CN109032140A - 一种无人车循迹驾驶方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人车循迹驾驶方法及终端，收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶，能够满足无人车根据需要完成特定任务的情况，适用性广。

Description

一种无人车循迹驾驶方法及终端

技术领域

本发明涉及无人车驾驶领域，尤其涉及一种无人车循迹驾驶方法及终端。

背景技术

无人驾驶汽车是汽车领域今后发展的主要趋势，其中，汽车循迹驾驶是无人车自动驾驶的一种方式。循迹驾驶指的是汽车根据预先设置好的路线进行自动循迹驾驶。目前已有的循迹驾驶通常只是按照预定的路线循迹驾驶，没有对汽车行驶的速度进行规划。而对于无人汽车需要完成特定任务的情况，比如高度还原驾驶员自动驾驶汽车，如果只是按照循迹路线进行自动驾驶，则并不能满足需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人车循迹驾驶方法及终端，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种无人车循迹驾驶方法，包括步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种无人车循迹驾驶终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

本发明的有益效果在于：通过收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度，根据所述各个循迹定位点的位置和速度控制无人车对预设循迹路径循迹，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶，能够满足无人车根据需要完成特定任务的情况，适用性广。

附图说明

图1为本发明实施例的一种无人车循迹驾驶方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种无人车循迹驾驶终端的结构示意图；

标号说明：

1、无人车循迹驾驶终端；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度，根据所述各个循迹定位点的位置和速度控制无人车对预设循迹路径循迹。

请参照图1，一种无人车循迹驾驶方法，包括步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度，根据所述各个循迹定位点的位置和速度控制无人车对预设循迹路径循迹，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶，能够满足无人车根据需要完成特定任务的情况，适用性广。

进一步的，所述步骤S1包括：

手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度。

由上述描述可知，每隔第一预设时间收集并保存无人车所在的点及速度，作为循迹路径上的循迹定位点，能够为后续循迹提供足够的数据，提高后续路径循迹的还原度。

进一步的，所述步骤S2包括：

确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进。

由上述描述可知，根据无人车当前位置以及下一个目标循迹定位点的位置，确定无人车的方向盘角度，再根据无人车的方向盘角度和下一个目标循迹定位点的速度控制无人车前进，能够实现无人车准确的循迹的同时保证速度的还原度。

进一步的，所述步骤S2中所述根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点包括：

获取所述无人车的当前速度，将所述当前速度乘以第二预设时间值，作为最小探测距离；

在所述最小探测距离外，在所述无人车正前方预设角度内获取距离所述无人车最近的一个循迹定位点，作为第一目标循迹定位点。

由上述描述可知，基于无人车当前的速度确定最小探测距离，在最小探测距离外确定下一个循迹定位点，不仅能够根据无人车的速度动态调整目标循迹定位点的探测距离，而且设定最小探测距离可以预防车辆寻找的目标点过于靠近车辆，导致计算出的转弯角度偏差较大，车辆循迹驾驶偏离路线，因此通过确定合适的目标循迹定位点的探测距离能够提高无人车循迹的效率以及准确性。

进一步的，所述步骤S2还包括：

在所述无人车循迹过程中，每获取一个第二目标循迹定位点后，获取所述第二目标循迹定位点之后的预设个数的循迹定位点；

根据所述预设个数的循迹定位点，计算所述无人车的平均转向角度；

判断所述平均转向角度是否大于一预设转向角度，若是，则控制所述无人车的速度不超过第一预设值，否则，所述无人车按照与所述第二目标循迹定位点对应的速度循迹。

由上述描述可知，通过预先估算无人车的平均转向角度，根据所述平均转向角度控制无人车的当前速度，能够避免由于转向角度过大和速度过大的情况下造成无人车偏离循迹路线，保证无人车循迹的准确性。

请参照图2，一种无人车循迹驾驶终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度，根据所述各个循迹定位点的位置和速度控制无人车对预设循迹路径循迹，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶，能够满足无人车根据需要完成特定任务的情况，适用性广。

进一步的，所述步骤S1包括：

手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度。

由上述描述可知，每隔第一预设时间收集并保存无人车所在的点及速度，作为循迹路径上的循迹定位点，能够为后续循迹提供足够的数据，提高后续路径循迹的还原度。

进一步的，所述步骤S2包括：

确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进。

由上述描述可知，根据无人车当前位置以及下一个目标循迹定位点的位置，确定无人车的方向盘角度，再根据无人车的方向盘角度和下一个目标循迹定位点的速度控制无人车前进，能够实现无人车准确的循迹的同时保证速度的还原度。

