一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法技术

技术编号:36691741 阅读:18 留言:0更新日期:2023-02-27 19:59
本发明专利技术提供了一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法,其首先基于CTRV模型的轨迹预测,以当前时刻的车辆状态作为初始条件,在短时间范围内能够对驾驶员的操作意图及车辆的未来轨迹预测有较高的准确性,再基于结构化道路设计的五次多项式轨迹,根据驾驶员意图得到符合乘坐舒适性的长期意图轨迹。通过两者的结合,可以较为准确的表达车辆的长短期的综合预测轨迹。方法在每个预测周期对驾驶员操作意图进行判断,进行意图轨迹的动态更新,避免了因驾驶员主动换道、避让障碍而产生的人机冲突问题,还避免了辅助系统对驾驶员的过度干预问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法


[0001]本专利技术属于车辆辅助转向控制系统
,具体地涉及一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法。

技术介绍

[0002]目前,车辆辅助转向技术在减轻驾驶员在结构化道路上操纵负担、提高车道的车道保持能力及安全性能、避免碰撞风险及车辆失稳方面取得了一定进展。然而,考虑到驾驶员在一般道路驾驶时操作的非单一性,一些基于固定目标轨迹的单纯跟踪道路中心线的现有技术显然是不符合驾驶员驾驶习惯的。部分避免辅助转向系统执行操作时与驾驶员输入存在冲突,反而增加了驾驶员的身心疲劳程度,造成驾驶员对辅助转向系统安全性地不信任,违背了辅助转向功能初衷。因此,本领域迫切需要针对驾驶员在一般道路驾驶时的真实意图进行更加准确地预测与更新。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,针对本领域中存在的技术问题,本专利技术提供了一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法,具体包括以下步骤:
[0004]S1、输入当前k时刻包括车辆在全局坐标系下的坐标、航向角、侧向加速度及横摆角速度的行驶状态,基于CTRV运动学模型对当前时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员意图预测与意图轨迹更新方法,其特征在于:具体包括以下步骤:S1、输入当前k时刻包括车辆在全局坐标系下的坐标、航向角、侧向加速度及横摆角速度的行驶状态,基于CTRV运动学模型对当前时刻后若干采样间隔内的行驶状态进行预测,将预测结果转换到Frenet坐标系下得到驾驶员短期意图轨迹;S2、利用步骤S1得到的驾驶员短期意图轨迹,判断驾驶员的操作意图具体为原车道行驶、变更到左侧车道及变更到右侧车道中的哪一个;S3、针对短期意图轨迹中的起点至终点所对应的横向位移,建立关于时间的五次多项式,并基于换道期间内累计横向加速度变化率最小求解多项式系数;结合求解出的横向位移与短期意图轨迹中的纵向位移,确定Frenet坐标系下的驾驶员长期意图轨迹;S4、基于驾驶员短期意图轨迹与长期意图轨迹加权融合得到最终的驾驶员意图预测轨迹,利用试验数据或机器学习算法计算所述权重;S5、重复执行前述步骤S1至S4,对驾驶员意图预测轨迹进行定期持续更新。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S1中,将车辆在k时刻行驶状态定义为以下形式:式中,x、y分别为车辆在全局坐标系下的横纵坐标,v
y
、w
r
分别为车辆当前的航向角、侧向速度和横摆角速度,则根据CTRV运动学模型,预测得k+1时刻的行驶状态为:式中,τ为采样时间;通过执行以上迭代,预测得到n
·
τ时间内的行驶状态:Π
p
={Π(k+1),Π(k+2),...,Π(k+n)}将预测结果转换到Frenet坐标系下得到n
·
τ时间内的驾驶员短期意图轨迹:Ψ
CTRV
=[Ψ
CTRV,1

CTRV,2
,...Ψ
CTRV,i
,...,Ψ
CTRV,n

CTRV,i
=[e
li
,e
ri
]
T
,i=1,2,...,n式中,Ψ
CTRV,i
表示Frenet坐标系下各采样时刻的行驶状态,e
li
、e
ri
分别表示车辆坐标与当前车道左右边界的距离。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤S2中首先定义车辆的位置特征为:式中,e
l
、e
r
、ρ
f
分别表示车辆坐标与当前车道左右边界的距离、车辆相对于在当前车道映射点切线的航向偏差以及车辆轨迹的曲率,其中车辆轨迹的曲率具体表示为:
在k时刻,记车辆在当前车道的中心线的映射点也具有与车辆位置一样的位置特征,记为:则对于在预测时间内...

【专利技术属性】
技术研发人员:李军求吴永华陈佳慧
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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