用于智能驾驶的转向预瞄点、转向角的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了转向预瞄点确定方法、转向角确定方法、转向预瞄点确定装置、转向角确定设备以及车载设备。该转向预瞄点确定方法用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，包括：获取智能驾驶对象的期望行驶路径、当前位置及其在期望行驶路径上的投影点；计算投影点在期望行驶路径上的曲率半径、第一参考圆和第二参考圆，该第一参考圆与期望行驶路径在投影点相切，且其半径为该曲率半径，该第二参考圆以该智能驾驶对象的当前位置为圆心，以预瞄距离为半径；以及确定第一参考圆和第二参考圆的交点为转向预瞄点。这样，兼顾了路径跟踪的稳定性和精度。

Method and device for determining steering preview and steering angle for intelligent driving

The invention provides a method for determining a steering preview point, a turning angle determination method, a turning preview point determining device, a steering angle determining device and a vehicle mounted device. The steering preview point determination method is used to determine the steering preview point of the driving intelligent driving object, including: obtaining the expected driving path of the intelligent driving object, the current position and the projection point on the expected driving path; calculating the curvature radius of the projection point on the expected driving path, the first reference circle and the second reference. The first reference circle is tangent to the expected driving path at the projection point and its radius is the radius of curvature. The second reference circle is a center with the current position of the intelligent driving object, the preview distance is a radius, and the intersection point of the first reference circle and the second reference circle is a rotating preview point. In this way, the stability and accuracy of path tracking are taken into account.

【技术实现步骤摘要】
用于智能驾驶的转向预瞄点、转向角的确定方法及装置
本专利技术总的来说涉及自动驾驶领域，且更加具体地，涉及转向预瞄点确定方法、转向角确定方法、转向预瞄点确定装置、转向角确定设备以及车载设备。
技术介绍
随着科技的进步，自动驾驶技术也得到了很大的发展，尤其是应用自动驾驶技术的汽车。目前，许多产品车型的高端配置都具有自动驾驶功能。这种具有自动驾驶功能的车辆又被称为智能驾驶车辆，在车辆智能化技术当中，车辆自动控制技术又是车辆研究领域的一个热点。其中，当控制车辆转向跟踪期望路径行驶时，预瞄点的确定是一个非常关键的因素。根据预瞄点的位置以及本车的当前位姿，再经过一定的控制算法，即可得到本车当前的期望前轮偏角，从而控制车辆转向，使其跟踪期望路径行驶。因此，存在对于改进的用于确定转向预瞄点以及相应地确定转向角的方法的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的缺陷和不足，提供新颖的和改进的转向预瞄点确定方法、转向角确定方法、转向预瞄点确定装置、转向角确定设备以及车载设备。根据本专利技术的一方面，提供了一种转向预瞄点确定方法，用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，所述转向预瞄点确定方法包括：获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径；确定所述智能驾驶对象的当前位置；确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点；计算所述投影点在所述期望行驶路径上的曲率半径；计算第一参考圆，所述第一参考圆与所述期望行驶路径在所述投影点相切，且所述第一参考圆的半径为所述曲率半径；计算第二参考圆，所述第二参考圆以所述智能驾驶对象的当前位置为圆心，以预瞄距离为半径；以及，确定所述第一参考圆和所述第二参考圆的交点为所述转向预瞄点。在上述转向预瞄点确定方法中，确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点具体包括：确定所述智能驾驶对象的当前位置是否在所述期望行驶路径上；和，响应于确定所述智能驾驶对象的当前位置不在所述期望行驶路径上，确定所述智能驾驶对象的当前位置到所述期望行驶路径的最近点为所述投影点。在上述转向预瞄点确定方法中，通过以下的至少其中之一获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径：所述智能驾驶对象的规划行驶路径；所述智能驾驶对象当前行驶的路径的延伸轨迹；用户对所述智能驾驶对象的自定义行驶路径；和，所述智能驾驶对象的地图数据。在上述转向预瞄点确定方法中，所述预瞄距离为所述智能驾驶对象的当前行驶速度乘以一预定系数。根据本专利技术的另一方面，提供了一种智能驾驶对象的转向角确定方法，包括：以如上所述的转向预瞄点确定方法确定所述智能驾驶对象的转向预瞄点；获取所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标；以及，基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的转向角。在上述转向角确定方法中，获取所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标具体包括：确定所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角；和，基于所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角和当前位置信息计算所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标。在上述转向角确定方法中，基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的转向角具体包括：基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的前轮偏角；和，对所述前轮偏角进行比例转换以获取转向电机的期望角度。在上述转向角确定方法中，基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的前轮偏角具体包括以下面公式(1)计算所述前轮偏角：其中，δ是所述前轮偏角，L是所述智能驾驶对象的前轮轴距，α是所述转向预瞄点与所述智能驾驶对象的当前位置的连线和与所述智能驾驶对象的本地坐标系的y轴的夹角，ld是所述预瞄距离。根据本专利技术的再一方面，提供了一种转向预瞄点确定装置，用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，所述转向预瞄点确定装置包括：行驶路径获取单元，用于获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径；当前位置确定单元，用于确定所述智能驾驶对象的当前位置；投影点确定单元，用于确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点；曲率半径计算单元，用于计算所述投影点在所述期望行驶路径上的曲率半径；第一参考圆计算单元，用于计算第一参考圆，所述第一参考圆与所述期望行驶路径在所述投影点相切，且所述第一参考圆的半径为所述曲率半径；第二参考圆计算单元，用于计算第二参考圆，所述第二参考圆以所述智能驾驶对象的当前位置为圆心，以预瞄距离为半径；以及，转向预瞄点确定单元，用于确定所述第一参考圆和所述第二参考圆的交点为所述转向预瞄点。在上述转向预瞄点确定装置中，所述投影点确定单元具体用于：确定所述智能驾驶对象的当前位置是否在所述期望行驶路径上；和，响应于确定所述智能驾驶对象的当前位置不在所述期望行驶路径上，确定所述智能驾驶对象的当前位置到所述期望行驶路径的最近点为所述投影点。在上述转向预瞄点确定装置中，所述行驶路径获取单元通过以下的至少其中之一获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径：所述智能驾驶对象的规划行驶路径；所述智能驾驶对象当前行驶的路径的延伸轨迹；用户对所述智能驾驶对象的自定义行驶路径；和，所述智能驾驶对象的地图数据。在上述转向预瞄点确定装置中，所述预瞄距离为所述智能驾驶对象的当前行驶速度乘以一预定系数。根据本专利技术的又一方面，提供了一种智能驾驶对象的转向角确定设备，包括：如上所述的转向预瞄点确定装置，用于确定所述智能驾驶对象的转向预瞄点；坐标获取单元，用于获取所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标；以及，转向角计算单元，用于基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的转向角。在上述转向角确定设备中，所述坐标获取单元具体用于：确定所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角；和，基于所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角和当前位置信息计算所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标。在上述转向角确定设备中，所述转向角计算单元具体用于：基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的前轮偏角；和，对所述前轮偏角进行比例转换以获取转向电机的期望角度。在上述转向角确定设备中，所述转向角计算单元具体用于以下面公式(1)计算所述智能驾驶对象的前轮偏角：其中，δ是所述前轮偏角，L是所述智能驾驶对象的前轮轴距，α是所述转向预瞄点与所述智能驾驶对象的当前位置的连线和与所述智能驾驶对象的本地坐标系的y轴的夹角，ld是所述预瞄距离。根据本专利技术的又一方面，提供了一种车载设备，包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；和，处理器，用于执行所述存储器存储的计算机可执行指令，以执行如上所述的转向预瞄点确定方法。根据本专利技术的又一方面，提供了一种车载设备，包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；和，处理器，用于执行所述存储器存储的计算机可执行指令，以执行如上所述的转向角确定方法。根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算装置执行时，可操作来执行如上所述的转向预瞄点确定方法。根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算装置执行时，可操作来执行如上所述的转向角确定方法。本专利技术提供的转向预瞄点确定方法、转向角确定方法、转向预瞄点确定装置、转向角确定设备以及车载设备，通过将预瞄点的位置设置在参考圆上而非期望路径上，可以设置较大的预瞄距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向预瞄点确定方法，用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，所述转向预瞄点确定方法包括：获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径；确定所述智能驾驶对象的当前位置；确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点；计算所述投影点在所述期望行驶路径上的曲率半径；计算第一参考圆，所述第一参考圆与所述期望行驶路径在所述投影点相切，且所述第一参考圆的半径为所述曲率半径；计算第二参考圆，所述第二参考圆以所述智能驾驶对象的当前位置为圆心，以预瞄距离为半径；以及确定所述第一参考圆和所述第二参考圆的交点为所述转向预瞄点。

