动态障碍物防撞方法技术

本发明专利技术提供了一种动态障碍物防撞方法，包括：根据动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息；当直线预测轨迹与规划的路径相交时，且当直线预测轨迹和规划的路径不为相向方向时，根据车辆的当前位置信息和动态障碍物的当前位置信息，确定动态障碍物所处的区域属性；根据动态障碍物所处的区域属性、动态障碍物的年龄，通过梯形速度规划算法，进行速度规划；动态障碍物的年龄为从获取障碍物信息的时刻开始计时的时长；根据规划的速度，生成控制信号，并将控制信号发送给执行器执行。由此，保证了车辆的安全。

【技术实现步骤摘要】
动态障碍物防撞方法
本专利技术涉及数据处理领域，尤其涉及一种动态障碍物防撞方法。
技术介绍
近年来，无人驾驶技术依托人工智能技术的快速发展也变得越来越成熟，正在从出行方式、无人物流、特种作业等方面，逐渐改变人们的日常生活。如何保证无人车在具有行人或车辆等动态障碍物的环境中的安全是难点问题。为了提高无人车的安全性，需要开发一套鲁棒性强，运行高效的动态障碍物防撞方法，使无人车更加安全的规避动态行人或车辆。现有的动态障碍物防撞方法，先通过概率轨迹模型法得到障碍物在未来一段时间内的预测轨迹，该方法在轨迹预测中考虑了障碍物的横摆角速度和速度的不确定性，对障碍物未来可能的行驶轨迹做了预测。然后在运动规划中根据自车未来行驶轨迹判与预测轨迹断相交，根据相交时的碰撞时间来规划降速或停车，进而实现防撞。现有的动态障碍物防撞方法，通常受限于感知精度、计算性能和规划策略，主要存在三点问题：(1)当感知到的障碍物数据抖动较大时，存在预测轨迹末尾段的抖动较大，导致规划出的自车轨迹一致性差的问题，无法确保安全防撞；(2)算法复杂度高，计算耗时长，不适用与计算资源有限的车载计算平台；(3)根据碰撞时间规划的方法可能会规划出较为激进的结果，并占据行人或车辆原本行驶轨迹，会造成行人或车辆的不安全感。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种动态障碍物防撞方法，以解决现有技术中的无法确保安全防撞、算法复杂度高，计算耗时长，不适用与计算资源有限的车载计算平台、造成人或车辆的不安全感的问题。为解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种动态障碍物防撞方法，所述方法包括：获取障碍物信息；所述障碍物信息包括动态障碍物信息，所述动态障碍物信息包括动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息；根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息；所述直线预测轨迹信息包括直线预测轨迹的方向和长度；根据所述直线预测轨迹的方向、所述直线预测轨迹的长度和规划的路径，判断所述直线预测轨迹与规划的路径是否相交；当所述直线预测轨迹与所述规划的路径相交时，根据所述直线预测轨迹的方向和所述规划的路径，判断所述直线预测轨迹和所述规划的路径是否为相向方向；当所述直线预测轨迹和所述规划的路径不为相向方向时，根据所述车辆的当前位置信息和所述动态障碍物的当前位置信息，确定所述动态障碍物所处的区域属性；根据所述动态障碍物所处的区域属性和动态障碍物的年龄，通过梯形速度规划算法，进行速度规划；所述动态障碍物的年龄为从聚类时刻开始计时的时长；根据规划的速度，生成控制信号，并将所述控制信号发送给执行器执行。在一种可能的实现方式中，所述根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息具体包括：根据所述动态障碍物的当前位置信息，确定所述直线预测轨迹的原点；根据动态障碍物的瞬时速度的方向，确定所述直线预测轨迹的方向；根据所述动态障碍物的瞬时速度和预测时长的乘积，确定直线预测轨迹的长度。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述直线预测轨迹和所述局部规划路径为非相向方向时，根据所述直线预测轨迹信息和规划的路径，确定碰撞点；根据所述车辆当前位置信息、预设的第一加速度阈值，确定减速距离；所述减速距离为车辆从当前位置以预设的第一加速度阈值进行减速行驶的距离；对所述减速距离与所述碰撞点之间的距离，通过梯形速度规划算法，进行规划。在一种可能的实现方式中，所述根据所述动态障碍物所处的区域属性、动态障碍物的年龄，进行速度规划具体包括：当所述动态障碍物所处的区域属性为第一区域时，判断所述动态障碍物的年龄是否大于预设时长，当所述动态障碍物的年龄大于预设时长时，调用梯形速度规划算法，规划停车；当所述动态障碍物所处的区域属性为第二区域时，判断所述动态障碍物的年龄是否大于预设时长，当所述动态障碍物的年龄大于预设时长时，调用梯形速度规划算法，规划降速。在一种可能的实现方式中，所述根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息之后，所述方法还包括：对所述直线预测轨迹进行离散化处理，得到多个虚拟障碍物的cell点；所述虚拟障碍物的cell点为所述动态障碍物在所述直线预测轨迹上的轮廓点。在一种可能的实现方式中，所述梯形速度规划算法具体为：根据车辆的速度信息、预设的第二加速度阈值、安全距离和预设的距离常数，计算预瞄距离；判断预瞄距离与所述虚拟障碍物的cell点是否相交；当预瞄距离与所述虚拟障碍物的cell点相交时，确定相交的虚拟障碍物的cell点，并将相交的所述虚拟障碍物的cell点之前的安全距离内的路点和相交的所述虚拟障碍物的cell点与规划的路径的终点之间的路点的速度设置为0。