【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能汽车自动驾驶决策控制，具体涉及一种智能汽车自动行驶方法。
技术介绍
1、近些年来，汽车的“电动化、智能化、网联化、共享化”在世界范围内受到广泛关注，其技术得以快速发展，被视作中国汽车产业发展的重要战略机遇。自动驾驶成为当前汽车领域智能化和网联化的主要发展方向。
2、交叉路口通行是目前研究自动驾驶的一个重要的典型场景。在复杂动态的城市路口中，不同的交通参与者之间会不可避免地产生时间或空间上的冲突。许多碰撞预警系统应运而生，采用各种传感器、算法和控制策略，用于识别潜在碰撞风险并采取措施以减轻碰撞或避免碰撞。
3、而现有的碰撞预警系统能够处理的场景较为简单，在无信号灯交叉路口这种复杂场景下表现欠佳。且多数碰撞预警系统采用风险值作为决策的依据，而风险值的高低无法完全代表是否会发生碰撞。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术存在的不足之处，提出一种智能汽车自动行驶方法，以期能无信号灯路口的复杂交通状况中对路口潜在的碰撞进行检测，以对自车的速度和路径进行规划控制，从而能避免路口潜在的碰撞，并能提高智能汽车通过路口的安全性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种智能汽车自动行驶方法的特点在于，包括如下步骤：
4、步骤1、基于主车所在交通路口，以路口为中心设立目标区域，选取目标区域内的目标车辆，依据主车和目标车辆的路口行驶路径，同时考虑主车路径跟随算法的控制精度，确定冲突区域；
5、步骤2、预测主车、以及将与所述主车产生空间冲突的他车进入和离开所述冲突区域的时间，计算是否产生时间重叠，若重叠，则判定将发生碰撞；否则，判定不发生碰撞；
6、步骤3、若判定发生碰撞，则在不改变路径的条件下，计算是否存在安全避障的速度可行解，如存在，则对主车进行速度控制来避免潜在碰撞，否则，对主车重新规划路口行驶路径和行驶速度；
7、若判定不发生碰撞，则主车按照原始的路口行驶路径进行行驶。
8、本专利技术所述的智能汽车自动行驶方法的特点也在于，所述步骤1中的冲突区域是按如下步骤确定：
9、步骤1.1、以路口为中心划分一块矩形区域并设为目标区域，所述目标区域包含路口区域、进入路口前的一段区域和离开路口后的一段区域；以所述矩形区域的任意一个顶角作为原点o，以所述原点o相连的两条边分别为x轴和y轴，从而建立直角坐标系oxy；
10、所述主车将所述目标区域内所有车道上驶向路口或正处于路口的其余汽车均视为目标车辆，并将每个目标车辆和主车分别作为一个二维有向包围盒，所述二维有向包围盒的大小为车辆静止时车上所有点在地面上的投影的最小包络矩形，令目标车辆的数量记作n；
11、步骤1.2、当主车进入目标区域，依据主车的起始位置和目标位置，初步规划主车的路口行驶路径和行驶速度；
12、步骤1.3、根据主车规划的路口行驶路径和行驶速度，利用路径跟踪算法所拟合得出的路径跟踪的最大误差δ与行为模式flag、路径参数c和行驶速度v的拟合曲线δ＝f(flag,c,v)，计算得出主车初步规划的路口行驶路径的最大跟踪误差，再结合主车的二维有向包围盒和路口行驶路径，从而预测出主车在路口的未来行驶区域ω0；
13、步骤1.4、主车通过车间通信获取每辆目标汽车的起始位置和目标位置、行驶速度，从而预测出每辆目标车辆在路口的未来行驶区域ω1，ω2，...，ωi，...，ωn，ωi表示第i辆目标车辆在路口的未来行驶区域，i∈[1,n]；
14、判断主车的未来行驶区域ω0与各个目标车辆的未来行驶区域是否存在空间交叉，若存在，则将与主车产生空间交叉的第j辆目标车辆记为冲突车辆vj，并将主车的未来行驶区域与第j辆冲突车辆vj的未来行驶区域ωj之间的交叉区域设为第j个冲突区域φj＝ω0∩ωj，否则，忽略相应的目标车辆；从而得到所有冲突车辆的冲突区域φ1，φ2，...，φj，...，φk，k表示冲突车辆的数目。
15、所述步骤2中的碰撞判断包括：
16、步骤2.1、将主车的当前速度和加速度分别记作v0和a0，将主车在当前位置距离进入和离开所述第j个冲突区域φj的路径长度分别为s0k_enter和s0k_leave，从而利用式(1)计算主车进入所述第j个冲突区域φj的时间t0k_enter和离开所述第j个冲突区域φj的时间t0j_leave，并形成主车的时间区间t0j＝[t0j_enter,t0j_leave]：
17、
18、步骤2.2、第j辆冲突车辆vj按照式(1)计算进入第j个冲突区域φj的时间tj_enter和离开第j个冲突区域φj的时间tj_leave，从而形成第j辆冲突车辆vj的时间区间tj＝[tj_enter,tj_leave]；
