CN111968395A - 车辆运动关系确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种车辆运动关系确定方法及装置,包括:确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域;获取所述用户车辆前方的多个运动目标;确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹;根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。对用户车辆前方的每个运动目标都考虑其相对用户车辆的运动关系,因此能够更好的对目标的变化趋势进行感知。

Description

车辆运动关系确定方法及装置
技术领域
本申请涉及汽车技术领域,具体而言,涉及一种车辆运动关系确定方法及装置。
背景技术
在高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,简称ADAS)中,需要用户车辆的系统根据传感器检测到的前方道路情况,选择目标进行跟随或减速制动。
然而,现有技术中,对目标的变化趋势感知不明显,对新出现的目标例如变道进入用户车辆的车道的目标、横穿用户车辆前方道路的目标等感知延时较高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种车辆运动关系确定方法及装置,用以改善现有技术对目标的变化趋势感知不明显的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种车辆运动关系确定方法,用于根据用户车辆前方目标的运动情况确定所述目标相对于所述用户车辆的运动关系,所述方法包括:确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域;获取所述用户车辆前方的多个运动目标;确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹;根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
在上述的实施方式中,可以先确定出用户车辆即将行驶过的通行区域,然后再从用户车辆前方的多个目标中选出运动目标,并确定每个运动目标的运动轨迹,再根据运动目标的运动轨迹与通行区域之间的关系,对运动目标与用户车辆的运动关系进行确定。对用户车辆前方的每个运动目标都考虑其相对用户车辆的运动关系,因此能够更好的对目标的变化趋势进行感知。
在一个可能的设计中,所述确定所述用户车辆的通行区域,包括:获取表征所述用户车辆的整体运动轨迹的轨迹预测函数;获取所述用户车辆的当前位置点以及所述用户车辆在预设时间t后的预测位置点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的左侧平移L个单位长度,获取对应的当前左移点、预测左移点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的右侧平移L个单位长度,获取对应的当前右移点、预测右移点;根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线;其中,所述左边界为向左平移且经过当前左移点、预测左移点的所述轨迹预测函数,所述右边界为向右平移且经过当前右移点、预测右移点的所述轨迹预测函数;由所述左边界、右边界、起点线以及终点线围成所述通行区域。
在上述的实施方式中,可以依据用户车辆的当前位置点、t时间后的预测位置点作为参考点,并结合参考点以及用户车辆的轨迹预测函数,得到通行区域的四条边:左边界、右边界、起点线以及终点线,以便于明确出用户车辆在未来t时间内即将通过的区域。
在一个可能的设计中,所述根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线,包括:根据所述当前左移点、预测左移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的左边界;根据所述当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的右边界;根据所述当前左移点以及所述当前右移点,确定所述通行区域的起点线;根据所述预测左移点以及所述预测右移点,确定所述通行区域的终点线。
在上述的实施方式中,在确定通行区域时,可以依据用户车辆的轨迹预测函数分别向左向右平移,得到通行区域的左右边界;然后将用户车辆的当前位置点、t时间后的预测位置点作为参考点,获得参考点分别在左边界、右边界的对应点;依据当前位置点分别在左边界和右边界的对应点,确定起点线,依据预测位置点分别在左边界和右边界的对应点,确定终点线。
在一个可能的设计中,在所述确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域之后,所述方法还包括:获取用户车辆前方的多个静止目标;判断多个静止目标中是否存在位于通行区域的静止目标;若是,则将位于通行区域的距用户车辆最近的静止目标作为可选跟随目标。
在上述的实施方式中,可以通过获得某一目标在多个时间点的位置点,判断多个位置点之间的距离是否在误差范围以上,若是则判定目标为运动目标;若否,则判定目标为静止目标。
在一个可能的设计中,所述获取所述用户车辆前方的多个运动目标,包括:对所述用户车辆前方的多个目标中的每个目标,在多个时间点分别探测所述每个目标的位置;从所述多个目标中确定位置变化的目标,所述位置变化的目标为运动目标。
在上述的实施方式中,可以对同一目标在通过多个时间点分别探测目标所在的位置,若目标的位置随着时间点的变化而变化,则表示该目标是运动目标,反之,则可以判定为静止目标。运动目标处于运动状态,对用户车辆的影响较大,从多个目标中确定出运动目标后,可以集中运算资源对运动目标进行分析。
在一个可能的设计中,所述确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹,包括:对所述每个运动目标,获取当前时间点以及多个历史时间点分别对应的位置点;根据多个位置点,拟合所述运动目标的运动轨迹。
在上述的实施方式中,可以获得同一运动目标在多个时刻分别对应的多个位置,然后对多个位置进行拟合得到运动目标的运动轨迹,运动轨迹可以反映运动目标历史的运动痕迹和未来的运动趋势,便于更好地对运动目标进行分析。
在一个可能的设计中,所述根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:从多个运动目标中,筛选出运动轨迹与通行区域相交的多个初筛运动目标,所述多个初筛运动目标中的每个初筛运动目标与所述通行区域存在至少两个交点;对每个所述初筛运动目标,根据所述初筛运动目标的当前点,将运行轨迹划分为未来轨迹段和历史轨迹段,其中,所述未来轨迹段与所述通行区域相交的交点为未来点;所述历史轨迹段或当前点与所述通行区域相交的交点为历史点;对每个所述初筛运动目标,判断对应的运动轨迹与所述通行区域的交点是否多于两个;若多于两个,根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点;根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
在上述的实施方式中,进一步从多个运动目标筛选出运行轨迹与通行区域相交的初筛运动目标,运行轨迹与通行区域相交会与通行区域的四条边的至少两条边交于至少两个交点,若相交的交点多于两个,也可以根据交点的时间属性选出两个交点;若未多于两个,则说明相交的交点刚好是两个,则可以直接对这两个交点进行分析。随后,对于运动轨迹与通行区域相交的两个交点的时间属性以及交点的相交位置,进一步判断运动目标与用户车辆之间可能会发生的运动关系。
