CN112590816A - 一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置，涉及汽车技术领域，该方法包括以下步骤：获取车辆方位信息，并利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；接收往返切换信号，获取车辆障碍信息；根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作；其中，车辆位置信息用于标记车辆在车辆高精地图中的方位。本申请基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

Description

一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置。

背景技术

无人驾驶技术是当前汽车产业发展的新方向,其目标是解决人们对驾驶安全、舒适性和可靠性的更高需求。无人驾驶车集成有激光雷达、组合导航为代表的传感器和高精度地图匹配定位，在封闭园区和部分开放道路上实现常态应用场景下的示范运营。

受限于车辆结构、高精度地图、自动驾驶算法等的问题，传统车辆的自动驾驶路线需要严格与高精度地图匹配，但目前由于在车辆定位与路径规划方面的技术限制，故而自动驾驶存在一定误差，无法精准的控制车辆进行往复式运行，特别是在封闭园区内部的环形路线，如果乘客错过某一站点，由于定位精度和路径规划技术的限制，需要等待车辆跑完一圈才可回到意向站点。

因此，急需一种自动驾驶往返切换技术，满足当前自动驾驶需求。

发明内容

本申请提供一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置，基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

第一方面，本申请提供了一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，所述方法包括以下步骤：

获取车辆方位信息，并利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

接收往返切换信号，获取车辆障碍信息；

根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作；其中，

所述车辆位置信息用于标记车辆在所述车辆高精地图中的方位。

具体的，所述获取车辆方位信息中，包括以下步骤：

利用定位感知模块获得车辆定位信息；

利用定位感知模块获得车辆与车道线以及道路边缘的距离信息；

利用定位感知模块获得车辆周围的路标信息；

根据所述车辆定位信息、所述距离信息以及所述路标信息，整合获得所述车辆方位信息。

具体的，所述利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息中，包括以下步骤：

将所述车辆定位信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

将所述距离信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

将所述路标信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

根据所述第一比对信息、所述第二比对信息、所述第三比对信息以及所述车辆高精度地图，获得所述车辆位置信息。

具体的，所述根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作中，包括以下步骤：

根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

当满足所述往返切换工作的条件时，根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，获得路径规划信息；

根据所述路径规划信息，控制四轮转向系统进行往返切换工作。

进一步的，所述方法还包括以下步骤：

当不满足所述往返切换工作的条件时，车辆维持当前行驶状态。

具体的，所述定位感知模块包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及超声波雷达。

第二方面，本申请提供了一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，所述装置包括：

定位感知模块，其用于获得车辆方位信息以及车辆障碍信息；

位置信息比对模块，其用于将所述车辆方位信息与预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

往返切换控制模块，其用于根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，基于路径规划结果生成往返切换指令；其中，

所述车辆位置信息用于标记车辆在所述车辆高精地图中的方位。

进一步的，所述定位感知模块还用于获得车辆定位信息、车辆与车道线以及道路边缘的距离信息以及车辆周围的路标信息；

所述定位感知模块还用于根据所述车辆定位信息、所述距离信息以及所述路标信息，整合获得所述车辆方位信息。

具体的，所述位置信息比对模块用于将所述车辆定位信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

所述位置信息比对模块还用于将所述距离信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

所述位置信息比对模块还用于将所述路标信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

所述位置信息比对模块还用于根据所述第一比对信息、所述第二比对信息、所述第三比对信息以及车辆高精地图，获得所述车辆位置信息。

进一步的，所述往返切换控制模块还用于根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

所述往返切换控制模块还用于当满足所述往返切换工作的条件时，根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，获得路径规划信息；

所述往返切换控制模块还用于根据所述路径规划信息，生成往返切换指令。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的步骤流程图；

图2为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的物理架构图；

图3为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的HMI自动驾驶交互界面；

图4为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的HMI切换站点确认交互示意图；

图5为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的HMI泊车反向运行切换确认交互示意图；

图6为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的HMI反向自动驾驶交互界面；

图7为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法的HMI提示反向自动驾驶不可用交互图。

图8为本申请实施例中提供的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

本申请实施例提供一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法及装置，基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取车辆方位信息，并利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

S2、接收往返切换信号，获取车辆障碍信息；

S3、根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作；其中，

车辆位置信息用于标记车辆在车辆高精地图中的方位。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

第一方面，参见图1～7所示，本申请实施例提供一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取车辆方位信息，并利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

