一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法技术

本发明专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提出一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法；过程为，探测本车道内前方两个移动目标，判断最近的移动目标是否有横向运动的趋势，计算储存的移动目标的运动数据，计算运动趋势，判断是否有变道必要，如有变道必要，则获取目标的横向移动速度和横向移动加速度；本方法在车道线缺失的情况下，通过自动驾驶车辆已安装的传感器观察车辆周围环境的目标运动信息，根据所观察的目标运动信息，施加横向运动控制力矩，达到自动驾驶车辆横向运动控制的目的，本方法提升了自动驾驶车辆在车道线缺失情况下的横向运动控制的表现水平，保证了自动驾驶车辆运行时的稳定性能。

Method for selecting lateral motion control object of automatic driving vehicle

The aim of the invention is to overcome the shortcomings of the prior art and the lack of a kind of automatic driving vehicle lateral motion control methods; process, the detection of lane in front of two moving targets, determine whether the lateral movement of the recent trend of mobile target, calculate the moving target motion data storage, computing motion the trend, to determine whether a change is necessary, if necessary to change, the transverse velocity and lateral movement acceleration target acquisition; the lack of the method in the lane line, automatic driving vehicle installed sensor through the observation of the target motion information of the environment around the vehicle, according to the motion information observed, transversely the motion control torque, achieve automatic driving vehicle lateral motion control, this method improves the automatic driving vehicle missing in the lane The performance level of the horizontal motion control in the case ensures the stability of the driving vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动驾驶车辆控制
，涉及一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，特别涉及一种车道线缺失情况下的自动驾驶车辆横向运动控制方法。
技术介绍
在目前的车辆自动驾驶领域，横向运动控制的输入源一般来自车道线的识别和划定。在完成车道线识别后，通过判断自动驾驶车辆与车道线的相对位置关系来控制车辆的横向运动，保持车辆在本车道线内行驶，避免错误地偏出车道行驶。但是在实际的行车环境中，由于多方面的原因，如道路年久失修、临时改变道路行进方向或临时封路等，均可能导致车道线不清晰或完全缺失，导致车道线无法被相关传感器识别。在这种情况下，根据车道线来控制车辆横向运动将不再准确。现有技术中，绝大部分专利所涉及的车辆横向运动控制，均将车道线的信息或其他信息作为必要输入条件。例如，中国专利CN104787045A需要基于有车道线标示等特征的环境来进行车辆横向控制；中国专利CN102358287A需要基于高精度GPS导航信息和车道线信息实现功能。所以当车道线缺失时，这些控制方法存在失效的可能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提出一种车道线缺失情况下的自动驾驶车辆横向运动控制方法；即在车道线缺失的情况下，通过自动驾驶车辆已安装的传感器观察车辆周围环境的目标运动信息。根据所观察的目标运动信息，施加横向运动控制力矩，达到自动驾驶车辆横向运动控制的目的。本专利技术提供了当自动驾驶车辆安装有两个传感器和自动驾驶车辆仅安装一个传感器时的自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法。当自动驾驶车辆安装有两个传感器时，本专利技术技术方案如下：一种车道线缺失情况下的自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法：当自动驾驶车辆安装有两个传感器时，即，自动驾驶车辆前保险杠处安装有第一传感器101，前挡风玻璃顶部安装有第二传感器，第一传感器为毫米波雷达，第二传感器为摄像头模块或激光雷达，本方法具体步骤如下：步骤2101、2102：第一传感器和第二传感器各自探测本车道前方的2个目标；并将距离自动驾驶车辆最近的目标定义为“目标1”，距离自动驾驶车辆次近的目标定义为“目标2”；步骤2201、2202：判断第一传感器和第二传感器各自探测到的目标1是否有横向运动趋势，如果各自探测到的目标1没有横向运动趋势则返回步骤2101、2102继续探测；步骤2301：如果在步骤2201、2202判断第一传感器和第二传感器各自探测到的目标1均具有横运动趋势，则继续判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势是否一致，即第一传感器探测到的目标1和第二传感器探测到的目标1的横向运动趋势是否均向左运动或者均向右运动；步骤2401：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势不一致，则选定距离自动驾驶车辆的纵向距离最近的目标作为目标1；步骤2402：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势一致，则融合匹配两个目标并生成新的目标1，以生成的新的目标1替换原目标1；步骤2501：通过对所选取的新的目标1的运动参数特征进行判断，来确定自动驾驶车辆是否有变道的必要；步骤2502：如果步骤2501中判断没有变道必要，进入终止程序；步骤2601：如果步骤2501中判断有变道必要后，获取新的目标1的横向移动速度和横向移动加速度；步骤2701：根据所获得的横向移动速度和横向移动加速度，对自动驾驶车辆进行变道控制。