在一个可能的设计中,所述根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点,包括:判断多于两个交点是否同时包括历史点和未来点;若同时包括历史点和未来点,从至少一个历史点和至少一个未来点中,分别选择距所述当前点最近的点,得到两个交点,该两个交点为一个历史点和一个未来点;若未同时包括历史点和未来点,从交点中选择距所述当前点最近的两个交点,该两个交点同时为历史点或同时为未来点。
在上述的实施方式中,在从多个交点中选择两个交点时,可以结合多个交点中是否同时存在历史点和未来点进行选择,若同时存在,为了兼顾历史点和未来点对运动关系的影响,可以各选择一个距当前点最近的历史点和未来点;若未同时存在,则可以直接从多个交点中选择出距当前点最近、和第二近的交点。距当前点越近,可参考性越高,从多个交点中选择出两个,可以在减少分析计算量的同时兼顾了参考性。
在一个可能的设计中,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界,另一个交点与所述通行区域交于右边界;所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标将会进入所述通行区域,且会从所述通行区域离开。
在上述的实施方式中,初筛运动目标的两个交点可以与通行区域的四条边分别交于左边界和右边界。若两个交点均为未来点,则表示初筛运动目标会在未来一段时间内从左右边界中的一边进入,从另一边穿出,从而实现了对横穿用户车辆前方道路的目标的感知和探测。
在一个可能的设计中,所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,还包括:若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
在上述的实施方式中,在初筛运动目标的两个交点与通行区域的四条边分别交于左边界和右边界的前提下,若两个交点均为历史点,则表示初筛运动目标已经穿过通行区域,目前可能正在向远离通行区域的方向移动。
在一个可能的设计中,所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,还包括:若所述两个交点一个为历史点、一个为未来点,确定所述初筛运动目标当前处于所述通行区域,且有离开所述通行区域的趋势。
在上述的实施方式中,在初筛运动目标的两个交点与通行区域的四条边分别交于左边界和右边界的前提下,若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则表示初筛运动目标当前正处于通行区域内,且会沿与用户车辆行驶方向垂直的方向离开通行区域。
在一个可能的设计中,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于起点线,另一个交点与所述通行区域交于终点线;所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于起点线,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于起点线,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标逆向行驶且存在碰撞风险。
在上述的实施方式中,在初筛运动目标的两个交点与通行区域的四条边分别交于起点线和终点线的前提下,若两个交点均为未来点,则在用户车辆探测的是用户车辆的前方的目标的情况下,排除初筛运动目标从后方超车的可能,即初筛运动目标逆向行驶并且会进入通行区域,若用户车辆或初筛运动目标均不避让,则存在碰撞的风险;
若两个交点均为历史点,则说明初筛运动目标已离开通行区域;
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点在起点线、未来点在终点线;历史点在终点线、未来点在起点线两种情况。对:历史点在起点线、未来点在终点线,表示初筛运动目标当前在通行区域内,且未来会从通行区域的终点线驶出,即初筛运动目标的运动轨迹与用户车辆一致,能够作为可选跟随目标;
对:历史点在终点线、未来点在起点线,表示初筛运动目标当前在通行区域内,且未来会从起点线位置驶出,即若用户车辆或初筛运动目标均不避让,则存在较高的碰撞风险。
在一个可能的设计中,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线;所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:若所述两个交点均为未来点,判断所述初筛运动目标当前位置是否在所述起点线与终点线围出的范围内;若在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会从边界进入所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若未在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会逆向驶入所述通行区域,且会从边界离开;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从边界离开。
在上述的实施方式中,在初筛运动目标的两个交点中,一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线的前提下,若两个交点均为未来点,可以根据初筛运动目标是否在起点线与终点线围出的范围,来确定初筛运动目标的运动状态;
若两个交点均为历史点,则确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线;未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线两种情况。
对历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,表示初筛运动目标从边界变道至用户车辆的车道,且当前处于通行区域内,未来会从终点线驶出,则能够成为用户车辆的可选跟随目标;
对未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,表示初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从左边界或右边界离开。
在一个可能的设计中,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于起点线;所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶,且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且所述初筛运动目标为可选跟随目标。
在上述的实施方式中,在初筛运动目标的两个交点中,一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于起点线的前提下,若两个交点均为未来点,则由于用户车辆是对前方的目标进行探测,因此排除初筛运动目标从起点线进入通行区域,从左边界或右边界穿出的情况,则初筛运动目标会从左边界或右边界进入通行区域,从起点线穿出,若初筛运动目标与用户车辆均不进行避让,存在碰撞的风险;
