一种坐标转换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种坐标转换方法及装置，包括：当在参考线上查找目标点的最小参考线区间时，从起始参考线区间开始，若当前正在检测的参考线区间不是目标点的最小参考线区间的情况下，计算目标点到参考区间的第一离散点的投影，根据投影确定前进步长和前进方向，并通过前进步长和前进方向确定新的参考线区间，循环执行上述步骤直到查找到目标点在参考线上的最小参考线区间。由此，目标点到参考线区间的第一离散点的投影能够指向最小参考线区间的方向以及向最小参考线区间移动的长度，使得更新的参考线区间更加接近目标点在参考线上的最小参考区间，提升了查找的效率，缩短了找到目标点在参考线上的最小参考线区间的时间，进而提升了坐标转换效率。而提升了坐标转换效率。而提升了坐标转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种坐标转换方法及装置


[0001]本专利技术涉及无人驾驶
，尤其涉及一种坐标转换方法及装置。

技术介绍

[0002]随着无人驾驶技术的发展，无人车将来可能会成为大众主流的出行方式，无人车在行驶过程中，通常使用Frenet坐标表示车道偏离情况以及车辆行驶距离等。
[0003]但是一般情况下，物体的坐标都是通过笛卡尔坐标系表示的，为了采用Frenet坐标进行表示，需要将笛卡尔坐标转换为Frenet坐标。但是现有的坐标转换技术通常存在计算量大，计算效率低的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例公开了一种坐标转换方法及装置，通过计算目标点到参考线区间的投影，确定前进步长和前进方向，并通过前进步长和前进方向确定新的参考线区间，由此使得新的参考线区间更加接近目标点在参考线上的最小参考区间，提升了查找的效率，缩短了找到最小参考线区间的时间。
[0005]本专利技术实施例公开了一种坐标转换方法，包括：
[0006]确定本车的参考线，并在所述参考线上确定起始参考线区间；所述参考线上每相邻的两个离散点构成一个参考线区间；
[0007]从所述起始参考线区间开始检测，判断正在检测的参考线区间是否为目标点对应的最小参考线区间；所述目标点用于表征由本车探测到的、影响本车行驶决策规划的障碍物，所述参考线在所述最小参考线区间内存在经过所述目标点的法线；
[0008]若正在检测的参考线区间不为目标点的最小参考线区间，计算第一离散点到所述目标点的向量在所述第一离散点的切向量上的投影；所述第一离散点为正在检测的参考线区间在本车行驶方向上的第一个离散点；所述投影包括投影长度和方向；
[0009]通过所述投影计算前进步长和前进方向，并基于所述前进步长和前进方向确定新的参考线区间，直至查找到所述目标点在所述参考线上的最小参考线区间；
[0010]当查找到所述目标点在所述参考线上的最小参考线区间后，通过所述最小参考线区间计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标。
[0011]可选的，所述在所述参考线上确定起始参考线区间，包括：
[0012]将所述参考线上距离本车当前位置最近且位于本车前方的离散点作为参考点；
[0013]将所述参考点和所述参考点的下一个离散点构成的区间作为查找所述目标点在所述参考线上的最小参考区间的起始参考区间。
[0014]可选的，所述判断正在检测的参考线区间是否为目标点对应的最小参考线区间，包括：
[0015]判断正在检测的参考线区间上的离散点与所述目标点的关系是否满足预设的第一条件；
[0016]所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第一离散点到所述目标点的向量与所述第一离散点的切向量的点积大于零，且，正在检测的参考线区间的第二离散点到所述目标点的向量与所述第二离散点的切向量的点积小于零；
[0017]或者，所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第一离散点到所述目标点的向量与所述第一离散点的切向量的点积等于零；
[0018]或者，所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第二离散点到所述目标点的向量与所述第二离散点的切向量的点积等于零；
[0019]所述第二离散点为正在检测的参考线区间的第二个离散点；
[0020]若正在检测的参考线区间上的离散点与所述目标点的关系满足预设的第一条件，则表示正在检测的参考线区间为目标点对应的最小参考线区间。
[0021]可选的，所述通过所述投影长度计算前进步长，包括：
[0022]以正在检测的参考线区间为起始位置，在所述参考线上确定小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度；
[0023]确定小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度经过的参考线区间的数量，并将小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度经过的参考线区间的数量作为前进步长。
[0024]可选的，所述通过所述最小参考线区间计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标，包括：
[0025]通过所述最小参考线区间的第三离散点和第四离散点构建第一坐标系；第一坐标系以第三离散点为原点，以第三离散点和第四离散点的连线为横轴，以与所述横轴垂直的方向为纵轴；
[0026]确定第三离散点和第四离散点在第一坐标系下的坐标和切向量，并计算所述目标点在所述第一坐标系下的坐标；
[0027]通过所述目标点在第一坐标系上的坐标，以及第三离散点和第四离散点在第一坐标系上的坐标和切向量，计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标。
[0028]可选的，所述通过所述目标点在第一坐标系上的坐标，以及第四离散点和第五离散点在第一坐标系上的坐标和切向量，计算所述目标点在Frenet坐标上的横坐标和纵坐标，包括：
[0029]在所述第一坐标系下，确定目标点在所述第三离散点和第四离散点方向上的投影点，通过所述投影点的法向量与所述投影点的切向量的关系，计算第一长度占第二长度的比例值；所述第一长度为投影点到第三离散点的长度，所述第二长度为第三离散点到第四离散点的长度；
