一种障碍物航向角计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种障碍物航向角计算方法及装置，应用于汽车技术领域，该方法在获取第一航向角参考值和第二航向角参考值后，根据各第一航向角参考值确定第一航向角分量以及与第一航向角分量对应的第一权重系数，根据第二航向角参考值确定第二航向角分量以及与第二航向角分量对应的第二权重系数，并最终根据第一航向角分量、第一权重系数、第二航向角分量，第二权重系数，计算得到目标障碍物的航向角。本方法通过第一权重系数和第二权重系数调整第一航向角分量和第二航向角分量在最终计算结果中的影响程度，使得更为准确的航向角分量所占比重更多，能够充分发挥现有计算方法的优势，提高障碍物航向角计算结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种障碍物航向角计算方法及装置
本专利技术属于汽车
，尤其涉及一种障碍物航向角计算方法及装置。
技术介绍
在自动驾驶
，准确的障碍物行为和障碍物轨迹预测是自动驾驶车辆高效安全行驶的关键，而障碍物航向角对于准确预测障碍物的行为和轨迹具有重要意义。常用的障碍物航向角计算方法大致有两种，第一种基于障碍物OBB(OrientedBoundingBox，有向包围盒)实现，第二种基于障碍物的预设运动参数实现，比如障碍物位置、运动速度等。基于障碍物OBB实现的航向角计算方法，可以实现静止障碍物和运动障碍物的航向角计算，但该方法过于依赖激光雷达对障碍物的扫描结果，在无法完整扫描障碍物的情况下，计算结果往往与实际值偏差较大；基于障碍物预设运动参数实现的航向角计算方法，虽然能够有效克服第一种计算方法的缺陷，但无法实现对静止障碍物航向角的计算。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种障碍物航向角计算方法及装置，对现有不同计算方法的计算结果进行融合，充分发挥现有计算方法的优势，提高障碍物航向角计算结果的准确度，具体方案如下：第一方面，本专利技术提供一种障碍物航向角计算方法，包括：获取目标障碍物的至少两个第一航向角参考值和至少两个第二航向角参考值，其中，所述第一航向角参考值基于所述目标障碍物的有向包围盒OBB得到，所述第二航向角参考值基于所述目标障碍物的预设运动参数得到，且所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的数量相等；根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量以及与所述第一航向角分量对应的第一权重系数，其中，所述第一权重系数与各所述第一航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第一航向角分量对障碍物航向角的影响程度；根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量以及与所述第二航向角分量对应的第二权重系数，其中，所述第二权重系数与各所述第二航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第二航向角分量对所述障碍物航向角的影响程度，且所述第二权重系数与所述第一权重系数之和为1；根据所述第一航向角分量、所述第一权重系数、所述第二航向角分量，以及所述第二权重系数，计算得到所述目标障碍物的航向角。可选的，所述根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量，包括：基于在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的差值及大小关系，修正该探测周期内的第一航向角参考值，得到第一航向角修正值；根据各所述第一航向角修正值，确定第一航向角分量。可选的，所述基于在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的差值及大小关系，修正该探测周期内的第一航向角参考值，得到第一航向角修正值，包括：根据在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值和所述第二航向角参考值的差值及大小关系，在下列四个修正公式中确定对应的修正公式，得到目标修正公式：其中，A_OBB表示第一航向角参考值；A_mo表示第二航向角参考值；A_OBB_X表示第一航向角修正值；m表示第一预设阈值；n表示第二预设阈值；将第一航向角参考值代入目标修正公式，所得修正结果作为第一航向角修正值。可选的，所述根据各所述第一航向角修正值，确定第一航向角分量，包括：获取与各所述第一航向角修正值对应的权重系数；分别计算各所述第一航向角修正值与相应权重系数的乘积，得到相应的第一航向角加权值；将各所述第一航向角加权值的平均值或截尾平均值作为第一航向角分量。可选的，所述根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量，包括：获取与各所述第二航向角参考值对应的权重系数；分别计算各所述第二航向角参考值与相应权重系数的乘积，得到相应的第二航向角加权值；将各所述第二航向角加权值的平均值或截尾平均值作为第二航向角分量。可选的，确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的过程，包括：根据所述第一航向角分量，以及各所述第一航向角修正值，计算得到第一方差值；根据所述第二航向角分量，以及各所述第二航向角参考值，计算得到第二方差值；将所述第一方差值和所述第二方差值代入下式，得到第一权重系数：将所述第一方差值和所述第二方差值代入下式，得到第二权重系数：其中，x1表示第一权重系数；x2表示第二权重系数；pOBB表示第一方差值；pmo表示第二方差值。可选的，所述获取目标障碍物的第一航向角参考值，包括：在任一探测周期，获取激光雷达反馈的点云；按预设划分规则划分所述点云，得到至少一个点云簇，其中，一个所述点云簇对应一个障碍物；在至少一个所述点云簇中确定目标点云簇，并得到所述目标点云簇对应的目标障碍物；根据所述目标点云簇，构建所述目标障碍物的OBB；基于所述目标障碍物的OBB，得到第一航向角参考值。可选的，获取所述目标障碍物的第二航向角参考值的过程，包括：获取车辆的行驶速度和横摆角速度；根据所述目标障碍物的OBB、所述行驶速度以及所述横摆角速度，确定所述目标障碍物的第二航向角参考值。可选的，所述根据所述目标障碍物的OBB、所述行驶速度以及所述横摆角速度，确定所述目标障碍物的第二航向角参考值，包括：根据所述目标障碍物的OBB，确定所述目标障碍物在预设坐标系中的相对移动速度，以及所述目标障碍物的位置参数，其中，所述预设坐标系基于车辆指定中心位置设定，所述位置参数包括所述目标障碍物在所述预设坐标系中的x轴位置和y轴位置；将所述相对移动速度在所述预设坐标系中的x轴速度分量、y轴速度分量、所述目标障碍物的x轴位置、y轴位置、所述行驶速度、所述横摆角速度代入下列公式，得到所述目标障碍物的第二航向角参考值：其中，Vy表示所述y轴速度分量；Vx表示所述x轴速度分量；OBJx表示所述x轴位置；OBJy表示所述y轴位置；E表示所述横摆角速度；Vc表示所述行驶速度。第二方面、本专利技术提供一种障碍物航向角计算装置，包括：获取单元，用于获取目标障碍物的至少两个第一航向角参考值和至少两个第二航向角参考值，其中，所述第一航向角参考值基于所述目标障碍物的有向包围盒OBB得到，所述第二航向角参考值基于所述目标障碍物的预设运动参数得到，且所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的数量相等；第一确定单元，用于根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量以及与所述第一航向角分量对应的第一权重系数，其中，所述第一权重系数与各所述第一航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第一航向角分量对障碍物航向角的影响程度；第二确定单元，用于根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量以及与所述第二航向角分量对应的第二权重系数，其中，所述第二权重系数与各所述第二航向角参考值的方差负相关，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种障碍物航向角计算方法，其特征在于，包括：/n获取目标障碍物的至少两个第一航向角参考值和至少两个第二航向角参考值，其中，所述第一航向角参考值基于所述目标障碍物的有向包围盒OBB得到，所述第二航向角参考值基于所述目标障碍物的预设运动参数得到，且所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的数量相等；/n根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量以及与所述第一航向角分量对应的第一权重系数，其中，所述第一权重系数与各所述第一航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第一航向角分量对障碍物航向角的影响程度；/n根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量以及与所述第二航向角分量对应的第二权重系数，其中，所述第二权重系数与各所述第二航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第二航向角分量对所述障碍物航向角的影响程度，且所述第二权重系数与所述第一权重系数之和为1；/n根据所述第一航向角分量、所述第一权重系数、所述第二航向角分量，以及所述第二权重系数，计算得到所述目标障碍物的航向角。/n

