[发明专利]一种基于道路数据的仿真车避开障碍行驶的方法

说明书

本发明涉及一种基于道路数据的仿真车避开障碍行驶的方法，属于自动驾驶技术领域。该方法使用了射线检测，从车中点和车两侧各射出射线检测前方是否有障碍，并且提前在车辆两边车道检测是否有障碍，避障时也能算出合适的点作为目标点，能较为拟真的实现真实车辆的行车检测和避障行为。本发明使用了射线作为障碍检测的手段，不但性能消耗很低，而且能够实现按照交通规则去变道，并进一步根据速度设定安全距离，判断什么时候该变道，从而满足仿真车的大部分避障需求。

技术领域

本发明涉及一种基于道路数据的仿真车避开障碍行驶的方法，属于自动驾驶技术领域。

背景技术

自动驾驶仿真需要模仿真实道路环境，在已经生成了道路数据的情况下，仿真车需要有检测障碍和避开障碍的功能，以模拟真实车辆的行车行为。目前，在unity中实现障碍检测和避障行驶大多是用使用unity自带模块navigation寻路模块实现的，但是navigation寻路模块在遇到障碍的时候只会找最短路径去避障而不是按照交通规则去变道，也不能根据速度判断什么时候该变道，而且无法检测其他可变道的路的路况是否可以变道，因此unity自带的navigation模块不能满足仿真的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种性能消耗很低、能够满足仿真需要的基于已有路径检测障碍和避开障碍行驶的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于道路数据的仿真车避开障碍行驶的方法，每条道路数据包括若干条首尾相连的路径组成的车道以及可变道路径的集合，所述车道的中心线按预设间隔依次采集得到路点坐标，其中，可变道路径的集合包括可左变道路径的集合和可右变道路径的集合；所述方法包括以下步骤：

步骤一、仿真车沿着当前车道的路点坐标依次行驶，并周期性地检测仿真车前方是否有障碍，具体包括以下步骤：

S101、用当前车道的下一个路点坐标减去当前路点坐标得到车辆行驶方向；

S102、根据仿真车的当前速度v、加速度a和车身长度l，计算得到仿真车的安全距离s=0.5*v*v/a+l+2，其中当前速度v的单位为m/s，加速度a的单位为m/s²，车身长度l的单位为m，仿真车的安全距离s的单位为m；

S103、从仿真车的当前路点坐标、车身左侧坐标、车身右侧坐标分别向车辆行驶方向发射长度为仿真车安全距离s的射线，如果射线检测到障碍则执行步骤二，否则在下一周期继续重复执行步骤一；

步骤二、检测当前车道的左侧车道是否可以变道，包括以下步骤：

S201、检测仿真车在当前车道的路径是否属于可左变道路径的集合，如是，则执行步骤S202，如否，则执行步骤三；

S202、遍历左侧车道内的所有路点，找到与仿真车当前坐标的距离最短的路点记为左路点坐标；仿真车从左路点坐标以及仿真车位于左路点坐标时的车身左侧坐标和车身右侧坐标分别向车辆行驶方向发射射线，射线的长度为仿真车安全距离s，如果射线检测到障碍则执行步骤三，否则以左侧车道为目标车道执行步骤四；

步骤三、检测当前车道的右侧车道是否可以变道，包括以下步骤：

S301、检测现在当前车道的路径是否属于可右变道路径的集合，如是，则执行步骤S302，如否，则执行步骤五；

S302、遍历右侧车道内的所有路点，找到与仿真车当前坐标的距离最短的路点记为右路点坐标；仿真车从右路点坐标以及仿真车位于右路点坐标时的车身左侧坐标和车身右侧坐标分别向车辆行驶方向发射射线，射线的长度为仿真车安全距离s，如果射线检测到障碍则执行步骤五，否则以右侧车道为目标车道执行步骤四；