若两个交点均为历史点,确定初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线;未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线两种情况。
对历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,表示初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险;
对未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,表示初筛运动目标处于所述通行区域内,且会向左转向或向右转向,因此该初筛运动目标能够作为可选跟随目标。
第二方面,本申请实施例提供了一种车辆运动关系确定装置,用于根据用户车辆前方目标的运动情况确定所述目标相对于所述用户车辆的运动关系,所述装置包括:通行区域确定模块,用于确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域;运动目标获取模块,用于获取所述用户车辆前方的多个运动目标;轨迹确定模块,用于确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹;运动关系确定模块,用于根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
在一个可能的设计中,通行区域确定模块,具体用于获取表征所述用户车辆的整体运动轨迹的轨迹预测函数;获取所述用户车辆的当前位置点以及所述用户车辆在预设时间t后的预测位置点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的左侧平移L个单位长度,获取对应的当前左移点、预测左移点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的右侧平移L个单位长度,获取对应的当前右移点、预测右移点;根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线;其中,所述左边界为向左平移且经过当前左移点、预测左移点的所述轨迹预测函数,所述右边界为向右平移且经过当前右移点、预测右移点的所述轨迹预测函数;由所述左边界、右边界、起点线以及终点线围成所述通行区域。
在一个可能的设计中,通行区域确定模块,具体用于根据所述当前左移点、预测左移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的左边界;根据所述当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的右边界;根据所述当前左移点以及所述当前右移点,确定所述通行区域的起点线;根据所述预测左移点以及所述预测右移点,确定所述通行区域的终点线。
在一个可能的设计中,运动目标获取模块,具体用于对所述用户车辆前方的多个目标中的每个目标,在多个时间点分别探测所述每个目标的位置;从所述多个目标中确定位置变化的目标,所述位置变化的目标为运动目标。
在一个可能的设计中,轨迹确定模块,具体用于对所述每个运动目标,获取当前时间点以及多个历史时间点分别对应的位置点;根据多个位置点,拟合所述运动目标的运动轨迹。
在一个可能的设计中,运动关系确定模块,具体用于从多个运动目标中,筛选出运动轨迹与通行区域相交的多个初筛运动目标,所述多个初筛运动目标中的每个初筛运动目标与所述通行区域存在至少两个交点;对每个所述初筛运动目标,根据所述初筛运动目标的当前点,将运行轨迹划分为未来轨迹段和历史轨迹段,其中,所述未来轨迹段与所述通行区域相交的交点为未来点;所述历史轨迹段或当前点与所述通行区域相交的交点为历史点;对每个所述初筛运动目标,判断对应的运动轨迹与所述通行区域的交点是否多于两个;若多于两个,根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点;根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
在一个可能的设计中,运动关系确定模块,具体用于判断多于两个交点是否同时包括历史点和未来点;若同时包括历史点和未来点,从至少一个历史点和至少一个未来点中,分别选择距所述当前点最近的点,得到两个交点,该两个交点为一个历史点和一个未来点;若未同时包括历史点和未来点,从交点中选择距所述当前点最近的两个交点,该两个交点同时为历史点或同时为未来点。
在一个可能的设计中,运动关系确定模块,具体用于当所述两个交点均为未来点时,确定所述初筛运动目标将会进入所述通行区域,且会从所述通行区域离开。
在一个可能的设计中,运动关系确定模块,具体还用于当所述两个交点均为历史点时,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
在一个可能的设计中,运动关系确定模块,具体还用于当所述两个交点一个为历史点、一个为未来点时,确定所述初筛运动目标当前处于所述通行区域,且有离开所述通行区域的趋势。
在一个可能的设计中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于起点线,另一个交点与所述通行区域交于终点线;运动关系确定模块,用于若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于起点线,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于起点线,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标逆向行驶且存在碰撞风险。
在一个可能的设计中,所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线;运动关系确定模块,用于若所述两个交点均为未来点,判断所述初筛运动目标当前位置是否在所述起点线与终点线围出的范围内;若在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会从边界进入所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若未在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会逆向驶入所述通行区域,且会从边界离开;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从边界离开。
在一个可能的设计中,所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于起点线;运动关系确定模块,用于若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶,且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且所述初筛运动目标为可选跟随目标。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括上述第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
第四方面,本申请提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有可执行程序,该可执行程序被处理器运行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