19、步骤2.3、若主车的时间区间t0j＝[t0j_enter,t0j_leave]与第j辆冲突车辆vj的时间区间tj＝[tj_enter,tj_leave]存在重叠，则表示主车与第j辆冲突车辆vj在路口将发生碰撞，否则，表示主车与第j辆冲突车辆vj在路口不发生碰撞；1≤j≤k。
20、所述步骤3的速度可行解是按如下过程计算和判断：
21、步骤3.1、建立主车的路口行驶路径与时间的s-t关系图，并将s-t关系图中的路径区域分为路口前区域、路口中区域和路口后区域；
22、将第j个冲突区域φj以矩形框显示在s-t关系图上，第j个矩形框的左、右边界的横坐标分别为tj_enter和tk_leave，第j个矩形框的上、下边界的纵坐标分别为sk_enter和sk_leave；
23、步骤3.2、以s-t关系图的原点为主车的二维有向包围盒的起点，以主车的二维有向包围盒的长度作为主车在s-t关系图上的线段长度，从而在s-t关系图的s轴负半轴上以线段l的位置表示主车所在的起始位置；
24、步骤3.3、将主车的最大车速记作vmax，并依据拟合曲线δ＝f(flag,c,v)得到主车在路口按初步规划的路口行驶路径所行驶的最大允许车速vlimit；
25、步骤3.4、在s-t关系图中，确定主车s-t曲线的可行规划区域。
26、步骤3.5、在可行规划区域中，确定主车的s-t曲线。
27、所述步骤3.4包括：
28、步骤3.4.1、在路口前区域中，线段l以斜率值vmax上升，直至进入路口内区域；
29、步骤3.4.2、在路口内区域中，线段l以斜率值vlimit上升，若与任一矩形框接触，则线段l水平向右移动到达相应矩形框的右边界后，继续以斜率值vlimit上升，重复步骤3.4.2直至进入路口后区域；
30、步骤3.4.3、在路口后区域中，线段l以斜率值vmax上升，直至离开目标区域；从而得到线段l的运动轨迹为一条折线，即为左边界lb；
31、步骤3.4.4、左边界lb向右平行移本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能汽车自动行驶方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤1中的冲突区域是按如下步骤确定：
3.根据权利要求2所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤2中的碰撞判断包括：
4.根据权利要求3所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤3的速度可行解是按如下过程计算和判断：
5.根据权利要求4所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤3.4包括：
6.根据权利要求5所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤3.5包括：
7.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1-6中任一所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
8.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-6中任一所述方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种智能汽车自动行驶方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤1中的冲突区域是按如下步骤确定：
3.根据权利要求2所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤2中的碰撞判断包括：
4.根据权利要求3所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所述步骤3的速度可行解是按如下过程计算和判断：
5.根据权利要求4所述的智能汽车自动行驶方法，其特征是，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世斌，白先旭，李维汉，陈进，石琴，孙骏，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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