[0030]在所述第一坐标系下，通过所述投影点、第三离散点、第四离散点与所述比例值之间的关系，计算所述投影点的坐标；
[0031]在所述第一坐标系下，通过所述投影点的切向量、第三离散点在所述第一坐标系上的切向量、第四离散点在所述第一坐标系上的切向量与所述比例值之间的关系，计算所述投影点的切向量的坐标；
[0032]在所述第一坐标系下，通过所述比例值以及第三离散点到第四离散点的长度，计算所述第一长度；
[0033]在所述第一坐标系下，计算参考线起始点到第三离散点的长度；
[0034]将所述第一长度和参考线起始点到第三离散点的长度的和作为所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标；
[0035]在所述第一坐标系下，根据所述投影点的切向量的坐标，以及所述投影点的切向量与所述投影点的法向量的关系，计算所述法向量的坐标；
[0036]通过所述投影点的法向量的坐标、所述投影点的坐标、所述目标点的坐标，计算所述目标点到所述投影点的长度，并将所述目标点到所述投影点的长度作为所述目标点在所述Frenet坐标系上的纵坐标。
[0037]本专利技术实施例公开了一种坐标转换装置，包括：
[0038]起始参考线区间确定单元，用于确定本车的参考线，并在所述参考线上确定起始参考线区间；所述参考线上每相邻的两个离散点构成一个参考线区间；
[0039]最小参考线区间查找单元，用于从所述起始参考线区间开始检测，判断正在检测的参考线区间是否为目标点对应的最小参考线区间；所述目标点用于表征由本车探测到的、影响本车行驶决策规划的障碍物，所述参考线在所述最小参考线区间内存在经过所述目标点的法线；
[0040]计算单元，用于若正在检测的参考线区间不为目标点的最小参考线区间，计算第一离散点到所述目标点的向量在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坐标转换方法，其特征在于，包括：确定本车的参考线，并在所述参考线上确定起始参考线区间；所述参考线上每相邻的两个离散点构成一个参考线区间；从所述起始参考线区间开始检测，判断正在检测的参考线区间是否为目标点对应的最小参考线区间；所述目标点用于表征由本车探测到的、影响本车行驶决策规划的障碍物，所述参考线在所述最小参考线区间内存在经过所述目标点的法线；若正在检测的参考线区间不为目标点的最小参考线区间，计算第一离散点到所述目标点的向量在所述第一离散点的切向量上的投影；所述第一离散点为正在检测的参考线区间在本车行驶方向上的第一个离散点；所述投影包括投影长度和方向；通过所述投影计算前进步长和前进方向，并基于所述前进步长和前进方向确定新的参考线区间，直至查找到所述目标点在所述参考线上的最小参考线区间；当查找到所述目标点在所述参考线上的最小参考线区间后，通过所述最小参考线区间计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述参考线上确定起始参考线区间，包括：将所述参考线上距离本车当前位置最近且位于本车前方的离散点作为参考点；将所述参考点和所述参考点的下一个离散点构成的区间作为查找所述目标点在所述参考线上的最小参考区间的起始参考区间。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述判断正在检测的参考线区间是否为目标点对应的最小参考线区间，包括：判断正在检测的参考线区间上的离散点与所述目标点的关系是否满足预设的第一条件；所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第一离散点到所述目标点的向量与所述第一离散点的切向量的点积大于零，且，正在检测的参考线区间的第二离散点到所述目标点的向量与所述第二离散点的切向量的点积小于零；或者，所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第一离散点到所述目标点的向量与所述第一离散点的切向量的点积等于零；或者，所述预设的第一条件为：正在检测的参考线区间的第二离散点到所述目标点的向量与所述第二离散点的切向量的点积等于零；所述第二离散点为正在检测的参考线区间的第二个离散点；若正在检测的参考线区间上的离散点与所述目标点的关系满足预设的第一条件，则表示正在检测的参考线区间为目标点对应的最小参考线区间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述投影长度计算前进步长，包括：以正在检测的参考线区间为起始位置，在所述参考线上确定小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度；确定小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度经过的参考线区间的数量，并将小于所述投影长度且接近所述投影长度的参考线区间的总长度经过的参考线区间的数量作为前进步长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述最小参考线区间计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标，包括：通过所述最小参考线区间的第三离散点和第四离散点构建第一坐标系；第一坐标系以第三离散点为原点，以第三离散点和第四离散点的连线为横轴，以与所述横轴垂直的方向为纵轴；确定第三离散点和第四离散点在第一坐标系下的坐标和切向量，并计算所述目标点在所述第一坐标系下的坐标；通过所述目标点在第一坐标系上的坐标，以及第三离散点和第四离散点在第一坐标系上的坐标和切向量，计算所述目标点在Frenet坐标系上的横坐标和纵坐标。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过所述目标点在第一坐标系上的坐标，以及第四离散点和第五离散点在第一坐标系上的坐标和切向量，计算所述目标点在Frenet坐标上的横坐标和纵坐标，包括：在所述第一坐标系下，确定目标点在所述第三离散点和第四离散点方向上的投影点，通过所述投影点的法向量与所述投影点的切向量的关系，计算第一长度占第二长度的比例值；所述第一长度为投影点到第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：万国强，钱锦，战阳，朱明，
申请(专利权)人：上海涵润汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：