进一步的技术方案包括：步骤2101、2102所述的第一传感器和第二传感器各自探测本车道前方的2个目标的运动轨迹信息，包括目标的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆的横向距离、目标的横向运动加速度；步骤2201、2202中所述的判断第一传感器和第二传感器各自探测到的目标1是否有横向运动趋势的具体过程为：步骤5101、5102、5103：获得第一传感器和第二传感器各自探测到的目标1的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆的横向距离和目标的横向运动加速度；步骤5201、5202、5203：设置内部计数器，对目标1的横向运动速度、目标1距离自动驾驶车辆的横向距离和目标1的横向运动加速度的信息的存储次数进行技术；内部存储总计连续三个时刻的上述数据信息；步骤5301：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1的横向运动速度的信息的次数是否小于等于3；步骤5302：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1距离自动驾驶车辆的横向距离的信息的次数是否小于等于3；步骤5303：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1的横向运动加速度的信息的次数是否小于等于2；步骤5401、5402、5403：若步骤5301、5302、5303为真，则存储本时刻数据；步骤5501、5502、5503：若步骤5301、5302、5303为假，则删除最早数据，同时存储本时刻数据；步骤5601：判断所存储的连续三个时刻的第一传感器和第二传感器各自探测到的目标1的横向运动速度是否都大于标定值，且符号是否都相同，；步骤5602：对所存储的连续三个时刻横向距离值之中相邻两个时刻的横向距离值做差值，判断所得的两个差值是否都大于标定值，且符号是否都相同；传感器探测目标的横向运动速度和目标的横向运动加速度均为矢量，当符号为正时，定义为矢量方向向右；当符号为负时，定义为矢量方向向左。步骤5603：判断所存储的连续两个时刻的横向运动加速度是否都大于标定值，且符号是否都相同；步骤5701、5703、5705：判断步骤5601、5602、5603中的符号相同时，符号是否都为正；步骤5702、5704、5706：判断步骤5601、5602、5603中的符号相同时，符号是否都为负；步骤5801：如果步骤5701、5703中判断目标的横向运动速度符号、距离变化值符号是否均为正，如果均为正，则进入步骤5901；或者，如果步骤5705中判断目标的加速度符号均为正，则进入步骤5901；步骤5802：如果步骤5702、5704中判断目标的横向运动速度符号和距离变化值符号是否均为负，如果均为负，则进入步骤5902；或者，如果步骤5706中判断目标的加速度符号均为负，则进入步骤5902；步骤5901：横向运动趋势判断为向右运动；步骤5902：横向运动趋势判断为向左运动；步骤2402中所述的融合匹配两个目标并生成新的目标1的过程为：对于两个探测到的目标所含有的目标的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆的横向距离、目标的横向运动加速度进行加权平均处理，生成的新的目标1的上述参数替换目标1的上述参数。步骤2501中所述的通过对所选取的新的目标1的运动参数特征进行判断，来确定自动驾驶车辆是否有变道的必要的具体过程为：判断如下四个条件：(1)最近目标1前方是否有强反射点；(2)目标1和目标2的横向运动趋势是否相同；(3)目标1前方有极弱反射点或没有反射点；(4)目标1的横向移动速度大于可标定阈值；上述四个条件，第(1)条件和第(2)条件如果有一个满足，则判断自动驾驶车辆有变道必要；第(3)和第(4)条件需要同时满足才可判断自动驾驶车辆有变道需要。步骤2701中采用PID控制方法对自动驾驶车辆进行变道控制。当自动驾驶车辆只安装有一个传感器时，本专利技术技术方案如下：一种车道线缺失情况下的自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法：当自动驾驶车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，其特征在于：当自动驾驶车辆(301)安装有两个传感器时，即，自动驾驶车辆(301)前保险杠处安装有第一传感器(101)，前挡风玻璃顶部安装有第二传感器(102)，第一传感器(101)为毫米波雷达，第二传感器(102)为摄像头模块或激光雷达，本方法具体步骤如下：步骤2101、2102：第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测本车道前方的2个目标；并将距离自动驾驶车辆(301)最近的目标定义为“目标1”，距离自动驾驶车辆(301)次近的目标定义为“目标2”；步骤2201、2202：判断第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1是否有横向运动趋势，如果各自探测到的目标1没有横向运动趋势则返回步骤2101、2102继续探测；步骤2301：如果在步骤2201、2202判断第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1均具有横向运动趋势，则继续判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势是否一致，即第一传感器(101)探测到的目标1和第二传感器(102)探测到的目标1的横向运动趋势是否均向左运动或者均向右运动；步骤2401：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势不一致，则选定距离自动驾驶车辆(301)的纵向距离最近的目标作为目标1；步骤2402：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势一致，则融合匹配两个目标并生成新的目标1，以生成的新的目标1替换原目标1；步骤2501：通过对所选取的新的目标1的运动参数特征进行判断，来确定自动驾驶车辆(301)是否有变道的必要；步骤2502：如果步骤2501中判断没有变道必要，进入终止程序；步骤2601：如果步骤2501中判断有变道必要后，获取新的目标1的横向移动速度和横向移动加速度；步骤2701：根据所获得的横向移动速度和横向移动加速度，对自动驾驶车辆(301)进行变道控制。...