【技术特征摘要】
1.一种转向预瞄点确定方法，用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，所述转向预瞄点确定方法包括：获取所述智能驾驶对象的期望行驶路径；确定所述智能驾驶对象的当前位置；确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点；计算所述投影点在所述期望行驶路径上的曲率半径；计算第一参考圆，所述第一参考圆与所述期望行驶路径在所述投影点相切，且所述第一参考圆的半径为所述曲率半径；计算第二参考圆，所述第二参考圆以所述智能驾驶对象的当前位置为圆心，以预瞄距离为半径；以及确定所述第一参考圆和所述第二参考圆的交点为所述转向预瞄点。2.如权利要求1所述的转向预瞄点确定方法，其中，确定所述智能驾驶对象的当前位置在所述期望行驶路径上的投影点具体包括：确定所述智能驾驶对象的当前位置是否在所述期望行驶路径上；和响应于确定所述智能驾驶对象的当前位置不在所述期望行驶路径上，确定所述智能驾驶对象的当前位置到所述期望行驶路径的最近点为所述投影点。3.一种智能驾驶对象的转向角确定方法，包括：以如权利要求1到2中任意一项所述的方法确定所述智能驾驶对象的转向预瞄点；获取所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标；以及基于所述坐标计算所述智能驾驶对象的转向角。4.如权利要求3所述的转向角确定方法，其中，获取所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标具体包括：确定所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角；和基于所述智能驾驶对象在大地坐标系下的航向角和当前位置信息计算所述转向预瞄点在所述智能驾驶对象的本地坐标系下的坐标。5.一种转向预瞄点确定装置，用于确定正在行驶的智能驾驶对象的转向预瞄点，所述转向预瞄点确定装置包括：行驶路径获取单元，用于获取所述智...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世杰，姜岩，周小成，
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