[发明专利]一种基于斥力场模型的特种车辆避让方法和系统

权利要求书

1.一种基于斥力场模型的特种车辆避让方法，其特征在于：包括，

以当前车辆的行驶方向构建行驶坐标系，获取障碍物的边界坐标，计算避障安全距离，构建障碍边界的斥力函数；

所述构建行驶坐标系的方法为，

以当前车辆的几何中心为O点，以行驶方向为Y轴，以平行于车轴方向为X轴，构建XOY平面坐标系作为行驶坐标系；

所述计算避障安全距离的方法包括

计算障碍边界P_i(x_i，y_i)到当前车辆的距离：

其中，B为当前车辆的宽度，L为当前车辆的长度，满足下式，

引入当前车辆与障碍物的相对速度v，

v＝v₀-v_i

其中，v₀为当前车辆的速度，v_i为障碍物的速度；

障碍物的避障安全距离为，

其中，k₁0为安全系数；

以当前车辆为基点，以特种车辆的行驶方向构建特种坐标系，获取特种车辆的边界坐标，构建特种车辆边界斥力函数；

在需要避让特种车辆时，计算障碍物边界斥力函数和特种车辆边界斥力函数在行驶坐标系的两个坐标轴上的合力；

基于车辆行驶方向的合力控制当前车辆的速度，基于垂直行驶方向的横向合力控制当前车辆的转向角度。

2.根据权利要求1所述的一种基于斥力场模型的特种车辆避让方法，其特征在于：所述障碍边界的斥力函数构建方法为，

当ρ₁＝D₁时开始避障，则安全避障的斥力函数的最大范围为D₁，此时斥力场函数为，

其中，k_p为斥力系数；

当时，斥力场仅在X轴方向上有作用，其他情况下仅在Y轴方向有作用，因此将斥力场函数改进为，

记为

3.根据权利要求2所述的一种基于斥力场模型的特种车辆避让方法，其特征在于：所述特种坐标系的构建方法为：

以当前车辆的几何中心为坐标原点O，以特种车辆的行进方向为Y′轴，以垂直Y′轴的方向为X′轴。