驾驶轨迹优化系统技术方案

本发明专利技术涉及自动驾驶控制技术领域，公开了一种驾驶轨迹优化系统，该驾驶轨迹优化系统包括：获取装置，用于获取所述驾驶轨迹的初始点列信息；计算装置，用于对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；处理装置，用于基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；其中，所述计算装置还被配置为：从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。该系统用以优化驾驶轨迹，为平稳的无人驾驶提供可能，改善驾驶舒适度并提高驾驶器运行性能。

【技术实现步骤摘要】
驾驶轨迹优化系统
本专利技术涉及自动驾驶控制
，具体地，涉及一种驾驶轨迹优化系统。
技术介绍
无人驾驶技术日益发展，现有技术自动驾驶方案的主要缺点是：1)车辆运动速度非恒定，不同速度下相同距离间隔内采集的点数不同；2)当车速较低或者静止时，由于传感器自身噪声及外界环境噪声的影响，会造成局部采样点过多且抖动；3)当车速较快时，单位距离内的采样点太少，横向控制器可能无法精确预测下一时刻运动趋势，尤其是在大转弯的情况下；4)计算得到的轨迹转向角，曲率等参数有跳变，会增加驾驶控制器设计负担。如何让车辆运行更加平稳，提高乘客的舒适度，是无人驾驶决策控制要研究的问题，车辆稳定性成为评价无人驾驶控制性能的重要因素。现有的技术无人驾驶轨迹绘制，多以一定的采样频率采集GPS数据作为预设轨迹，驾驶控制器根据预设轨迹对车辆进行横向和纵向控制，预设轨迹中往往包含坐标点、方向角、曲率等信息。而对轨迹的优化多采用后续驾驶数据的采集反馈到控制系统中，对预设轨迹进行优化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种驾驶轨迹优化系统，该驾驶轨迹优化系统，得到优化的驾驶轨迹，驾驶轨迹更加平滑，根据该优化的驾驶轨迹行驶可降低驾驶控制器设计难度，提高车辆运行性能。为了实现上述目的，本专利技术提供一种驾驶轨迹优化方法，该方法包括：获取驾驶轨迹的初始点列信息；对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；以及，从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。优选地，从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行曲线拟合运算的函数为Spiralfit(start,goal,s)，包括如下公式：k(s)＝u(s)(2)u(s)＝a*s3+b*s2+c*s+d(1)其中，start为所述关键点列的起点，start＝[xs,ys,θs,ks]，xs为所述起点的横坐标，ys为所述起点的纵坐标，θs为所述起点的方向角，ks为所述起点的曲率；goal为所述关键点列的终点，goal＝[xg,yg,θg,kg]，xg为所述终点的横坐标，yg为所述终点的纵坐标，θg为所述终点的方向角，kg为所述终点的曲率；s为所述关键点列内的点与所述关键点列的起点之间的距离；a、b、c和d为拟合运算参数。优选地，初始点列的方向角其中，Δy＝yn-yn-1，Δx＝xn-xn-1。优选地，初始点列的曲率k＝Δθ/Δs，其中，Δθ＝θn-θn-1。优选地，基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定关键点列包括：当曲率k在0.05-0.15之间时，确定该点列为关键点列。本专利技术还提供一种驾驶轨迹优化系统，该系统包括：获取装置，用于获取所述驾驶轨迹的初始点列信息；计算装置，用于对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；处理装置，用于基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；其中，所述计算装置还被配置为：从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。优选地，所说计算装置从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行曲线拟合运算的函数为Spiralfit(start,goal,s)，包括如下公式：k(s)＝u(s)(2)u(s)＝a*s3+b*s2+c*s+d(l)其中，start为所述关键点列的起点，start＝[xs,ys,θs,ks]，xs为所述起点的横坐标，ys为所述起点的纵坐标，θs为所述起点的方向角，ks为所述起点的曲率；goal为所述关键点列的终点，goal＝[xg,yg,θg,kg]，xg为所述终点的横坐标，yg为所述终点的纵坐标，θg为所述终点的方向角，kg为所述终点的曲率；s为所述关键点列内的点与所述关键点列的起点之间的距离；a、b、c和d为拟合运算参数。优选地，所述计算装置对所述初始点列的方向角其中，Δy＝yn-yn-1，Δx＝xn-xn-1。优选地，所述计算装置对所述初始点列的曲率k＝Δθ/Δs其中，Δ6＝θn-θn-1。优选地，所述处理装置基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定关键点列包括：当曲率k在0.05-0.15之间时，确定该点列为关键点列。通过上述技术方案，获取初始的驾驶轨迹，生成驾驶轨迹的初始点列信息，对上述初始点列信息进行计算，得到初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；以及，从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。通过上述方法，消除驾驶轨噪声，优化驾驶轨迹，为更加平稳的自动驾驶汽车提供前提。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术一种实施方式的驾驶轨迹优化方法流程图；图2是本专利技术一种实施方式的驾驶轨迹优化方法确定关键点列示意图；图3是初始驾驶轨迹曲率曲线；图4是根据本专利技术一种实施方式的驾驶轨迹优化方法优化后轨迹的曲率曲线；图5是本专利技术一种实施方式的驾驶轨迹优化系统结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是本专利技术一种实施方式的驾驶轨迹优化方法。如图1所示，该方法包括：在步骤S110中，获取驾驶轨迹的初始点列信息；在步骤S120中，对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；在步骤S130中，基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；以及，在步骤S140中，从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。上述方案中，通过某种技术手段，例如通过GPS定位或视觉定位获取初始驾驶轨迹，生成初始点列信息，对上述初始点列信息进行计算，得到初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ，基于计算得到的所述初始点列的曲率k，确定曲率k处于预设范围内的点列作为关键点列；从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹；例如可进行三次拟合运算，将三次拟合运算得到的终点坐标与初始点列的终点坐标进行比较，选取与初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驾驶轨迹优化系统，该系统包括：获取装置，用于获取所述驾驶轨迹的初始点列信息；计算装置，用于对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；处理装置，用于基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；其中，所述计算装置还被配置为：从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种驾驶轨迹优化系统，该系统包括：获取装置，用于获取所述驾驶轨迹的初始点列信息；计算装置，用于对所述初始点列信息进行计算，得到所述初始点列的坐标值、曲率k和方向角θ；处理装置，用于基于计算得到的所述初始点列的曲率，确定曲率处于预设范围内的点列作为关键点列；其中，所述计算装置还被配置为：从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行若干次曲线拟合运算，将所述若干次曲线拟合运算得到的终点与所述关键点列的终点比较，确定所述拟合后的曲线的终点与所述关键点列的终点误差最小的拟合曲线为最终的驾驶优化轨迹。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算装置从所述关键点列的起点向终点对所述关键点列进行曲线拟合运算的函数为Spiralfit(start,goal,s)，包括如下公式：k(s)＝u(s)(2)u(s)＝a*s3+b*2+c*+d(1)其中，start为所述关键点列的起点，start＝[xs,ys,θs,ks...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙龙飞，
申请(专利权)人：乐视汽车北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11