向以及車(chē)道的曲率，所述車(chē)輛縱向速度為智能車(chē)輛沿車(chē)頭航向角的速度分量，所述期望橫向保持距離為車(chē)主駕駛車(chē)輛時(shí)，車(chē)道參考線上各點(diǎn)距離車(chē)頭航向角方向的垂直距離。