一种车辆自身轨迹的预测方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆自身轨迹的预测方法，所述预测方法为一种使用预测系统不断新建坐标系和坐标原点，并对已行驶路段的各坐标点相对新建坐标系的坐标原点实时更新赋值，选取当前时刻新建坐标系的坐标原点起被更新赋值的前N个坐标点参数进行坐标数据拟合，得到为道路预测曲线，重复上述步骤，不断生成新的预测曲线直至预测系统暂停或者结束，对车辆自身轨迹进行预测的方法。本发明专利技术通过不断新建坐标系进而实现实时预测车辆运行轨迹的方法，解决了现有技术中易受道路路况等因素的影响，道路曲率估计方法误差很大的问题，本发明专利技术预测方法实时预测车辆轨迹，预测精度高，可以基本达到基于图像检测方案的精度。

A Prediction Method of Vehicle Trajectory

【技术实现步骤摘要】
一种车辆自身轨迹的预测方法
本专利技术涉及智能交通
，特别是关于一种车辆自身轨迹的预测方法。
技术介绍
随着智能交通技术的发展，人类将逐渐从繁琐的驾驶操作中解脱出来，现阶段，ADAS（AdvancedDriverAssistanceSystem，高级驾驶辅助系统）正在迅速普及，将部分代替人类驾驶，因而其安全性和舒适性就显得尤为重要。作为ADAS的功能之一，ACC（AdaptiveCruiseControl，自适应巡航控制系统）基本解放了人类双脚，它能够自适应地跟随前车，保持安全距离。在ACC中，目标车辆的选择和跟踪是关键，而准确预测车辆自身行驶轨迹能更好地对目标车辆进行跟踪，提高控制的稳定性，降低安全风险。在没有视觉辅助的情况下，传统的预测车辆行驶路线的方法有：将车辆行驶轨迹看成半径实时变化的圆弧曲线，车辆轨迹预测是对车辆行驶道路曲率的估算与预测，主要包括利用方向盘转角、侧向加速度、轮速和横摆角速度计算当前道路曲率，再进行拟合预测下一时刻的道路曲率。该方法易受实际道路路况因素的影响，道路曲率估算方法误差很大。如申请公布号：CN109186607A的一种车辆行驶轨迹点预测的方法，其提供的是一种利用手机APP每间隔一段时间取一次车辆的GPS定位坐标点，并间隔一定时间将GPS定位坐标数据传输给车辆管理平台，由车辆管理平台分析、计算，获得车辆最新定位坐标点的技术方案，该技术方案用于在GPS信号的短暂丢失或者信号弱情况下，无法准确显示车辆的行驶轨迹的问题。如申请公布号：CN108364461A的一种车辆行驶轨迹预测方法，针对车辆驾驶员的习惯在熟悉的道路上行驶的情况，采用条件概率的计算方法，先把车辆的历史轨迹形成有序的路程集作为条件概率的总的样本空间，以车辆正在行驶的轨迹为条件，以条件概率的计算方法，计算在现在轨迹条件下到达其他路口的概率。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提到的问题，本专利技术提供一种不受路况影响且能准确预测车辆自身轨迹的预测方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种车辆自身轨迹的预测方法，所述预测方法为一种使用预测系统不断新建坐标系和坐标原点，并对已行驶路段的各坐标点相对新建坐标系的坐标原点实时更新赋值，选取当前时刻新建坐标系的坐标原点起被更新赋值的前N个坐标点参数进行坐标数据拟合，得到为道路预测曲线，重复上述步骤，不断生成新的预测曲线直至预测系统暂停或者结束，对车辆自身轨迹进行预测的方法。本专利技术车辆自身轨迹的预测方法通过不断新建和更新坐标系，并根据新建坐标系对已行驶路段的各坐标点进行重新赋值，消除累积误差，该种实时新建和更新坐标系的预测方法，不需要另外增加传感器，且不受实际道路路况因素的影响，预测曲线的道路曲率估计精度高。进一步地，上述车辆自身轨迹的预测方法，具体包括如下步骤，第一步：预测系统启动，新建坐标系，将车辆起始位置设置为坐标系的坐标原点；第二步：车辆行驶一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的坐标原点重新定义赋值，获得当前时刻的共计2个点的坐标值；第三步：车辆继续行驶与第二步相同一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的2个点的坐标值重新定义赋值，获得当前时刻的共计3个点的坐标值；第四步：重复第三步，至新建N次坐标系，获得新坐标系下的坐标原点和共计N-1个被重新定义赋值坐标点的坐标值，选取当前时刻新坐标系下包括坐标原点和N-1个点的坐标值的共计N个点的坐标值进行曲线拟合，即得到预测道路曲线；第五步：根据预测道路曲线，预测车辆再次行驶与上述步骤每次行驶的相同一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的N个坐标点的坐标值重新定义赋值，获得当前时刻的N+1个点的坐标值，选取当前时刻新坐标系下的自坐标原点起的前N个坐标点的坐标值进行曲线拟合，得到该时刻的车辆轨迹预测曲线；第六步：重复第五步，对车辆自身轨迹进行实时预测，直至预测系统关闭。进一步地，上述步骤中各坐标点的重新定义赋值，即预测过程中上一时刻各坐标点相对于新坐标系下的坐标原点的坐标位置，是根据预测系统中记录的车辆行驶时间、速度和偏航角度，计算出在新坐标系下上一时刻各坐标点相对于新建立的坐标系坐标原点的坐标位置，然后进行重新定义赋值的方式。预测系统中实时记录车辆的行驶时间、速度和偏航角度，通过行驶时间、速度和偏航角度等参数，计算在新建坐标系下上一时刻各坐标点的坐标位置，并重新定义赋值，较好地避免了现有技术中预测曲线一直从车辆起始位置开始，随着车辆的行驶，误差越来越大的情况，有效减少了车辆行驶时间和距离造成的误差，有效提升了预测精度。进一步地，车辆每次行驶距离为0.2m～0.8m。进一步地，车辆每次行驶距离为0.2m或0.5m或0.8m。进一步地，所述N的取值至少为50，当N取50时，车辆每次行驶距离为0.8m。进一步地，所述曲线拟合具体选取前50～200个点的坐标值进行曲线拟合。进一步地，所述曲线拟合具体选取前50个点的坐标值进行曲线拟合。进一步地，所述曲线拟合具体选取前140个点的坐标值进行曲线拟合。进一步地，所述曲线拟合具体选取前200个点的坐标值进行曲线拟合。本专利技术相较于现有技术的有益效果是：本专利技术车辆自身轨迹的预测方法通过实时新建和更新坐标系，并根据车辆行驶时间、速度和偏航角度等参数计算出上一时刻各坐标点相对于新建和更新后的坐标系的坐标位置，并进行重新赋值，如是重复多次，每次均选取自当前时刻坐标系的坐标原点起的前50-200个点的坐标值进行曲线拟合，最终得到某一时间区间的车辆行驶轨迹，该行驶轨迹即为车辆自身的预测曲线，从而实现实时预测车辆的行驶轨迹。本专利技术实时新建和更新坐标系，并对各坐标点实时重新定义赋值，对重新赋值后的各坐标点的坐标值进行曲线拟合，进而实时预测车辆自身轨迹的方法，一方面，由于实时新建和更新坐标系，对各坐标点实时重新定义赋值，不需要另外增加传感器，而且不受实际道路路况因素的影响，有效减少了预测道路曲率误差，预测精度高；另一方面，每次选到前50至200个点的坐标值进行曲线拟合，选取的拟合曲线坐标点数量多且密集，得到拟合曲线也会更为准确，进一步确保车辆轨迹预测精度，车辆轨迹预测精度高，可以基本达到基于图像检测方案的精度。附图说明图1为车辆自身轨迹的预测方法实施例1的流程图；图2为车辆自身轨迹的预测方法实施例1当前时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图；图3为车辆自身轨迹的预测方法实施例1下一时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图；图4为车辆自身轨迹的预测方法实施例2的流程图；图5为车辆自身轨迹的预测方法实施例2当前时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图；图6为车辆自身轨迹的预测方法实施例2下一时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图；图7为车辆自身轨迹的预测方法实施例3的流程图；图8为车辆自身轨迹的预测方法实施例3当前时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图；图9为车辆自身轨迹的预测方法实施例3下一时刻新建坐标系下的各坐点的坐标位置图。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例1请参考图1至图3，本专利技术一较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆自身轨迹的预测方法，其特征在于，所述预测方法为一种使用预测系统不断新建坐标系和坐标原点，并对已行驶路段的各坐标点相对新建坐标系的坐标原点实时更新赋值，选取当前时刻新建坐标系的坐标原点起被更新赋值的前N个坐标点参数进行坐标数据拟合，得到为道路预测曲线，重复上述步骤，不断生成新的预测曲线直至预测系统暂停或者结束，对车辆自身轨迹进行预测的方法。

