前车轨迹生成方法及模块技术

本发明专利技术公开了一种前车轨迹生成方法，包括：感知目标，判断是新目标还是历史目标；若为新目标且存在历史轨迹，则将新目标融合到其历史轨迹中；若为新目标且不存在历史轨迹，则通过自车位置和前车位置计算新目标指定轨迹；若是历史有效目标，则将该历史有效目标信息更新到上一时刻的信息中；若是历史无效目标，则不处理；通在指定轨迹上布置用于描述前车历史轨迹、轨迹后续更新和轨迹后续拟合的轨迹点；通过拟合函数形成跟车行驶轨迹。本发明专利技术能够快速生成跟车轨迹，能够实现跟车过程中的平稳性，并抑制跟车和跟线切换时的突变现象，能够增强辅助驾驶功能在复杂场景中的鲁棒性和安全性。辅助驾驶功能在复杂场景中的鲁棒性和安全性。辅助驾驶功能在复杂场景中的鲁棒性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
前车轨迹生成方法及模块


[0001]本专利技术涉及一种汽车领域，特别是涉及一种智能驾驶技术中的前车轨迹生成方法；以及，一种前车轨迹生成模块。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能驾驶行业的迅猛发展，城市和乡村路况的低速辅助驾驶功能需求越来越大，但仅基于车道线信息的居中功能在遭遇车道线不清晰，没有引导线的路口以及车道线被道路车辆遮盖等特殊场景时，鲁棒性会大大降低，影响驾乘人员的用车感受。前车轨迹规划算法可以根据前置摄像头输入的前车信息，快速规划出满足跟车需求的路径信息，用于替代居中功能需求的车道线信息，确保横向功能整体的鲁棒性要求。
[0003]同时，前车轨迹规划算法考虑跟车过程中，前方目标不断切换的复杂场景，以保证跟车舒适性的同时避免出现跟车风险。因此，考虑复杂场景，且能够快速生成前车轨迹的、稳定的轨迹规划算法是低速辅助驾驶中不可或缺的组成部分，具有非常广阔的应用前景。
[0004]在现有的低速辅助驾驶功能中，形成轨迹生成主要包括下述两种设计思路：
[0005]1.在遇到车道线不清晰，没有引导线的路口等特殊工况时，辅助驾驶功能将放弃对车辆的控制，而是提醒驾驶员接管，大大降低了功能的鲁棒性；
[0006]2.通过摄像头输入的在径行车(自车路径最近车辆)的位置信息，简单使用最小二乘法拟合在径行车轨迹，但生成轨迹慢，忽略前车目标切换以及过拟合等行为都将在跟车过程中带来驾驶风险。
[0007]因此，一种提高功能鲁棒性的同时，保证功能舒适性以及安全性的轨迹规划算法就必不可少。

