[发明专利]车辆自动驾驶变道轨迹的规划方法及电子设备

说明书

本发明公开了一种车辆自动驾驶变道轨迹的规划方法，包括：将上一周期规划的第一车体坐标系下的历史规划轨迹变换至当前周期的第二车体坐标系，获得第一变换轨迹；确定第二车体坐标系下的第一参考线；确定当前周期终止时刻的预测位置点；将预测位置点和第一变换轨迹拼接并变换至第三车体坐标系获得第二变换轨迹；将第一参考线变换至第三车体坐标系获得第二参考线；将第二参考线的始末位置点变换至Frenet坐标系并进行多项式拟合，获得横向规划轨迹和纵向规划轨迹；将横向规划轨迹和纵向规划轨迹变换至第三车体坐标系，获得第三变换轨迹；将第二变换轨迹和第三变换轨迹拼接，获得目标规划轨迹；上述方法能够减小相邻周期规划轨迹的误差。

技术领域

本申请涉及车辆自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆自动驾驶变道轨迹的规划方法及电子设备。

背景技术

汽车的车体坐标系是用来描述汽车运动的特殊动坐标系；其原点与质心重合，当车辆在水平路面上处于静止状态，X轴平行于地面指向车辆前方，Z轴通过汽车质心指向上方，Y轴指向驾驶员的左侧。

目前在车辆自动驾驶中的变道轨迹规划研究中，绝大多数是基于已有高精地图的基础上，采用全局坐标系进行轨迹规划。而为了节约成本，在没有地图的情况下，目前的规划方法是通过摄像头和毫米波雷达给出车道线和目标物在车体坐标下的位置，速度等信息，再通过本车初始状态和变道完成时刻的设定状态，通过拟合得到车体坐标系下每个规划周期的变道轨迹，然后输出到车辆控制模块进行自动控制；其中，规模模块在每个规划周期中输出当前周期的规划路径，在当前周期的规划轨迹还没输出之前，控制模块使用的是上一个周期的规划轨迹。但这种规划方法存在的问题是：上一个周期规划的轨迹在规划模块将结果输出至控制模块时，已经经过了一段时间，因此当前周期、当前时刻时车辆状态、位置已经发生了改变，产生了较大的误差；若控制模块直接使用上一个周期变道轨迹，由于上一个周期变道轨迹的预测位置与当前周期车辆的实际位置之间的较大误差，致使当前周期与上一周期的两次规划轨迹之间出现明显的差异，会导致车辆出现方向盘猛然抖动的情况，造成乘客不适及安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种车辆自动驾驶变道轨迹的规划方法及电子设备，以解决或者部分解决目前自动驾驶在相邻两个规划周期之间输出的规划轨迹不重合或存在较大的差异，造成车辆控制突变，产生安全隐患的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆自动驾驶变道轨迹的规划方法，包括：

根据变道轨迹的规划周期T，在当前周期的起始时刻，获取上一周期规划的在第一车体坐标系下的历史规划轨迹；

将历史规划轨迹变换至当前周期起始时刻下的第二车体坐标系，获得第一变换轨迹；

确定第二车体坐标系下的第一参考线；

确定在当前周期终止时刻、第二车体坐标系下车辆的预测位置点；

将预测位置点和第一变换轨迹进行拼接，获得在第二车体坐标系下的待处理轨迹；其中，待处理轨迹中的第一个位置点为预测位置点；

将待处理轨迹变换至第三车体坐标系，获得第二变换轨迹；其中，第三车体坐标系为预测位置点的车体坐标系；

获取指定位置点；根据预测位置点和指定位置点，将第一参考线变换至第三车体坐标系，获得第二参考线；其中，第二参考线的起始位置点对应于预测位置点在第一参考线上的投影点，末尾位置点对应于指定位置点在第一参考线上的投影点；

将起始位置点和末尾位置点变换至Frenet坐标系，获得起始位置点和末尾位置点在Frenet坐标系下的坐标信息；

根据起始位置点和末尾位置点在Frenet坐标系下的坐标信息，确定在Frenet坐标系下的横向规划轨迹和纵向规划轨迹；

将横向规划轨迹和纵向规划轨迹变换至第三车体坐标系，获得第三变换轨迹；