【技术特征摘要】
1.一种障碍物航向角计算方法，其特征在于，包括：
获取目标障碍物的至少两个第一航向角参考值和至少两个第二航向角参考值，其中，所述第一航向角参考值基于所述目标障碍物的有向包围盒OBB得到，所述第二航向角参考值基于所述目标障碍物的预设运动参数得到，且所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的数量相等；
根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量以及与所述第一航向角分量对应的第一权重系数，其中，所述第一权重系数与各所述第一航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第一航向角分量对障碍物航向角的影响程度；
根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量以及与所述第二航向角分量对应的第二权重系数，其中，所述第二权重系数与各所述第二航向角参考值的方差负相关，用于表征所述第二航向角分量对所述障碍物航向角的影响程度，且所述第二权重系数与所述第一权重系数之和为1；
根据所述第一航向角分量、所述第一权重系数、所述第二航向角分量，以及所述第二权重系数，计算得到所述目标障碍物的航向角。


2.根据权利要求1所述的障碍物航向角计算方法，其特征在于，所述根据各所述第一航向角参考值，确定第一航向角分量，包括：
基于在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的差值及大小关系，修正该探测周期内的第一航向角参考值，得到第一航向角修正值；
根据各所述第一航向角修正值，确定第一航向角分量。


3.根据权利要求2所述的障碍物航向角计算方法，其特征在于，所述基于在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值与所述第二航向角参考值的差值及大小关系，修正该探测周期内的第一航向角参考值，得到第一航向角修正值，包括：
根据在同一探测周期内获得的所述第一航向角参考值和所述第二航向角参考值的差值及大小关系，在下列四个修正公式中确定对应的修正公式，得到目标修正公式：



其中，
A_OBB表示第一航向角参考值；
A_mo表示第二航向角参考值；
A_OBB_X表示第一航向角修正值；
m表示第一预设阈值；
n表示第二预设阈值；
将第一航向角参考值代入目标修正公式，所得修正结果作为第一航向角修正值。


4.根据权利要求2所述的障碍物航向角计算方法，其特征在于，所述根据各所述第一航向角修正值，确定第一航向角分量，包括：
获取与各所述第一航向角修正值对应的权重系数；
分别计算各所述第一航向角修正值与相应权重系数的乘积，得到相应的第一航向角加权值；
将各所述第一航向角加权值的平均值或截尾平均值作为第一航向角分量。


5.根据权利要求1所述的障碍物航向角计算方法，其特征在于，所述根据各所述第二航向角参考值，确定第二航向角分量，包括：
获取与各所述第二航向角参考值对应的权重系数；
分别计算各所述第二航向角参考值与相应权重系数的乘积，得到相应的第二航向角加权值；
将各所述第二航向角加权值的平均值或截尾平均值作为第二航向角分量。


6.根据权利要求2所述的障碍物航向角计算方法，其特征在于，确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的过程，包括：
根据所述第一航向角分量，以及各所述第一航向角修正值，计算得到第一方差值；
根据所述第二航向角分量，以及各所述第二航向角参考值，计算得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛彦悟，万国强，朱明，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11