一种自动驾驶车辆及其障碍物显示方法技术

本发明专利技术提出一种自动驾驶车辆及其障碍物显示方法，属于车辆障碍物信息显示技术领域。考虑到车辆行驶过程中道路弯曲程度不同，在车辆自动驾驶状态下，车辆在大转弯半径或直线道路上行驶时，在Frenet坐标系下显示障碍物与车辆位置关系，避免了在这种情况下采用车身坐标系障碍物与车辆相对位置会出现显示错误的问题；在车辆在小转弯半径道路上行驶时，采用车身坐标系显示车辆与障碍物的位置关系，避免了在这种情况下Frenet坐标系显示车辆与障碍物相对位置关系不正确的问题。本发明专利技术根据车辆行驶过程中的不同情况选择对应的坐标系，更好地向乘客展示了接近实际情况的障碍物与车辆的相对位置关系，进一步提升用户体验。进一步提升用户体验。进一步提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶车辆及其障碍物显示方法


[0001]本专利技术涉及一种自动驾驶车辆及其障碍物显示方法，属于车辆障碍物信息显示


技术介绍

[0002]自动驾驶车辆在行驶过程中，道路上的障碍物可使用仪表盘、孪生屏幕等显示。将障碍物与自车的相对位置进行显示，方便驾驶员或安全员进行观察，也可以给乘客提供接近实际情况的虚拟障碍物显示，提升用户体验。
[0003]目前自动驾驶车辆较优方案是在Frenet坐标系下进行障碍物与车辆的相对位置显示，Frenet坐标系是根据道路中心线(行驶路径)构建SL坐标，S代表路径弧线长度，L是点(例如障碍物中心点)到道路中心线(弧线)的投影距离。当车辆在直线或大转弯半径(小曲率)道路上行驶时，如图2和如3所示，障碍物处于车辆的左侧，在Frenet坐标系下显示的障碍物的投影位置与车身相对位置表示正确；但由于道路的弯曲程度不同，当道路转弯半径较小(大曲率)时，如图4所示，障碍物处于车辆的左侧，但在Frenet坐标系下显示的障碍物出现在车辆的右侧，所显示的障碍物与车辆相对位置主观感受不正确，这种情况下采用Frenet坐标系无法为乘客提供正确的障碍物与车辆相对位置显示，提供了错误信息，降低了用户体验感。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种自动驾驶车辆及其障碍物显示方法，以解决车辆在小转弯半径行驶状态下时采用Frenet坐标显示的障碍物与车辆相对位置不正确的问题。
[0005]本专利技术提出一种自动驾驶车辆障碍物显示方法，该方法包括以下步骤：
[0006]1)获取车辆定位信息、障碍物位置及高精地图，其中车辆定位信息包括车辆位置和车辆航向角；
[0007]2)当车辆处于自动驾驶状态时根据获取的车辆定位信息、障碍物位置及高精地图确定车辆行驶路径，并计算车辆行驶路径在设定长度范围内的对应曲率；判断所述曲率与设定曲率阈值的大小关系；
[0008]3)当所述曲率小于等于设定曲率阈值时，根据车辆行驶路径建立Frenet坐标系，将车辆位置和障碍物位置转换到Frenet坐标系，在Frenet坐标系显示车辆及障碍物的位置关系；当所述曲率大于设定曲率阈值时，根据车辆航向角建立车身坐标系，将车辆位置和障碍物位置转换到车身坐标系，在车身坐标系显示车辆及障碍物的位置关系。
[0009]本专利技术还提出一种自动驾驶车辆，该车辆包括显示仪表，所述显示仪表采用所述的自动驾驶车辆障碍物显示方法实现车辆与障碍物的位置显示。
[0010]本专利技术根据车辆在自动驾驶过程中的行驶路径曲率选择不同的坐标系进行车辆与障碍物的相对位置显示，在行驶路径曲率小于等于设定曲率阈值，即车辆在大转弯半径或直线道路上行驶时，根据车辆行驶路径建立Frenet坐标系，在Frenet坐标系下显示障碍
物与车辆相对位置，避免了车辆在大转弯半径道路上行驶时，采用车身坐标系障碍物与车辆相对位置会出现显示错误的问题；在行驶路径曲率大于设定曲率阈值，即车辆在小转弯半径道路上行驶时，根据车辆航向角建立车身坐标系，采用车身坐标系显示车辆与障碍物的位置，避免了Frenet坐标系下车辆与障碍物相对位置关系不正确的问题。本专利技术根据车辆行驶过程中的不同情况选择对应的坐标系，更好地向乘客展示了接近实际情况的障碍物与车辆的相对位置关系，进一步提升用户体验。
[0011]进一步地，根据障碍物与车辆的位置关系计算对应的纵向距离，选取纵向距离较小的设定个数的障碍物，显示的障碍物数量小于等于设定个数。
[0012]进一步地，当选取的障碍物与车辆的纵向距离超出设定距离时，则不对该障碍物进行显示。
[0013]本专利技术考虑到车辆显示仪表显示区域的大小，对障碍物显示个数的局限性，同时考虑到近障碍物对车辆行驶安全的影响，在进行障碍物显示时，仅显示距离车辆纵向方向最近的设定个数的障碍物，当超出设定距离时不再进行显示。
