[發明專利]自動駕駛中參考線的確定方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202210236866.7
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114611289A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 唐天龍;魏曉宇;曹鵬飛;徐修信;韓志華;邱恒;莫斯堯
• 申請（專利權）人: 蘇州摯途科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F111/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

本申請提供了一種自動駕駛中參考線的確定方法、裝置及電子設備，方法包括：獲取車輛當前位置對應的車道序列信息；即多個錨點分別對應的位置、朝向和邊界信息；將車道序列信息輸入預設的參考線平滑問題求解模型進行求解，得到狀態序列和控制輸出序列，進而確定車道序列信息對應的參考線。其中，上述模型為在預設約束條件下的最優控制求解模型；目標函數為：參考線對應的整條曲線段的曲率和曲率的導數的積分最小；預設約束條件包括：整條曲線段的起點位置和終點位置分別與對應錨點的位置一致、樣條曲線段間的狀態關系滿足由五次多項式狀態方程推導得到的系統狀態轉移方程、錨點邊界約束條件。本申請能夠同時提高自動駕駛中參考線的確定精度和效率。

技術領域

本申請涉及自動駕駛技術領域，尤其是涉及一種自動駕駛中參考線的確定方法、裝置及電子設備。

背景技術

設計兼顧效率和精度的參考線平滑算法是自動駕駛領域的難點之一。首先，由于現在很多自動駕駛運動規劃算法是基于frenet坐標系下進行的，而frenet坐標系和笛卡爾坐標系的偏差程度取決于參考線的平滑程度，所以規劃模塊輸出的軌跡質量也強依賴于參考線的質量。另外，自動駕駛是一個龐大的系統，但是車載計算平臺算力和資源有限，需要參考線模塊盡可能地減少計算資源的占用，并且高效穩定地生成出高質量的參考線。

目前現有的參考線平滑算法中，有Bezier曲線算法，分段樣條曲線算法，多階段螺旋線算法，離散點平滑算法等。其中，多階段螺旋線算法參數多，且需要頻繁采用牛頓打靶法，算法效率低；Bezier曲線算法和離散點平滑算法很難輸出曲率穩定，高質量的參考線，曲率存在波動或突變；分段樣條曲線算法中，構建的二次規劃問題中目標函數和約束矩陣龐大且稀疏，空間復雜度高，求解效率低。

綜上，現有的參考線平滑算法都很難同時兼顧效率和精度。

發明內容

本申請的目的在于提供一種自動駕駛中參考線的確定方法、裝置及電子設備，能夠同時提高自動駕駛中參考線的確定精度和效率。

第一方面，本申請實施例提供一種自動駕駛中參考線的確定方法，該方法包括：獲取車輛當前位置對應的車道序列信息；車道序列信息包括：多個錨點分別對應的位置、朝向和邊界信息；將車道序列信息輸入預設的參考線平滑問題求解模型進行求解，得到狀態序列和控制輸出序列；其中，參考線平滑問題求解模型為在預設約束條件下的最優控制求解模型；模型對應的目標函數為：參考線對應的整條曲線段的曲率和曲率的導數的積分最小；整條曲線段由多個錨點劃分為多個樣條曲線段；每個樣條曲線段的系統狀態由五次多項式表征；預設約束條件包括：整條曲線段的起點位置和終點位置分別與對應錨點的位置一致、樣條曲線段間的狀態關系滿足由五次多項式狀態方程推導得到的系統狀態轉移方程、錨點邊界約束條件；基于狀態序列和控制輸出序列，確定車道序列信息對應的參考線。

進一步地，上述獲取車輛當前位置對應的車道序列信息的步驟，包括：根據車輛當前位置，確定指定范圍內的地圖信息；對地圖信息對應的車道線進行等間距采樣，得到多個錨點；獲取每個錨點對應的位置、朝向和邊界信息；邊界信息包括前后邊界和左右邊界。

進一步地，上述對于樣條曲線段需要拼接的情況下，預設約束條件還包括：整條曲線段的終點位置的朝向和對應錨點的朝向一致；整條曲線段的起點位置對應的朝向、曲率、曲率的導數，與對應錨點的初始狀態一致。

進一步地，上述系統狀態轉移方程如下：

其中，

x_i(s)＝a_i0+a_i1s+a_i2s²+a_i3s³+a_i4s⁴+a_i5s⁵；