[发明专利]自动驾驶偏移的横向轨迹规划系统及方法

权利要求书

1.自动驾驶偏移的横向轨迹规划系统，其特征在于：包括自动驾驶横向控制状态模块(1)、环境认知模块(2)、本车车速模块(3)、触发偏移模块(4)、最终的偏移过渡时间模块(5)、偏移轨迹规划模块(6)、道路中心线系数模块(9)、横向控制最终轨迹计算模块(7)和横向控制执行模块(8)；

所述自动驾驶横向控制状态模块提供当前横向控制的状态信号，并将横向控制的状态信号传送给触发偏移模块；

所述环境认知模块，根据周围的场景计算出相对于危险物体的横向目标偏移量以及期望偏移过渡时间；将横向目标偏移量传送给触发偏移模块、偏移轨迹规划模块；将期望偏移过渡时间传送给最终的偏移过渡时间模块；

所述触发偏移模块，接收横向控制的状态信号，环境认知模块的横向目标偏移量，判断是否触发偏移轨迹规划模块启动偏移规划；

所述最终的偏移过渡时间模块，根据期望偏移过渡时间进行限值生成最终偏移过渡时间并输出给偏移轨迹规划模块；

所述偏移轨迹规划模块，接收触发偏移模块的触发偏移规划信号、最终的偏移过渡时间模块的最终偏移过渡时间信号、环境认知模块的横向目标偏移量以及期望偏移过渡时间信号，将横向目标偏移量规划成能够直接叠加至道路中心线上的偏移轨迹系数Final_DeltA0、Final_DeltA1、Final_DeltA2；

所述道路中心线系数模块，提供道路的中心线系数A0、A1、A2、A3；

所述横向控制最终轨迹计算模块，在道路的中心线系数上叠加偏移轨迹系数；

所述横向控制执行模块，执行道路中心线叠加偏移轨迹系数后用于控制跟踪的轨迹。

2.如权利要求1所述的自动驾驶偏移的横向轨迹规划系统，其特征在于：将横向目标偏移量规划成下列二次曲线，并通过曲线插值求的偏移轨迹系数；y＝Final_DeltA0+Final_DeltA1*x+Final_DeltA2*x²；其中，x为相对于本车的纵向距离，y为相对于本车的横向距离。

3.如权利要求2所述的自动驾驶偏移的横向轨迹规划系统，其特征在于：曲线插值按如下方式进行：

步骤1)建立插值公式，

DeltA0＝c(1)*t³+c(2)*t⁴+c(3)*t⁵+DeltOffset+Offset；

DeltA1＝(3*c(1)*t²+4*c(2)*t³+5*c(3)*t⁴)/Speed；

DeltA2＝(6*c(1)*t+12*c(2)*t²+20*c(3)*t³)/(2*Speed)；

其中：

DeltOffset＝Offset-Offset_prev，Offset为横向目标偏移量，Offset_prev为上一次插值横向目标偏移量，Speed为车速；c(1)为插值公式的三阶项系数，c(2)为插值公式的四阶项系数，c(3)为插值公式的五阶项系数；

T为期望偏移过渡时间；

c＝T_matrix\y_out；

t＝t_last+dt，触发插值时t为0，t_last为上一次插值时间，dt为每次插值时间计算步长；当t大于T时或者横向控制退出时，DeltA0等于Offset，DeltA1、DeltA2为0；

步骤2)条件判断：

偏移规划触发时间间隔大于等于上次偏移规划触发时的期望偏移过渡时间，则Fnial_DeltA0等于DeltA0，Fnial_DeltA1等于DeltA1，Fnial_DeltA2等于DeltA2；

偏移规划触发时间间隔小于上次偏移规划触发时的期望偏移过渡时间，则Fnial_DeltA0等于DeltA0；DeltA1、DeltA2分别进行二次插值规划处理：

Final_DeltA1＝c(1)*t³+c(2)*t⁴+c(3)*t⁵+DeltOffset+DeltA1；

其中，DeltOffset＝DeltA1-DeltA1_prev，DeltA1_prev为上一次插值DeltA1值；

Final_DeltA2＝c(1)*t³+c(2)*t⁴+c(3)*t⁵+DeltOffset+DeltA2；

其中，DeltOffset＝DeltA2-DeltA2_prev，DeltA2_prev为上一次插值DeltA2值。