[0014]进一步地，所述设定距离与车辆自身车速和车载测距传感器的探测距离有关，当车辆车速较高和车载测距传感器的探测距离较长时，设定距离较长；当车辆车速较低和车载测距传感器的探测距离短时，设定距离较短。
[0015]本专利技术考虑车辆车速和车载测距传感器的探测距离的影响，可以根据实际车速和车载测距传感器的探测距离长度对设定距离进行调整，以满足不同情况下对障碍物的显示需求。
[0016]进一步地，根据障碍物与车辆的位置关系计算对应的横向距离，通过对应横向距离确定障碍物所处车道。
[0017]本专利技术为了明确展示障碍物所处车道，通过障碍物与车辆的横向距离确定障碍物所处车道，给乘客提供更接近实际情况的虚拟障碍物显示。
[0018]进一步地，当车辆处于人工驾驶状态下，采用车身坐标系显示车辆与障碍物的位置关系。
[0019]进一步地，当车辆处于泊车场景时，采用车身坐标系显示车辆与障碍物的位置关系。
[0020]当车辆处于人工驾驶状态下，可不加载高精地图信息，因此缺少用于建立Frenet坐标系的车辆行驶路径，而采用车身坐标系进行显示。同时在泊车场景下，车辆行驶会出现小转弯半径的情况，采用车身坐标系保证障碍物与车辆位置关系正确显示。
[0021]进一步地，所述设定曲率阈值为0.003。
附图说明
[0022]图1是本专利技术自动驾驶车辆障碍物显示流程图；
[0023]图2是直线道路上行驶车辆在Frenet坐标系下障碍物与车辆的位置显示图；
[0024]图3是大转弯半径道路上行驶车辆在Frenet坐标系下障碍物与车辆的位置显示图；
[0025]图4是小转弯半径道路上行驶车辆在Frenet坐标系下障碍物与车辆的位置显示图；
[0026]图5是本专利技术笛卡尔坐标系转Frenet坐标系示意图；
[0027]图6是本专利技术笛卡尔坐标系转车身坐标系示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。
[0029]方法实施例
[0030]本专利技术提出一种自动驾驶车辆障碍物显示方法，具体流程如图1所示。本专利技术考虑到车辆行驶过程中道路不同弯曲程度，在车辆自动驾驶状态下，车辆在大转弯半径或直线道路上行驶时，在Frenet坐标系下显示障碍物与车辆位置关系；在车辆在小转弯半径道路上行驶时，采用车身坐标系显示车辆与障碍物的位置关系；在人工驾驶和泊车场景下使用车身坐标系显示车辆和障碍物的位置关系。
[0031]本专利技术首先需要获取车辆定位信息、障碍物位置、高精地图。车辆定位信息包括且不限于车辆位置和车辆航向角；其中，车辆定位信息提供的车辆位置及障碍物的位置一般是基于大地坐标系下提供的；其中，障碍物位置是利用笛卡尔坐标系中障碍物与车辆的相对位置关系，通过车辆(自车)在大地坐标系下的坐标确定的。高精地图包括且不限于车道中心线、车道边界、路口、车辆可行驶路径，该地图使用大地坐标系创建。其中，笛卡尔坐标系的坐标原点可根据实际车辆运行区域进行设定，例如根据车辆长期行驶在某一区域，可以将该区域的中心位置作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆障碍物显示方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)获取车辆定位信息、障碍物位置及高精地图，其中车辆定位信息包括车辆位置和车辆航向角；2)当车辆处于自动驾驶状态时根据获取的车辆定位信息、障碍物位置及高精地图确定车辆行驶路径，并计算车辆行驶路径在设定长度范围内的对应曲率；判断所述曲率与设定曲率阈值的大小关系；3)当所述曲率小于等于设定曲率阈值时，根据车辆行驶路径建立Frenet坐标系，将车辆位置和障碍物位置转换到Frenet坐标系，在Frenet坐标系显示车辆及障碍物的位置关系；当所述曲率大于设定曲率阈值时，根据车辆航向角建立车身坐标系，将车辆位置和障碍物位置转换到车身坐标系，在车身坐标系显示车辆及障碍物的位置关系。2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆障碍物显示方法，其特征在于，根据障碍物与车辆的位置关系计算对应的纵向距离，选取纵向距离较小的设定个数的障碍物，显示的障碍物数量小于等于设定个数。3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆障碍物显示方法，其特征在于，当选取的障碍物与车辆的纵向距离超出设定距离时，则不对该障碍物进...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢朝全，周益博，付明明，李兴佳，朱敏，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：