第五方面,本申请提供一种可执行程序产品,所述可执行程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的车辆运动关系确定方法的流程示意图;
图2示出了图1中步骤S110的一种具体实施方式的具体流程示意图;
图3示出了图2中步骤S114的一种具体实施方式的具体流程示意图;
图4示出了构建出的通行区域的具体示意图;
图5示出了图1中步骤S140的一种具体实施方式的具体流程示意图;
图6示出了本申请实施例提供的车辆运动关系确定装置的示意性结构框图。
具体实施方式
对照实施例,ADAS系统通常会根据传感器提供的信息分析用户车辆前方道路的情况,从而选出目标进行跟随或减速制动。在选择目标时,通常会假定目标与用户车辆的运动的曲率及速度短时间不变,然后根据两者所处的车道来决定目标是否可以作为跟随目标。
然而,上述方式对目标运动的变化趋势不敏感,对新出现的目标例如变道进入用户车辆的车道的目标、横穿用户车辆前方道路的目标等感知延时较高。
本申请实施例通过分析运动目标与用户车辆的预测行驶区域之间的相对位置关系,确定运动目标相对于用户车辆的运动关系,实现增强对目标的变化趋势的感知,降低对新出现的目标的感知延时。
请参见图1,图1示出了本申请实施例提供的车辆运动关系确定方法,该方法可以由电子设备执行,该电子设备可以是用户车辆的控制器,该方法具体包括如下步骤S110至步骤S140:
步骤S110,确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域。
请参见图2,在一种具体实施方式中,步骤S110具体可以包括如下步骤S111至步骤S115:
步骤S111,获取表征所述用户车辆的整体运动轨迹的轨迹预测函数。
为了便于描述,本申请实施例可以通过建立坐标系,用表征运行轨迹的轨迹函数对轨迹进行描述。不妨以如下方式建立坐标系:以用户车辆在某一确定时刻的位置作为原点,以用户车辆在上述确定时刻的行驶方向作为x轴的延伸方向,将与x轴垂直的任一方向作为y轴的延伸方向。
可选地,获取轨迹预测函数可以通过如下方式进行:对用户车辆进行离散轨迹的预测,在完成预测后,可以通过最小二乘法拟合出轨迹预测函数。
获取轨迹预测函数也可以通过如下方式进行:通过选取用户车辆的多个历史时间点的多个位置点的坐标值,然后将坐标值代入轨迹预测函数的表达式f0(x)=a0x2+b0x+c0求出轨迹预测函数的系数:a0、b0、c0。用户车辆的轨迹预测函数的具体获取方法不应该理解为是对本申请的限制。
步骤S112,获取所述用户车辆的当前位置点以及所述用户车辆在预设时间t后的预测位置点。
t可以为时距,时距代表着前后两辆车通过同一地点的时间差,一般可使用前后车的车头间距除以后车速度来计算。车头时距代表当前车刹车时,后车驾驶员所具有的最大反应时间,因此它不随速度的变化而波动。
在上文建立的坐标系中,不妨设用户车辆的当前位置点为P00(x0,y0),预测位置点为P01(x1,y1)。
有一种可能的设计,预测位置点的确定可以通过如下方式确定:
已知本车预测轨迹表达式f0(x)=a0x2+b0x+c0,本车在x轴方向的运动速度为vx,则t时间后本车预计到达的横坐标为x1=x0+vx*t,将x1代入预测轨迹表达式即可获得预计t时间后预测位置点坐标P01(x1,y1)。预测位置点的具体获取方法不应理解为是对本申请的限制。
步骤S113,将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的左侧平移L个单位长度,获取对应的当前左移点、预测左移点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的右侧平移L个单位长度,获取对应的当前右移点、预测右移点。
L与车身宽度相关,可以是定值,也可以不是定值,L可以设置为略大于车身宽度的值,从而尽可能减少误触发紧急制动的可能性;L也可以设置为略大于车道宽度的值,从而提高自适应巡航时的安全余量,L值的具体设定方式不应该理解为是对本申请的限制。
将当前位置点向左侧平移L个单位长度,可以得到当前左移点;将当前位置点向右侧平移L个单位长度,可以得到当前右移点。将预测位置点向左侧平移L个单位长度,可以得到预测左移点;将预测位置点向右侧平移L个单位长度,可以得到预测右移点。
步骤S114,根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线。
其中,所述左边界为向左平移且经过当前左移点、预测左移点的所述轨迹预测函数,所述右边界为向右平移且经过当前右移点、预测右移点的所述轨迹预测函数。
可选地,请参见图3,步骤S114具体可以包括如下步骤S1141至步骤S1144:
步骤S1141,根据所述当前左移点、预测左移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的左边界。
可选地,请参见图4,可以通过如下方式来确定左边界:
不妨设左边界的边界轨迹函数为:f1(x)=a1x2+b1x+c1,可以在轨迹预测函数的表达式f0(x)=a0x2+b0x+c0中,从当前位置点与预测位置点之间再选出一个位置点,并且将该位置点同样向左平移L个单位长度,得到随机左移点,请参见图4。由此,便可以将当前左移点、预测左移点以及随机左移点的坐标值均代入边界轨迹函数为:f1(x)=a1x2+b1x+c1中,得到系数:a1、b1、c1,从而计算出左边界。
可选地,也可以通过如下方式来确定左边界:
从轨迹预测函数中选出包括当前位置点、预测位置点在内的多个点,并且将多个点按照各自的切线倾角分别左移L个单位长度,利用平移后的多个点拟合出左边界的轨迹。
步骤S1142,根据所述当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的右边界。
可选地,请参见图4,可以通过如下方式来确定右边界:
不妨设右边界的边界轨迹函数为:f2(x)=a2x2+b2x+c2,可以在轨迹预测函数的表达式f0(x)=a0x2+b0x+c0中,从当前位置点与预测位置点之间再选出一个位置点,并且将该位置点同样向右平移L个单位长度,得到随机右移点,详情参见图4。由此,便可以将当前右移点、预测右移点以及随机右移点的坐标值均代入边界轨迹函数为:f2(x)=a2x2+b2x+c2中,得到系数:a2、b2、c2,从而计算出右边界。
可选地,也可以通过如下方式来确定右边界:
从轨迹预测函数中选出包括当前位置点、预测位置点在内的多个点,并且将多个点按照各自的切线倾角分别右移L个单位长度,利用平移后的多个点拟合出右边界的轨迹。
步骤S1143,根据所述当前左移点以及所述当前右移点,确定所述通行区域的起点线。
可选地,可以获取当前左移点与当前右移点的连线,并将该连线作为起点线,请参见图4。
步骤S1144,根据所述预测左移点以及所述预测右移点,确定所述通行区域的终点线。
可选地,可以获取预测左移点与预测右移点的连线,并将该连线作为终点线,请参见图4。
在确定通行区域时,可以依据用户车辆的轨迹预测函数分别向左向右平移,得到通行区域的左右边界;然后将用户车辆的当前位置点、t时间后的预测位置点作为参考点,获得参考点分别在左边界、右边界的对应点;依据当前位置点分别在左边界和右边界的对应点,确定起点线,依据预测位置点分别在左边界和右边界的对应点,确定终点线。
步骤S115,由所述左边界、右边界、起点线以及终点线围成所述通行区域。
可以依据用户车辆的当前位置点、t时间后的预测位置点作为参考点,并结合参考点以及用户车辆的轨迹预测函数,得到通行区域的四条边:左边界、右边界、起点线以及终点线,以便于明确出用户车辆在t时间内即将通过的区域。