进一步的，所述步骤S2中所述根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点包括：

获取所述无人车的当前速度，将所述当前速度乘以第二预设时间值，作为最小探测距离；

在所述最小探测距离外，在所述无人车正前方预设角度内获取距离所述无人车最近的一个循迹定位点，作为第一目标循迹定位点。

由上述描述可知，基于无人车当前的速度确定最小探测距离，在最小探测距离外确定下一个循迹定位点，不仅能够根据无人车的速度动态调整目标循迹定位点的探测距离，而且通过确定合适的目标循迹定位点的探测距离能够提高无人车循迹的效率以及准确性。

进一步的，所述步骤S2还包括：

在所述无人车循迹过程中，每获取一个第二目标循迹定位点后，获取所述第二目标循迹定位点之后的预设个数的循迹定位点；

根据所述预设个数的循迹定位点，计算所述无人车的平均转向角度；

判断所述平均转向角度是否大于一预设转向角度，若是，则控制所述无人车的速度不超过第一预设值，否则，所述无人车按照与所述第二目标循迹定位点对应的速度循迹。

由上述描述可知，通过预先估算无人车的平均转向角度，根据所述平均转向角度控制无人车的当前速度，能够避免由于转向角度过大和速度过大的情况下造成无人车偏离循迹路线，保证无人车循迹的准确性。

实施例一

请参照图1，一种无人车循迹驾驶方法，包括步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

具体的，首先，规划好预设循迹路径，然后手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度；可选的，每隔1秒收集一次，将收集的每个循迹定位点对应的位置和速度存储在存储器中；无人车到达循迹路径终点后，触发无人车结束循迹定位点的收集；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹；

具体的，每隔预设时间，具体的预设时间可以根据实际情况需要设定，比如每隔0.2秒，确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进；

可以通过发送转向命令给车辆控制器，控制方向盘转向角度；并根据第一目标循迹定位点对应的速度，发送加油门命令给车辆控制器，控制车辆油门的开度；

同时在车辆行驶过程中，每隔预设时间计算车辆当前速度和目标车辆速度差值，如果当前速度小于目标速度，则控制油门踏板使车辆进行加速，如果大于目标速度，则控制车辆刹车使车辆减速，其中，具体的预设时间可以根据实际情况需要设定，。

实施例二

本实施与实施例一的不同在于，所述步骤S2中所述根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点包括：

每隔预设时间，获取所述无人车的当前速度，将所述当前速度乘以第二预设时间值，作为最小探测距离，比如进行收集时是每隔一秒进行循迹定位点的收集，则将当前速度乘以2秒时间，将结果作为最小探测距离，其中，具体的预设时间可以根据实际情况需要设定，；

在所述最小探测距离外，在所述无人车正前方预设角度内获取距离所述无人车最近的一个循迹定位点，作为第一目标循迹定位点，可选的，无人侧正前方预设角度为60°。

实施例三

本实施例与实施例一不同的是，所述步骤S2还包括：

在所述无人车循迹过程中，每获取一个第二目标循迹定位点后，获取所述第二目标循迹定位点之后的预设个数的循迹定位点，所述预设个数可以根据实际情况需要设定，比如，设定10个循迹定位点；

根据所述预设个数的循迹定位点，计算所述无人车的平均转向角度；

其中，所述无人车的平均转向角度的计算可以如下：计算无人车当前位置分别要驶向所述10个循迹定位点需要旋转的角度，然后将得到的11个需要旋转的角度取平均值，即得到无人车的平均转向角度；

为了进一步提高计算精度，也可以采用如下计算方法：

读取无人车探测距离外最近的11个循迹定位点，使用车辆当前坐标点和之后2个坐标点，根据这3个点可以确定一个圆，计算出该圆的曲率就可以确定这3个点的大概曲率，先用这3个点计算出三角形的三个边，然后根据余弦定理计算出中间点的角度A，该角对应的边长度为a，曲率半径＝1/2*a/cosA，曲率＝1/曲率半径；依次计算出之后10个坐标点的曲率，再求出平均值即可得到无人车的目标路径平均曲率，通过目标路径平均曲率计算得出平均转向角度；

判断所述平均转向角度是否大于一预设转向角度，比如15°，若是，则控制所述无人车的速度不超过第一预设值，比如10km/h，否则，所述无人车按照与所述第二目标循迹定位点对应的速度循迹，一直重复上述步骤直至车辆驾驶到循迹路径终点后，控制车辆刹车停止；

手动驾驶时，转弯半径比较小，同时速度又比较快，无人车在根据该路线和速度值循迹驾驶时，容易导致无人车偏离路线，因此车辆在探测到前面的路线转弯半径较小时，控制车辆速度不超过阈值，通过速度控制可以提高车辆循迹驾驶成功率。