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，其特征在于：当自动驾驶车辆(301)安装有两个传感器时，即，自动驾驶车辆(301)前保险杠处安装有第一传感器(101)，前挡风玻璃顶部安装有第二传感器(102)，第一传感器(101)为毫米波雷达，第二传感器(102)为摄像头模块或激光雷达，本方法具体步骤如下：步骤2101、2102：第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测本车道前方的2个目标；并将距离自动驾驶车辆(301)最近的目标定义为“目标1”，距离自动驾驶车辆(301)次近的目标定义为“目标2”；步骤2201、2202：判断第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1是否有横向运动趋势，如果各自探测到的目标1没有横向运动趋势则返回步骤2101、2102继续探测；步骤2301：如果在步骤2201、2202判断第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1均具有横向运动趋势，则继续判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势是否一致，即第一传感器(101)探测到的目标1和第二传感器(102)探测到的目标1的横向运动趋势是否均向左运动或者均向右运动；步骤2401：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势不一致，则选定距离自动驾驶车辆(301)的纵向距离最近的目标作为目标1；步骤2402：如果步骤2301中判定两个传感器各自探测到的目标1的横向运动趋势一致，则融合匹配两个目标并生成新的目标1，以生成的新的目标1替换原目标1；步骤2501：通过对所选取的新的目标1的运动参数特征进行判断，来确定自动驾驶车辆(301)是否有变道的必要；步骤2502：如果步骤2501中判断没有变道必要，进入终止程序；步骤2601：如果步骤2501中判断有变道必要后，获取新的目标1的横向移动速度和横向移动加速度；步骤2701：根据所获得的横向移动速度和横向移动加速度，对自动驾驶车辆(301)进行变道控制。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，其特征在于：步骤2101、2102所述的第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测本车道前方的2个目标的运动轨迹信息，包括目标的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆(301)的横向距离、目标的横向运动加速度。3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，其特征在于：步骤2201、2202中所述的判断第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1是否有横向运动趋势的具体过程为：步骤5101、5102、5103：获得第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆(301)的横向距离和目标的横向运动加速度；步骤5201、5202、5203：设置内部计数器，对目标1的横向运动速度、目标1距离自动驾驶车辆(301)的横向距离和目标1的横向运动加速度的信息的存储次数进行计数；内部存储总计连续三个时刻的上述数据信息；步骤5301：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1的横向运动速度的信息的次数是否小于等于3；步骤5302：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1距离自动驾驶车辆(301)的横向距离的信息的次数是否小于等于3；步骤5303：查看计数器计数存储的不同时刻的目标1的横向运动加速度的信息的次数是否小于等于2；步骤5401、5402、5403：若步骤5301、5302、5303为真，则存储本时刻数据；步骤5501、5502、5503：若步骤5301、5302、5303为假，则删除最早数据，同时存储本时刻数据；步骤5601：判断所存储的连续三个时刻的第一传感器(101)和第二传感器(102)各自探测到的目标1的横向运动速度是否都大于标定值，且符号是否都相同；步骤5602：对所存储的连续三个时刻横向距离值之中相邻两个时刻的横向距离值做差值，判断所得的两个差值是否都大于标定值，且符号是否都相同；传感器探测目标的横向运动速度和目标的横向运动加速度均为矢量，当符号为正时，定义为矢量方向向右；当符号为负时，定义为矢量方向向左；步骤5603：判断所存储的连续两个时刻的横向运动加速度是否都大于标定值，且符号是否都相同；步骤5701、5703、5705：判断步骤5601、5602、5603中的符号相同时，符号是否都为正；步骤5702、5704、5706：判断步骤5601、5602、5603中的符号相同时，符号是否都为负；步骤5801：如果步骤5701、5703中判断目标的横向运动速度符号、距离变化值符号是否均为正，如果均为正，则进入步骤5901；或者，如果步骤5705中判断目标的加速度符号均为正，则进入步骤5901；步骤5802：如果步骤5702、5704中判断目标的横向运动速度符号和距离变化值符号是否均为负，如果均为负，则进入步骤5902；或者，如果步骤5706中判断目标的加速度符号均为负，则进入步骤5902；步骤5901：横向运动趋势判断为向右运动；步骤5902：横向运动趋势判断为向左运动。4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法，其特征在于：步骤2402中所述的融合匹配两个目标并生成新的目标1的过程为：对于两个探测到的目标所含有的目标的横向运动速度、目标距离自动驾驶车辆(301)的横向距离、目标的横向运动加速度进行加权平均处理，生成的新的目标1的上述参数替换目标1的上述参数。5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11