技术实现思路

[0008]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种在车道线缺失和/或复杂场景下能快速准确生成跟车需求的前车轨迹生成方法。
[0010]以及，一种在车道线缺失和/或复杂场景下能快速准确生成跟车需求的前车轨迹生成模块。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供的前车轨迹生成方法，包括以下步骤：
[0012]S1，感知目标，判断是新目标还是历史目标；
[0013]S2，若为新目标且存在历史轨迹，则将新目标融合到其历史轨迹中；若为新目标且不存在历史轨迹，则通过自车位置和前车位置计算新目标指定轨迹；
[0014]若是历史有效目标，则将当前该历史有效目标信息更新到上一时刻的信息中；进
一步的说明：轨迹是由车辆位置组成的点拟合而成的，因此，当目标位置更新且为历史目标时，将其更新到上一时刻的信息中用于后续的拟合；若是历史无效目标，则不处理；
[0015]S3，通在指定轨迹上布置用于描述前车历史轨迹、轨迹后续更新和轨迹后续拟合的轨迹点；
[0016]S4，通过拟合函数形成跟车行驶轨迹。
[0017]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成方法，所述指定轨迹是抛物线。
[0018]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成方法，所述轨迹点采用等分方式布置。
[0019]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成方法，步骤S4包括以下子步骤：
[0020]S4.1，构建目标函数：目标函数＝∑(观测值
‑
理论值)2；
[0021]观测值为通过骤S1和S2得到的目标位置信息，理论值为假设的拟合函数，目标函数即为损失函数；
[0022]S4.2,得到使目标函数得到最小值所对应的拟合函数；
[0023]S4.3,形成跟车行驶轨迹表达公式；
[0024][0025][0026]i：表示轨迹点的个数；x
i
：表示轨迹点的纵坐标；y
i
：表示轨迹点的横坐标；
[0027]j：表示多项式的阶数；ω
j
：表示多项式的系数；λ：表示权重。。
[0028]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种前车轨迹生成模块，包括：
[0029]接收单元，其自感知系统接收目标信息，所述目标信息包括位置信息、索引信息和有效性；
[0030]判断单元，判断是新目标还是历史目标；
[0031]轨迹生成单元，若为新目标且不存在历史轨迹，则将新目标融合到其历史轨迹中；若为新目标且不存在历史轨迹，则通过自车位置和前车位置计算新目标指定轨迹；
[0032]若是历史有效目标，则将当前该历史有效目标信息更新到上一时刻的信息中；若是历史无效目标，则不处理；
[0033]拟合单元，其通在指定轨迹上布置用于描述前车历史轨迹、轨迹后续更新和轨迹后续拟合的轨迹点，通过拟合函数形成跟车行驶轨迹。
[0034]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成模块，所述指定轨迹是抛物线。
[0035]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成模块，所述轨迹点采用等分方式布置。
[0036]可选择的，进一步改进所述的前车轨迹生成模块，拟合单元采用以下方式形成跟车行驶轨迹：
[0037]构建目标函数：目标函数＝∑(观测值
‑
理论值)2；
[0038]观测值为轨迹生成单元输出的目标位置信息，理论值为假设的拟合函数，目标函
数即为损失函数；
[0039]得到使目标函数得到最小值所对应的拟合函数；
[0040]形成跟车行驶轨迹表达公式；
[0041][0042][0043]i：表示轨迹点的个数；x
i
：表示轨迹点的纵坐标；y
i
：表示轨迹点的横坐标；
[0044]j：表示多项式的阶数；ω
j
：表示多项式的系数；λ：表示权重。
[0045]本专利技术在车道线不清晰和/或复杂场景中(例如路口等)，为了提高辅助驾驶功能的稳定性，基于环境感知传感器(例如摄像头)输入的目标信息(包括位置、索引以及有效性等)，通过新目标及其有效性判断、指定前车轨迹、拟合函数等技术手段快速生成满足居中控制需求的行驶轨迹，用于自车的居中行驶的技术问题。
[0046]本专利技术能够快速生成跟车轨迹，可以实现功能的快速响应，及时弥补特殊场景的居中性能；通过带约束的最小二乘曲线拟合，生成忽略曲率变化率的平滑跟车轨迹，能够实现跟车过程中的平稳性，并抑制跟车和跟线切换时的突变现象；详细的信息筛选逻辑，能够实现跟车目标的切换，消除跟车过程中切入和切出工况导致的驾驶风险，能够增强辅助驾驶功能在复杂场景中的鲁棒性和安全性。
附图说明
[0047]本专利技术附图旨在示出根据本专利技术的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本专利技术附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本专利技术附图不应当被解释为限定或限制由根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前车轨迹生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，感知目标，判断是新目标还是历史目标；S2，若为新目标且存在历史轨迹，则将新目标融合到其历史轨迹中；若为新目标且不存在历史轨迹，则通过自车位置和前车位置计算新目标指定轨迹；若是历史有效目标，则将该历史有效目标信息更新到上一时刻的信息中；若是历史无效目标，则不处理；S3，通在指定轨迹上布置用于描述前车历史轨迹、轨迹后续更新和轨迹后续拟合的轨迹点；S4，通过拟合函数形成跟车行驶轨迹。2.如权利要求1所述的前车轨迹生成方法，其特征在于：所述指定轨迹是抛物线。3.如权利要求1所述的前车轨迹生成方法，其特征在于：所述轨迹点采用等分方式布置。4.如权利要求1所述的前车轨迹生成方法，其特征在于：步骤S4包括以下子步骤：S4.1，构建目标函数：目标函数＝∑(观测值
‑
理论值)2；观测值为通过步骤S1和S2得到的目标位置信息，理论值为假设的拟合函数，目标函数即为损失函数；S4.2，得到使目标函数得到最小值所对应的拟合函数；S4.3，形成跟车行驶轨迹表达公式；S4.3，形成跟车行驶轨迹表达公式；i：表示轨迹点的个数；x
i
：表示轨迹点的纵坐标；y
i
：表示轨迹点的横坐标；j：表示多项式的阶数；ω
j
：表示多项式的系数；λ：表示权重。5.一种前车轨迹生成模块，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：许英，张鹏娜，管登诗，田贺，芦畅，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：