[发明专利]基于轨迹规划的车辆运动控制方法、装置及相关设备

说明书

本发明涉及智能驾驶领域，具体涉及一种基于轨迹规划的车辆运动控制方法、装置及相关设备，目的是解决汽车辅助驾驶时轨迹计算复杂度高、实用性差的问题。本发明的车辆运动控制方法包括：预先根据行程起始点、行程结束点，对车辆行程轨迹进行初步的规划，之后在运行过程中每隔一定的时间间隔，就在预先规划的车辆行程轨迹曲线上，沿行程方向截取预设长度的一小段参考轨迹，利用多项式拟合的方法，求出车辆当前行驶轨迹曲线，并据此生成车辆运动学模型参数，进而控制车辆的运行。该方法既能够简单、稳定、高效地完成车辆的行驶轨迹规划和运动控制，而且具有较强的鲁棒性，显著提高了车辆在整个运动过程中的舒适性。

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，具体涉及一种基于轨迹规划的车辆运动控制方法、装置及相关设备。

背景技术

在汽车辅助驾驶中，通过各种传感器获取数据，然后用计算机规划出路径，让汽车按照规划的路径行驶，一直是辅助驾驶的难点。

近年来，各类机器学习的方法被用于汽车辅助驾驶中，如基于视觉的机器学习尤为突出，这类方法主要是被用于感知阶段，最后的控制由于考虑到安全性等多方面的因素，并不采用这类不可预测的方法实现。

目前，量产的自动驾驶和辅助驾驶产品，大部分是基于预瞄点、多项式拟合的方式，这些方法是基于几何方式实现轨迹规划，往往在规划上苛求高精度，没有考虑到车辆运动学的特点，最后效果不好。其余采用深度学习等方式计算轨迹，由于有很多不可控的因素，也很难适用于自动驾驶这一特殊的场景。也有两者结合的产品，由于各自缺陷也没能很好的互补，再加上，成本和校准等各方面，也很难得到很好的应用。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决基于轨迹规划的车辆运动控制稳定性、高效性不能满足需求的问题，本发明提出了一种基于轨迹规划的车辆运动控制方法、装置及相关设备，能够简单、稳定、高效地完成车辆的行驶轨迹规划和运动控制。

本发明的一方面，提出一种基于轨迹规划的车辆运动控制方法，包括：

确定车辆当前行驶轨迹曲线；

依据车辆当前行驶状态以及所确定的车辆当前行驶轨迹曲线对车辆运动进行控制；

其中：

所述车辆当前行驶轨迹曲线所对应多项式中的参数向量依据车辆当前行驶状态和预先规划的车辆行程轨迹曲线计算；

所述车辆行程轨迹曲线为依据行程起始点、行程结束点所获取的路径规划曲线。

优选地，确定所述车辆当前行驶轨迹曲线是根据多项式拟合来确定，在多项式拟合的方法中采用的多项式为：

y＝c₀+c₁x+c₂x²

其中，x、y分别为车辆坐标系的横、纵坐标；c₀、c₁、c₂分别为多项式中的参数向量。

优选地，参数向量c₀、c₁、c₂的计算方法为：

c₀＝dist(P_i,P_n)

c₁＝(A_i-A_n)

c₂＝(A_m-A_n)/L

其中，P_i为车辆坐标系中，车辆的当前位置，P_n为所述车辆行程轨迹曲线上与P_i距离最近的点；