[發(fā)明專利]一種基于勢(shì)場(chǎng)力的車輛主動(dòng)避障控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210839777.1
• 申請(qǐng)日: 2022-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN115092183A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李駿;段一戩;楊昌波;蒙艷玫;劉鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)柳州汽車有限公司
• 主分類號(hào): B60W60/00
• 分類號(hào): B60W60/00;B60W30/09;B60W30/095
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 呂金金

本發(fā)明公開了一種基于勢(shì)場(chǎng)力的車輛主動(dòng)避障控制方法及系統(tǒng)，包括：當(dāng)障礙車輛駛?cè)胫鬈囕v所在車道的前方區(qū)域且主車輛陷入局部極小值點(diǎn)時(shí)，實(shí)時(shí)獲取主車輛對(duì)應(yīng)的第一坐標(biāo)信息和障礙車輛對(duì)應(yīng)的第二坐標(biāo)信息；按照預(yù)設(shè)的勢(shì)場(chǎng)力預(yù)測(cè)算法，結(jié)合第一坐標(biāo)信息和第二坐標(biāo)信息，計(jì)算得到主車輛對(duì)應(yīng)的第一勢(shì)場(chǎng)力，并利用第一勢(shì)場(chǎng)力，控制主車輛行駛至虛擬目標(biāo)點(diǎn)；其中，第一坐標(biāo)信息為主車輛的中心點(diǎn)的坐標(biāo)信息，第二坐標(biāo)信息為障礙車輛的中心點(diǎn)的坐標(biāo)信息。本發(fā)明基于主車輛的坐標(biāo)信息和駛?cè)胫鬈囕v所在車道前方區(qū)域的障礙車輛的坐標(biāo)信息，計(jì)算得到用于控制主車輛行駛至虛擬目標(biāo)點(diǎn)的第一勢(shì)場(chǎng)力，進(jìn)而克服局部極小值點(diǎn)，提升行駛安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛避障控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于勢(shì)場(chǎng)力的車輛主動(dòng)避障控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，能夠自動(dòng)規(guī)劃行駛路徑、決策并控制車輛沿規(guī)劃路徑行駛的無(wú)人駕駛車輛或者自動(dòng)駕駛車輛應(yīng)運(yùn)而生。在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)交通環(huán)境下，無(wú)人駕駛車輛或者自動(dòng)駕駛車輛的行駛安全性是當(dāng)前最具挑戰(zhàn)性的重點(diǎn)研究問題。

然而，基于傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法的無(wú)人駕駛車輛由于無(wú)法得到全局路況信息，因此只能根據(jù)當(dāng)前已獲得的信息進(jìn)行下一步運(yùn)動(dòng)，往往導(dǎo)致無(wú)人駕駛車輛陷入局部極小值點(diǎn)、目標(biāo)不可達(dá)的安全風(fēng)險(xiǎn)，或者將不能很好地繞開障礙物。基于此，目前通過引入車輛安全距離的方法，來(lái)提高基于人工勢(shì)場(chǎng)法的無(wú)人駕駛車輛主動(dòng)避障性能，并在一定程度上減少了局部極小值點(diǎn)等問題的發(fā)生概率。但是，當(dāng)障礙車輛快速橫向變道駛?cè)霟o(wú)人駕駛車輛正前方時(shí)，由于主車輛受到的斥力和引力共線，且斥力不斷增大，所以預(yù)設(shè)的車輛安全距離和過渡距離不能夠完全消除陷入局部極小值點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于勢(shì)場(chǎng)力的車輛主動(dòng)避障控制方法及系統(tǒng)，克服局部極小值點(diǎn)問題，提升車輛主動(dòng)避障控制的精確性，從而優(yōu)化車輛的安全性能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于勢(shì)場(chǎng)力的車輛主動(dòng)避障控制方法，包括：

當(dāng)障礙車輛駛?cè)胫鬈囕v所在車道的前方區(qū)域且所述主車輛陷入局部極小值點(diǎn)時(shí)，實(shí)時(shí)獲取所述主車輛對(duì)應(yīng)的第一坐標(biāo)信息和所述障礙車輛對(duì)應(yīng)的第二坐標(biāo)信息；

按照預(yù)設(shè)的勢(shì)場(chǎng)力預(yù)測(cè)算法，結(jié)合所述第一坐標(biāo)信息和所述第二坐標(biāo)信息，計(jì)算得到所述主車輛對(duì)應(yīng)的第一勢(shì)場(chǎng)力，并利用所述第一勢(shì)場(chǎng)力，控制所述主車輛行駛至虛擬目標(biāo)點(diǎn)；

其中，所述第一坐標(biāo)信息為所述主車輛的中心點(diǎn)的坐標(biāo)信息，所述第二坐標(biāo)信息為所述障礙車輛的中心點(diǎn)的坐標(biāo)信息。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)障礙車輛駛?cè)胫鬈囕v所在車道的前方區(qū)域且主車輛陷入局部極小值點(diǎn)時(shí)，基于實(shí)時(shí)獲取的主車輛對(duì)應(yīng)的第一坐標(biāo)信息和障礙車輛對(duì)應(yīng)的第二坐標(biāo)信息，計(jì)算得到用于控制主車輛行駛至虛擬目標(biāo)點(diǎn)的第一勢(shì)場(chǎng)力，以使主車輛擺脫局部極小值點(diǎn)，并順利繞開障礙車輛，進(jìn)而提升車輛行駛安全性，規(guī)避交通事故風(fēng)險(xiǎn)。

作為優(yōu)選方案，所述按照預(yù)設(shè)的勢(shì)場(chǎng)力預(yù)測(cè)算法，結(jié)合所述第一坐標(biāo)信息和所述第二坐標(biāo)信息，計(jì)算得到所述主車輛對(duì)應(yīng)的第一勢(shì)場(chǎng)力，并利用所述第一勢(shì)場(chǎng)力，控制所述主車輛行駛至虛擬目標(biāo)點(diǎn)，具體為：

根據(jù)空間幾何關(guān)系，結(jié)合所述第一坐標(biāo)信息和所述第二坐標(biāo)信息，確定所述虛擬目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第三坐標(biāo)信息，并根據(jù)所述第一坐標(biāo)信息和所述第三坐標(biāo)信息，計(jì)算得到所述主車輛的中心點(diǎn)和所述虛擬目標(biāo)點(diǎn)之間的距離；

按照預(yù)設(shè)的勢(shì)場(chǎng)力預(yù)測(cè)算法，結(jié)合所述主車輛的中心點(diǎn)和所述虛擬目標(biāo)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算得到所述主車輛對(duì)應(yīng)的所述第一勢(shì)場(chǎng)力；

利用所述第一勢(shì)場(chǎng)力，控制所述主車輛行駛至所述虛擬目標(biāo)點(diǎn)。