[發明專利]一種基于數字孿生的無人駕駛運動規劃方法

有效

• 申請號: 202110546715.7
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113359709B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 陳龍;胡學敏
• 申請（專利權）人: 中山大學;湖北大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

本發明屬于無人駕駛技術領域，更具體地，涉及一種基于數字孿生的無人駕駛運動規劃方法，包括：獲取車輛周圍的環境數據及車身姿態數據；根據環境數據及車身姿態數據構建數字孿生駕駛場景；生成多種緊急事件模擬駕駛場景，并分別對多種緊急事件模擬駕駛場景進行規劃得到多個分別對應的規劃結果；將數字孿生駕駛場景與多種緊急事件模擬駕駛場景進行實時匹配，得到匹配緊急事件模擬駕駛場景；將匹配緊急事件模擬駕駛場景對應的規劃結果傳送到車輛。本發明中通過預先生成多種緊急事件模擬駕駛場景并生成相應的運動規劃結果，直接匹配同步到車輛中，提高無人駕駛系統在面對緊急事件時的反應靈敏度，提高無人駕駛系統的安全性與可靠性。

技術領域

本發明屬于無人駕駛技術領域，更具體地，涉及一種基于數字孿生的無人駕駛運動規劃方法。

背景技術

無人駕駛汽車，主要依靠無人駕駛系統實現自動駕駛的目的，即是通過車載傳感系統感知道路環境，自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車。近幾年來，大量投資者及互聯網從業者涌入智能汽車領域，帶動無人駕駛技術的井噴式發展，使得完全的無人駕駛在可預見的將來能夠實現。

由于汽車行駛速度較快，若無人駕駛系統路線規劃不合理，會對車內乘員、車外人員或環境造成重大的傷害，因此無人駕駛系統的安全性、可靠性必須達到相關要求，才允許量產上路。目前的無人駕駛系統必須在相應的物理場景中訓練和測試運動規劃等決策算法，這樣的成本較高、周期較長、且不夠全面，不利于無人駕駛技術的快速發展。

為解決上述技術問題，中國專利CN110716558A公開了一種基于數字孿生技術的非公開道路用自動駕駛系統，但是其應用于非公開道路的自動駕駛系統，而對于公開道路，駕駛環境更為復雜，緊急場景或突發場景多，因此潛在的危險更多，對無人駕駛系統的可靠性安全要求更高，因此其不適用于公開道路的無人駕駛系統。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中的至少一個缺陷，提供一種基于數字孿生的無人駕駛運動規劃方法，其能夠應對突發的緊急事件，提高無人駕駛車輛應對緊急駕駛場景的反應速度，提高無人駕駛的安全性、可靠性，且其適用于開放公開的道路。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種基于數字孿生的無人駕駛運動規劃方法，其特征在于，包括：獲取車輛周圍的環境數據及車身姿態數據；

根據環境數據及車身姿態數據構建數字孿生駕駛場景；

生成多種緊急事件模擬駕駛場景，并分別對多種緊急事件模擬駕駛場景進行規劃得到多個分別對應的規劃結果；

將數字孿生駕駛場景與多種緊急事件模擬駕駛場景進行實時匹配，得到匹配緊急事件模擬駕駛場景；

將匹配緊急事件模擬駕駛場景對應的規劃結果傳送到車輛。

本方案中通過預先生成多種緊急事件模擬駕駛場景，且對多種緊急事件模擬駕駛場景均作出運動規劃，得到相應的規劃結果，在進行無人駕駛運動規劃時，將車輛的數字孿生駕駛場景與多種緊急事件模擬駕駛場景進行匹配，若匹配成功，則表示車輛處于緊急駕駛場景中，需要做出緊急規劃，則將已經計算好的相應的規劃結果同步到車輛即可，這樣省去了在判別為緊急場景后再進行規劃的過程，大大縮短了緊急駕駛場景的規劃時間，提高了無人駕駛車輛的反應靈敏度以及安全性、可靠性。

優選地，上述的環境數據包括車輛前方的RGB序列圖像數據、車輛周圍環境的點云圖像數據、車輛周圍的高精度地圖數據，車身姿態數據包括車輛速度、車輛加速度、車輛坐標、車輛航向角。

優選地，上述的采用RTK-SLAM(載波相位差分-即時定位與地圖構建技術)獲取車輛絕對坐標，接收RTK(載波相位差分技術)基準站播發的網絡差分數據、接收CORS(城市連續運行參考站系統)差分數據、接收車輛位置的差分數據；使用CORS模式進行定位，得到局部的高精度地圖。