【技术特征摘要】
1.一种车辆自身轨迹的预测方法，其特征在于，所述预测方法为一种使用预测系统不断新建坐标系和坐标原点，并对已行驶路段的各坐标点相对新建坐标系的坐标原点实时更新赋值，选取当前时刻新建坐标系的坐标原点起被更新赋值的前N个坐标点参数进行坐标数据拟合，得到为道路预测曲线，重复上述步骤，不断生成新的预测曲线直至预测系统暂停或者结束，对车辆自身轨迹进行预测的方法。2.根据权利要求1所述的车辆自身轨迹的预测方法，其特征在于，包括如下步骤，第一步：预测系统启动，新建坐标系，将车辆起始位置设置为坐标系的坐标原点；第二步：车辆行驶一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的坐标原点重新定义赋值，获得当前时刻的共计2个点的坐标值；第三步：车辆继续行驶与第二步相同一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的2个点的坐标值重新定义赋值，获得当前时刻的共计3个点的坐标值；第四步：重复第三步，至新建N次坐标系，获得新坐标系下的坐标原点和共计N-1个被重新定义赋值坐标点的坐标值，选取当前时刻新坐标系下包括坐标原点和N-1个点的坐标值的共计N个点的坐标值进行曲线拟合，即得到预测道路曲线；第五步：根据预测道路曲线，预测车辆再次行驶与上述步骤每次行驶的相同一段距离后，重新建坐标系，将车辆最新位置设置为新的坐标原点，并在新建坐标系下对上一时刻的N个坐标点的坐标值重新定义赋值，获得当...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗贤平，罗作煌，汪阳雄，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44