实施例四

请参照图2，一种无人车循迹驾驶终端1，即车载终端，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

具体的，首先，规划好预设循迹路径，然后手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度；可选的，每隔1秒收集一次，将收集的每个循迹定位点对应的位置和速度存储在存储器中；无人车到达循迹路径终点后，触发无人车结束循迹定位点的收集；

其中，可以通过与车载终端连接的GPS模块获取位置信息；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹；

具体的，确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进；

所述车载终端通过CAN总线连接车辆控制器，可以通过发送指令的方式控制车辆控制器，从而控制车辆的方向盘角度，油门，刹车等，具体的，可以通过发送转向命令给车辆控制器，控制方向盘转向角度；并根据第一目标循迹定位点对应的速度，发送加油门命令给车辆控制器，控制车辆油门的开度；

同时在车辆行驶过程中，计算车辆当前速度和目标车辆速度差值，如果当前速度小于目标速度，则控制油门踏板使车辆进行加速，如果大于目标速度，则控制车辆刹车使车辆减速。

实施例五

请参照图2，一种无人车循迹驾驶终端1，即车载终端，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例二的步骤。

实施例六

请参照图2，一种无人车循迹驾驶终端1，即车载终端，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例三的步骤。

综上所述，本发明提供的一种无人车循迹驾驶方法及终端，通过收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度，根据所述各个循迹定位点的位置和速度控制无人车对预设循迹路径循迹，不仅能够根据预定路线循迹驾驶，而且还能够进行驾驶速度规划，实现满足速度要求的情况下，正确循迹驾驶，能够满足无人车根据需要完成特定任务的情况，适用性广；同时在循迹过程中，根据无人车的当前速度动态调整目标循迹定位点探测距离，以及预先估算平均转向角度，控制车辆的转弯速度，保证车辆能够高效准确地实现循迹。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人车循迹驾驶方法，其特征在于，包括步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

2.根据权利要求1所述的无人车循迹驾驶方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度。

3.根据权利要求1所述的无人车循迹驾驶方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进。

4.根据权利要求3所述的无人车循迹驾驶方法，其特征在于，所述步骤S2中所述根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点包括：

获取所述无人车的当前速度，将所述当前速度乘以第二预设时间值，作为最小探测距离；

在所述最小探测距离外，在所述无人车正前方预设角度内获取距离所述无人车最近的一个循迹定位点，作为第一目标循迹定位点。

5.根据权利要求1至4任一项所述的无人车循迹驾驶方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

在所述无人车循迹过程中，每获取一个第二目标循迹定位点后，获取所述第二目标循迹定位点之后的预设个数的循迹定位点；

根据所述预设个数的循迹定位点，计算所述无人车的平均转向角度；

判断所述平均转向角度是否大于一预设转向角度，若是，则控制所述无人车的速度不超过第一预设值，否则，所述无人车按照与所述第二目标循迹定位点对应的速度循迹。

6.一种无人车循迹驾驶终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、收集并存储预设循迹路径上各个循迹定位点的位置及速度；

S2、根据所述各个循迹定位点的位置及速度控制无人车对所述预设循迹路径循迹。

7.根据权利要求6所述的无人车循迹驾驶终端，其特征在于，所述步骤S1包括：

手动控制所述无人车在预设循迹路径行驶，每隔第一预设时间收集并存储所述无人车所在点的位置及速度。

8.根据权利要求6所述的无人车循迹驾驶终端，其特征在于，所述步骤S2包括：

确定所述无人车的当前位置，根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点；

获取所述第一目标循迹定位点对应的位置和速度；

根据所述当前位置和所述第一目标循迹定位点对应的位置，确定所述无人车的方向盘角度；

根据所述第一目标循迹定位点对应的速度和所述无人车的方向盘角度控制所述无人车前进。

9.根据权利要求8所述的无人车循迹驾驶终端，其特征在于，所述步骤S2中所述根据所述当前位置确定所述无人车正前方最近的第一目标循迹定位点包括：

获取所述无人车的当前速度，将所述当前速度乘以第二预设时间值，作为最小探测距离；

在所述最小探测距离外，在所述无人车正前方预设角度内获取距离所述无人车最近的一个循迹定位点，作为第一目标循迹定位点。

10.根据权利要求6至9任一项所述的无人车循迹驾驶终端，其特征在于，所述步骤S2还包括：

在所述无人车循迹过程中，每获取一个第二目标循迹定位点后，获取所述第二目标循迹定位点之后的预设个数的循迹定位点；

根据所述预设个数的循迹定位点，计算所述无人车的平均转向角度；

判断所述平均转向角度是否大于一预设转向角度，若是，则控制所述无人车的速度不超过第一预设值，否则，所述无人车按照与所述第二目标循迹定位点对应的速度循迹。