在另一种具体实施方式中,可以通过如下步骤来确定用户车辆的通行区域:获取表征用户车辆的运行轨迹的n次多项式表达式;根据所述n次多项式表达式,获取所述车辆运行轨迹上的n+1个轨迹样本点;基于所述用户车辆的运行轨迹的整体平移方向,对n+1个轨迹样本点中的每个轨迹样本点根据各自的位置特征分别移动L个单位长度,获得n+1个轨迹平移样本点,其中,L由所述车辆的宽度或车道宽度确定;根据所述n+1个轨迹平移样本点中的每个轨迹平移样本点,计算平移n次多项式表达式的n+1个表达式系数,所述平移n次多项式表达式表征平移后的车辆运行轨迹;根据所述平移n次多项式表达式,构建所述车辆的通行区域。
所述用户车辆的运行轨迹的整体平移方向包括整体向左平移和整体向右平移。其中,对n+1个轨迹样本点中的每个轨迹样本点根据各自的位置特征分别移动L个单位长度,获得n+1个轨迹平移样本点,具体可以包括:计算每个轨迹样本点的切线倾角θ;根据每个轨迹样本点的切线倾角θ和平移距离L,计算每个轨迹样本点在所述整体平移方向平移的平移向量;根据每个轨迹样本点的坐标值以及对应的平移向量,计算相应的轨迹平移样本点。
可以通过上述方式获得通行区域的左边界的平移n次多项式表达式和右边界的平移n次多项式表达式,从而获得左边界和右边界,再结合用户车辆的当前位置点和预测位置点分别在左边界和右边界的对应点,生成起点线和终点线。通过对每个轨迹样本点基于各自的切线倾角θ进行移动,可以使得用户车辆的运行轨迹平移前后对应各点的间距相同,提高了左边界和右边界生成的准确性。
步骤S120,获取所述用户车辆前方的多个运动目标。
步骤S120包括:对所述用户车辆前方的多个目标中的每个目标,在多个时间点分别探测所述每个目标的位置;从所述多个目标中确定位置变化的目标,所述位置变化的目标为运动目标。
可选地,多个时间点中相邻两个时间点的时间间隔可以相同,时间间隔可以是用户车辆的用于探测车辆前方目标的雷达的探测周期。雷达的探测周期可以为0.1秒。
在一种具体实施方式中,用户车辆的控制器可以通过至少五个探测周期目标的运动状态来判断目标是否是运动目标。
对同一目标在通过多个时间点分别探测目标所在的位置,若目标的位置随着时间点的变化而变化,则表示该目标是运动目标,反之,则可以判定为静止目标。运动目标处于运动状态,对用户车辆的影响较大,从多个目标中确定出运动目标后,可以集中运算资源对运动目标进行分析。
对静止目标的处理过程将在下文进行详细描述。
步骤S130,确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹。
可选地,步骤S130可以包括:对所述每个运动目标,获取当前时间点以及多个历史时间点分别对应的位置点;根据多个位置点,拟合所述运动目标的运动轨迹。
可以获得同一运动目标在多个时刻分别对应的多个位置,然后对多个位置进行拟合得到运动目标的运动轨迹,运动轨迹可以反映运动目标历史的运动痕迹和未来的运动趋势,便于更好地对运动目标进行分析。
可选地,在一种具体实施方式中,也可以根据马尔科夫预测运动目标运动的多个离散点,然后根据多个离散点利用根与系数的关系确定表征运动目标的运动轨迹的曲线方程。获取运动目标的运动轨迹的具体方式不应该理解为是对本申请的限制。
步骤S140,根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
请参见图5,在一种具体实施方式中,步骤S140具体可以包括如下步骤S141至步骤S145:
步骤S141,从多个运动目标中,筛选出运动轨迹与通行区域相交的多个初筛运动目标,所述多个初筛运动目标中的每个初筛运动目标与所述通行区域存在至少两个交点。
步骤S142,对每个所述初筛运动目标,根据所述初筛运动目标的当前点,将运行轨迹划分为未来轨迹段和历史轨迹段,其中,所述未来轨迹段与所述通行区域相交的交点为未来点;所述历史轨迹段或当前点与所述通行区域相交的交点为历史点。
可选地,在通过当前点对运动轨迹进行划分时,可以获取该初筛运动目标在某一历史时刻对应的历史位置点,然后根据历史位置点与当前点的相对位置关系来划分未来轨迹段和历史轨迹段。
例如,不妨设一初筛运动目标的当前点坐标为Ptn(xtn,ytn),某一历史时刻对应的历史位置点为Pt0(xt0,yt0),运动轨迹与通行域的交点为Pj(xj,yj)。
当xtn>xt0时,xj>xtn,则交点Pj(xj,yj)为未来点;xj≤xtn,则交点Pj(xj,yj)为历史点。
当xtn<xt0时,xj≥xtn,则交点Pj(xj,yj)为历史点;xj<xtn,则交点Pj(xj,yj)为未来点。
步骤S143,对每个所述初筛运动目标,判断对应的运动轨迹与所述通行区域的交点是否多于两个,若是,执行步骤S144。
若运动轨迹与所述通行区域的交点未多于两个,则表示运动轨迹与通行区域的交点刚好为两个,则可以对这两个交点继续执行步骤S145的操作。
步骤S144,根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点。
可选地,步骤S144具体可以为:判断多于两个交点是否同时包括历史点和未来点;若同时包括历史点和未来点,从至少一个历史点和至少一个未来点中,分别选择距所述当前点最近的点,得到两个交点,该两个交点为一个历史点和一个未来点;若未同时包括历史点和未来点,从交点中选择距所述当前点最近的两个交点,该两个交点同时为历史点或同时为未来点。
在从多个交点中选择两个交点时,可以结合多个交点中是否同时存在历史点和未来点进行选择,若同时存在,为了兼顾历史点和未来点对运动关系的影响,可以各选择一个距当前点最近的历史点和未来点;若未同时存在,则可以直接从多个交点中选择出距当前点最近、和第二近的交点。距当前点越近,可参考价值越高,从多个交点中选择出两个,可以在减少分析计算量的同时兼顾了参考价值。
步骤S145,根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
进一步从多个运动目标筛选出运行轨迹与通行区域相交的初筛运动目标,运行轨迹与通行区域相交会与通行区域的四条边的至少两条边交于至少两个交点,若相交的交点多于两个,也可以根据交点的时间属性选出两个交点;若未多于两个,则说明相交的交点刚好是两个,则可以直接对这两个交点进行分析。随后,对于运动轨迹与通行区域相交的两个交点的时间属性以及交点的相交位置,进一步判断运动目标与用户车辆之间可能会发生的运动关系。
可选地,在一种具体实施方式中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界,另一个交点与所述通行区域交于右边界。
步骤S145包括:
若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标将会进入所述通行区域,且会从所述通行区域离开。
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若所述两个交点一个为历史点、一个为未来点,确定所述初筛运动目标当前处于所述通行区域,且有离开所述通行区域的趋势。
在上述步骤中,
若两个交点均为未来点,则表示初筛运动目标会在未来一段时间内从左右边界中的一边进入,从另一边穿出,从而实现了对横穿用户车辆前方道路的目标的感知和探测。
若两个交点均为历史点,则表示初筛运动目标已经穿过通行区域,目前可能正在向远离通行区域的方向移动。
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则表示初筛运动目标当前正处于通行区域内,且会沿与用户车辆行驶方向垂直的方向离开通行区域。
可选地,在另一种具体实施方式中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于起点线,另一个交点与所述通行区域交于终点线。