在一种可能的实现方式中，所述根据车辆的速度信息、预设的第二加速度阈值、安全距离和预设的距离常数，计算预瞄距离具体包括：车辆的速度信息的平方，除以预设的第二加速度阈值，再加上安全距离和预设的距离常数，得到预瞄距离。第二方面，本专利技术提供了一种设备，包括存储器和处理器，存储器用于存储程序，处理器用于执行第一方面任一所述的方法。第三方面，本专利技术提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一所述的方法。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的方法。通过应用本专利技术实施例提供的动态障碍物防撞方法，具有如下技术效果：(1)本申请用直线预测模型，对动态障碍物的轨迹进行预测，并将预测轨迹离散化成轨迹点，作为虚拟障碍物的cell点，简化了障碍物预测模型，并且由于将时间域求解问题简化为空间防撞问题，不存在碰撞时间的抖动带来的防撞失败的安全问题。(2)本申请的直线预测模型算法复杂度低，适用于计算资源有限的车载计算平台。(3)本申请的区域划分法和障碍物年龄大小法有效过滤了非危险区域的动态障碍物，减少误触发防撞功能。(4)本申请中，当发生自车轨迹干涉到行人或车辆等动态障碍物的行驶轨迹时，能够停车等待，直到障碍物远离，并在没有碰撞风险才继续行驶，有效保证安全性。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的软件系统结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的动态障碍物防撞场景图；图3为本专利技术实施例一提供的动态障碍物防撞流程示意图；图4为本专利技术实施例一提供的梯形速度规划算法效果图；图5为本专利技术一个具体的实施例。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态障碍物防撞方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取障碍物信息；所述障碍物信息包括动态障碍物信息，所述动态障碍物信息包括动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息；/n根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息；所述直线预测轨迹信息包括直线预测轨迹的方向和长度；/n根据所述直线预测轨迹的方向、所述直线预测轨迹的长度和规划的路径，判断所述直线预测轨迹与规划的路径是否相交；/n当所述直线预测轨迹与所述规划的路径相交时，根据所述直线预测轨迹的方向和所述规划的路径，判断所述直线预测轨迹和所述规划的路径是否为相向方向；/n当所述直线预测轨迹和所述规划的路径不为相向方向时，根据所述车辆的当前位置信息和所述动态障碍物的当前位置信息，确定所述动态障碍物所处的区域属性；/n根据所述动态障碍物所处的区域属性和动态障碍物的年龄，通过梯形速度规划算法，进行速度规划；所述动态障碍物的年龄为从聚类时刻开始计时的时长；/n根据规划的速度，生成控制信号，并将所述控制信号发送给执行器执行。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态障碍物防撞方法，其特征在于，所述方法包括：
获取障碍物信息；所述障碍物信息包括动态障碍物信息，所述动态障碍物信息包括动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息；
根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息；所述直线预测轨迹信息包括直线预测轨迹的方向和长度；
根据所述直线预测轨迹的方向、所述直线预测轨迹的长度和规划的路径，判断所述直线预测轨迹与规划的路径是否相交；
当所述直线预测轨迹与所述规划的路径相交时，根据所述直线预测轨迹的方向和所述规划的路径，判断所述直线预测轨迹和所述规划的路径是否为相向方向；
当所述直线预测轨迹和所述规划的路径不为相向方向时，根据所述车辆的当前位置信息和所述动态障碍物的当前位置信息，确定所述动态障碍物所处的区域属性；
根据所述动态障碍物所处的区域属性和动态障碍物的年龄，通过梯形速度规划算法，进行速度规划；所述动态障碍物的年龄为从聚类时刻开始计时的时长；
根据规划的速度，生成控制信号，并将所述控制信号发送给执行器执行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态障碍物的瞬时速度和当前位置信息，预测得到动态障碍物在预设时长内的直线预测轨迹信息具体包括：
根据所述动态障碍物的当前位置信息，确定所述直线预测轨迹的原点；
根据动态障碍物的瞬时速度的方向，确定所述直线预测轨迹的方向；
根据所述动态障碍物的瞬时速度和预测时长的乘积，确定直线预测轨迹的长度。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述直线预测轨迹和所述局部规划路径为非相向方向时，根据所述直线预测轨迹信息和规划的路径，确定碰撞点；
根据所述车辆当前位置信息、预设的第一加速度阈值，确定减速距离；所述减速距离为车辆从当前位置以预设的第一加速度阈值进行减速行驶的距离；
对所述减速距离与所述碰撞点之间的距离，通过梯形速度规划算法，进行规划。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态障碍物所处的区域属性、动态障碍物的年...

【专利技术属性】
技术研发人员：成成，颜波，徐成，张放，李晓飞，张德兆，王肖，霍舒豪，
申请(专利权)人：北京智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11