步骤S145包括:
若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶且将会进入所述通行区域。
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若所述两个交点中历史点位于起点线,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标为可选跟随目标。
若所述两个交点中未来点位于起点线,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标逆向行驶且存在碰撞风险。
在上述步骤中,
若两个交点均为未来点,则在用户车辆探测的是用户车辆的前方的目标的情况下,排除初筛运动目标从后方超车的可能,即初筛运动目标逆向行驶并且会进入通行区域,若用户车辆或初筛运动目标均不避让,则存在碰撞的风险;
若两个交点均为历史点,则表示初筛运动目标已经穿过通行区域,目前可能正在向远离通行区域的方向移动;
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点在起点线、未来点在终点线;历史点在终点线、未来点在起点线两种情况。
对:历史点在起点线、未来点在终点线,表示初筛运动目标当前在通行区域内,且未来会从通行区域的终点线驶出,即初筛运动目标的运动轨迹与用户车辆一致,能够作为可选跟随目标;
对:历史点在终点线、未来点在起点线,表示初筛运动目标当前在通行区域内,且未来会从起点线位置驶出,即若用户车辆或初筛运动目标均不避让,则存在较高的碰撞风险。
可选地,在又一种具体实施方式中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线。
步骤S145包括:
若所述两个交点均为未来点,判断所述初筛运动目标当前位置是否在所述起点线与终点线围出的范围内;
若在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会从边界进入所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若未在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会逆向驶入所述通行区域,且会从边界离开。
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标。
若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从边界离开。
在上述的步骤中,
若两个交点均为未来点,可以根据初筛运动目标是否在起点线与终点线围出的范围,来确定初筛运动目标的运动状态;请参见图4,在用户车辆的前方区域内,可以通过起点线、终点线以及起点线、终点线的延长线将用户车辆的前方区域分成两个区域。
若初筛运动目标当前在初筛运动目标是在起点线与终点线围出的范围,即表明初筛运动目标在通行区域的侧边(即左边界以左,或右边界以右),则表示初筛运动目标会从左边界或右边界进入通行区域,且从终点线穿出通行区域。若初筛运动目标当前未在初筛运动目标是在起点线与终点线围出的范围,则表示初筛运动目标会在终点线的远离通行区域的一侧,即初筛运动目标会从终点线进入通行区域,从左边界或右边界穿出通行区域。
若两个交点均为历史点,则表示初筛运动目标已经穿过通行区域,目前可能正在向远离通行区域的方向移动。
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线;未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线两种情况。
对历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,表示初筛运动目标从边界变道至用户车辆的车道,且当前处于通行区域内,未来会从终点线驶出,则能够成为用户车辆的可选跟随目标;
对未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,表示初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从左边界或右边界离开。
可选地,在再一种具体实施方式中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于起点线。
步骤S145包括:
若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶,且将会进入所述通行区域。
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险。
若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且所述初筛运动目标为可选跟随目标。
在上述的步骤中,
若两个交点均为未来点,则由于用户车辆是对前方的目标进行探测,因此排除初筛运动目标从起点线进入通行区域,从左边界或右边界穿出的情况,则初筛运动目标会从左边界或右边界进入通行区域,从起点线穿出,若初筛运动目标与用户车辆均不进行避让,存在碰撞的风险;
若两个交点均为历史点,则表示初筛运动目标已经穿过通行区域,目前可能正在向远离通行区域的方向移动。
若两个交点一个为历史点、一个为未来点,则又分为历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线;未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线两种情况。
对历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,表示初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险;
对未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,表示初筛运动目标处于所述通行区域内,且会向左转向或向右转向,因此该初筛运动目标能够作为可选跟随目标。
在上述的步骤S145的多种实施方式中,可以通过如下方式估算初筛运动目标进入通行区域及穿出通行区域的时间:
不妨设交点坐标为Pj(xj,yj),初筛运动目标在某一历史时刻的坐标点为Pt0(xt0,yt0),初筛运动目标的当前坐标点为Ptn(xtn,ytn),上述历史时刻到当前坐标点用时为m,则初筛运动目标在x轴方向的移动速率为:
Figure BDA0002653687330000261
则初筛运动目标到达交点的时间为
Figure BDA0002653687330000262
在一种具体实施方式中,本申请实施例提供的车辆运动关系确定方法在步骤S110之后,还可以包括:
获取用户车辆前方的多个静止目标;判断多个静止目标中是否存在位于通行区域的静止目标;若是,则将位于通行区域的距用户车辆最近的静止目标作为可选跟随目标。
判断目标是运动目标还是静止目标的方式有多种,例如,可以通过获得某一目标在多个时间点的位置点,判断多个位置点之间的距离是否在误差范围以上,若是则判定目标为运动目标;若否,则判定目标为静止目标。也可以通过分解用户车辆在目标径向方向的分量加目标径向速度,得到目标径向绝对速度。通过目标径向绝对速度来判断目标是否为静止目标。判断目标是运动目标还是静止目标的具体方式不应该理解为是对本申请的限制。
判断静止目标是否在通行区域内可以通过如下方式进行:
假定该静止目标的坐标为(xt,yt),首先判断静止目标的x轴坐标xt是否在起点线与终点线之间,若是,计算x=xt时左边界的y轴坐标f1(xt)与右边界的y轴坐标f2(xt),若该目标位置的纵坐标yt∈[f1(xt),f2(xt)],则该静止目标在通行区域内。
未在通行区域内的静止目标可作为无关目标剔除。
通过本申请实施例提供的方法可以判断用户车辆前方的目标是可选跟随对象,还是变道插入用户车辆所在的车道,或变道离开用户车辆所在的车道,或横穿用户车辆前方道路,并且还可以估算目标进入或离开通行区域的时间,从而可以判断目标对用户车辆的危险程度。对于静止目标,可通过分析该目标位置与左右边界的关系,准确分析出该目标对用户行车安全的影响关系。并且采用函数关系进行分析,相较于现有技术的大量离散轨迹的点与点关系分析,大量的减少了计算量,性能稳定。
请参见图6,图6示出了本申请实施例提供的车辆运动关系确定装置,用于根据用户车辆前方目标的运动情况确定所述目标相对于所述用户车辆的运动关系,所述装置500包括:
通行区域确定模块510,用于确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域。
运动目标获取模块520,用于获取所述用户车辆前方的多个运动目标。
轨迹确定模块530,用于确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹。
运动关系确定模块540,用于根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
通行区域确定模块510,具体用于获取表征所述用户车辆的整体运动轨迹的轨迹预测函数;获取所述用户车辆的当前位置点以及所述用户车辆在预设时间t后的预测位置点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的左侧平移L个单位长度,获取对应的当前左移点、预测左移点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的右侧平移L个单位长度,获取对应的当前右移点、预测右移点;根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线;其中,所述左边界为向左平移且经过当前左移点、预测左移点的所述轨迹预测函数,所述右边界为向右平移且经过当前右移点、预测右移点的所述轨迹预测函数;由所述左边界、右边界、起点线以及终点线围成所述通行区域。
通行区域确定模块510,具体用于根据所述当前左移点、预测左移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的左边界;根据所述当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定所述通行区域的右边界;根据所述当前左移点以及所述当前右移点,确定所述通行区域的起点线;根据所述预测左移点以及所述预测右移点,确定所述通行区域的终点线。
运动目标获取模块520,具体用于对所述用户车辆前方的多个目标中的每个目标,在多个时间点分别探测所述每个目标的位置;从所述多个目标中确定位置变化的目标,所述位置变化的目标为运动目标。
轨迹确定模块530,具体用于对所述每个运动目标,获取当前时间点以及多个历史时间点分别对应的位置点;根据多个位置点,拟合所述运动目标的运动轨迹。
运动关系确定模块540,具体用于从多个运动目标中,筛选出运动轨迹与通行区域相交的多个初筛运动目标,所述多个初筛运动目标中的每个初筛运动目标与所述通行区域存在至少两个交点;对每个所述初筛运动目标,根据所述初筛运动目标的当前点,将运行轨迹划分为未来轨迹段和历史轨迹段,其中,所述未来轨迹段与所述通行区域相交的交点为未来点;所述历史轨迹段或当前点与所述通行区域相交的交点为历史点;对每个所述初筛运动目标,判断对应的运动轨迹与所述通行区域的交点是否多于两个;若多于两个,根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点;根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
运动关系确定模块540,具体用于判断多于两个交点是否同时包括历史点和未来点;若同时包括历史点和未来点,从至少一个历史点和至少一个未来点中,分别选择距所述当前点最近的点,得到两个交点,该两个交点为一个历史点和一个未来点;若未同时包括历史点和未来点,从交点中选择距所述当前点最近的两个交点,该两个交点同时为历史点或同时为未来点。
运动关系确定模块540,具体用于当所述两个交点均为未来点时,确定所述初筛运动目标将会进入所述通行区域,且会从所述通行区域离开。
运动关系确定模块540,具体还用于当所述两个交点均为历史点时,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域。
运动关系确定模块540,具体还用于当所述两个交点一个为历史点、一个为未来点时,确定所述初筛运动目标当前处于所述通行区域,且有离开所述通行区域的趋势。
在一个可能的设计中,初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于起点线,另一个交点与所述通行区域交于终点线;运动关系确定模块540,用于若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于起点线,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于起点线,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标逆向行驶且存在碰撞风险。
在一个可能的设计中,所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线;运动关系确定模块540,用于若所述两个交点均为未来点,判断所述初筛运动目标当前位置是否在所述起点线与终点线围出的范围内;若在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会从边界进入所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若未在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会逆向驶入所述通行区域,且会从边界离开;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从边界离开。
在一个可能的设计中,所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于起点线;运动关系确定模块540,用于若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶,且将会进入所述通行区域;若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且存在碰撞风险;若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于起点线,确定所述初筛运动目标处于所述通行区域内,且所述初筛运动目标为可选跟随目标。
图6示出的车辆运动关系确定装置与图1示出的车辆运动关系确定方法相对应,在此便不做赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆运动关系确定方法,其特征在于,用于根据用户车辆前方目标的运动情况确定所述目标相对于所述用户车辆的运动关系,所述方法包括:
确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域;
获取所述用户车辆前方的多个运动目标;
确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹;
根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述用户车辆的通行区域,包括:
获取表征所述用户车辆的整体运动轨迹的轨迹预测函数;
获取所述用户车辆的当前位置点以及所述用户车辆在预设时间t后的预测位置点;
将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的左侧平移L个单位长度,获取对应的当前左移点、预测左移点;将所述当前位置点、预测位置点均向所述整体运动轨迹的右侧平移L个单位长度,获取对应的当前右移点、预测右移点,其中,L由所述车辆的宽度或车道宽度确定;
根据所述当前左移点、预测左移点、当前右移点、预测右移点以及轨迹预测函数,确定左边界、右边界、起点线以及终点线;其中,所述左边界为向左平移且经过当前左移点、预测左移点的所述轨迹预测函数,所述右边界为向右平移且经过当前右移点、预测右移点的所述轨迹预测函数;
由所述左边界、右边界、起点线以及终点线围成所述通行区域。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述用户车辆的通行区域,包括:
获取表征用户车辆的运行轨迹的n次多项式表达式;
根据所述n次多项式表达式,获取所述车辆运行轨迹上的n+1个轨迹样本点;
基于所述用户车辆的运行轨迹的整体平移方向,对n+1个轨迹样本点中的每个轨迹样本点根据各自的位置特征分别移动L个单位长度,获得n+1个轨迹平移样本点,其中,L由所述车辆的宽度或车道宽度确定;
根据所述n+1个轨迹平移样本点中的每个轨迹平移样本点,计算平移n次多项式表达式的n+1个表达式系数,所述平移n次多项式表达式表征平移后的车辆运行轨迹;
根据所述平移n次多项式表达式,构建所述车辆的通行区域。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域之后,所述方法还包括:
获取用户车辆前方的多个静止目标;
判断多个静止目标中是否存在位于通行区域的静止目标;
若是,则将位于通行区域的距用户车辆最近的静止目标作为可选跟随目标。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:
从多个运动目标中,筛选出运动轨迹与通行区域相交的多个初筛运动目标,所述多个初筛运动目标中的每个初筛运动目标与所述通行区域存在至少两个交点;
对每个所述初筛运动目标,根据所述初筛运动目标的当前点,将运行轨迹划分为未来轨迹段和历史轨迹段,其中,所述未来轨迹段与所述通行区域相交的交点为未来点;所述历史轨迹段或当前点与所述通行区域相交的交点为历史点;
对每个所述初筛运动目标,判断对应的运动轨迹与所述通行区域的交点是否多于两个;
若多于两个,根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点;
根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据交点的时间属性,从多于两个的交点中选择两个交点,包括:
判断多于两个交点是否同时包括历史点和未来点;
若同时包括历史点和未来点,从至少一个历史点和至少一个未来点中,分别选择距所述当前点最近的点,得到两个交点,该两个交点为一个历史点和一个未来点;
若未同时包括历史点和未来点,从交点中选择距所述当前点最近的两个交点,该两个交点同时为历史点或同时为未来点。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;
所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界,另一个交点与所述通行区域交于右边界;
所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:
若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标将会进入所述通行区域,且会从所述通行区域离开;
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;
若所述两个交点一个为历史点、一个为未来点,确定所述初筛运动目标当前处于所述通行区域,且有离开所述通行区域的趋势。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;
所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于起点线,另一个交点与所述通行区域交于终点线;
所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:
若所述两个交点均为未来点,确定所述初筛运动目标逆向行驶且将会进入所述通行区域;
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;
若所述两个交点中历史点位于起点线,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标为可选跟随目标;
若所述两个交点中未来点位于起点线,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标逆向行驶且存在碰撞风险。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述通行区域由左边界、右边界、起点线以及终点线围成;
所述初筛运动目标的两个交点中的一个交点与所述通行区域交于左边界或右边界,另一个交点与所述通行区域交于终点线;
所述根据两个交点的时间属性以及交点与通行区域的相交位置,确定所述每个初筛运动目标相对于所述用户车辆的运动关系,包括:
若所述两个交点均为未来点,判断所述初筛运动目标当前位置是否在所述起点线与终点线围出的范围内;
若在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会从边界进入所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;
若未在起点线与终点线围出的范围内,确定所述初筛运动目标将会逆向驶入所述通行区域,且会从边界离开;
若所述两个交点均为历史点,确定所述初筛运动目标已经离开所述通行区域;
若所述两个交点中历史点位于左边界或右边界,未来点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且所述初筛运动目标为可选跟随目标;
若所述两个交点中未来点位于左边界或右边界,历史点位于终点线,确定所述初筛运动目标当前位于所述通行区域,且将会从边界离开。
10.一种车辆运动关系确定装置,其特征在于,用于根据用户车辆前方目标的运动情况确定所述目标相对于所述用户车辆的运动关系,所述装置包括:
通行区域确定模块,用于确定所述用户车辆的通行区域,所述通行区域为所述用户车辆的预测行驶区域;
运动目标获取模块,用于获取所述用户车辆前方的多个运动目标;
轨迹确定模块,用于确定所述多个运动目标中每个运动目标的运动轨迹;
运动关系确定模块,用于根据所述每个运动目标的运动轨迹与所述通行区域的相对位置关系,确定所述每个运动目标相对于所述用户车辆的运动关系。
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