S2、接收往返切换信号，获取车辆障碍信息；

S3、根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作；其中，

车辆位置信息用于标记车辆在车辆高精地图中的方位。

本申请实施例中，基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

具体的，获取车辆方位信息中，包括以下步骤：

利用定位感知模块获得车辆定位信息；

利用定位感知模块获得车辆与车道线以及道路边缘的距离信息；

利用定位感知模块获得车辆周围的路标信息；

根据车辆定位信息、距离信息以及路标信息，整合获得车辆方位信息。

具体的，利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息中，包括以下步骤：

将车辆定位信息与车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

将距离信息与车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

将路标信息与车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

根据第一比对信息、第二比对信息、第三比对信息以及车辆高精度地图，获得车辆位置信息。

具体的，根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作中，包括以下步骤：

根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

当满足往返切换工作的条件时，根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，获得路径规划信息；

根据路径规划信息，控制四轮转向系统进行往返切换工作。

进一步的，该方法还包括以下步骤：

当不满足往返切换工作的条件时，车辆维持当前行驶状态。

具体的，定位感知模块包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及超声波雷达。

在实际实施过程中，本申请实施例主要基于定位感知模块、HMI(Human MachineInterface，人机接口)以及规划控制模块；

其中，定位感知模块包括在车身前后对称布置的激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波雷达。

本申请实施例的物理架构图如图2所示，基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换策略通过如下过程实现：

步骤1、定位感知模块对车身周围进行监测。

步骤2、HMI实时接收车辆状态和车辆方位信息，并实时在HMI交互界面中显示车辆行进状态的示意图，如附图3所示，HMI通过触控屏幕与乘员实时交互，并告知乘员当前车辆顺时针行驶在站点2和站点3之间。

步骤3、往返切换策略分两种情况：情况1、乘员错过站点，需返回前面站点，转至步骤4；：情况2、切换与原始行车相反的路径，转至步骤5。

步骤4、乘员提出返回前一站点需求(例如站点1)，如图4所示，驾驶员通过语音识别、手势识别或触摸感应等方式选择HMI界面中的站点1，HMI感知操作员的指令，此时HMI读取数据库中人机交互界面配置数据，根据读取的人机交互界面配置数据弹出交互界面“是否返回站点1”，此时驾驶员点击选项“是”，HMI通过多种识别方式验证用户意图为是或为否，若为是，则转至步骤6，下发返回站点1的指令给规划控制模。

步骤5、乘员提出反方向运行需求，如图5所示，驾驶员通过语音识别、手势识别或触摸感应等方式选择HMI界面中红色的“循环箭头”，HMI感知操作员的指令，此时HMI读取数据库中人机交互界面配置数据，根据读取的人机交互界面配置数据弹出交互界面“是否切换车辆行进方向”，此时驾驶员点击选项“是”，HMI通过多种识别方式验证用户意图为是或为否，若为是，则转至步骤6，下发指令给规划控制模块。

步骤6、规划控制模块接收HMI下发的指令后，首先根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，计算出靠边停车的路径和策略，即激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波雷达等组成的感知系统将障碍物信息汇合到同一坐标系下，并将障碍物信息反馈给规划控制模块，如行进路线前方无障碍物，则下达停车指令，然后将控制策略转换为电信号传达给执行器，引导车辆靠边停车；

在车辆停稳后，根据车辆与目标站点相对位置、周围环境参数，计算出反向行车路径和策略，然后将控制策略转换为电信号传达给执行器，引导车辆按照规划路线完成反向行车，并在HMI中实时更新车辆行驶状态，如图6所示；

如车辆停稳后，规划控制模块根据周围环境参数，如单行道、障碍物等，综合判断得出无法反向运行，则弹出“反向行驶不可用，请确认继续原行驶路线”的提示，如图7所示，确认后将按照原行驶路径继续。

第二方面，参见图8所示，本申请实施例提供一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，其用于执行第一方面提及的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，该装置包括：

定位感知模块，其用于获得车辆方位信息以及车辆障碍信息；

位置信息比对模块，其用于将车辆方位信息与预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

往返切换控制模块，其用于根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，基于路径规划结果生成往返切换指令；其中，

车辆位置信息用于标记车辆在车辆高精地图中的方位。

本申请实施例中，基于四轮转向汽车，结合车辆方位信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，对车辆进行准确定位，掌握车辆环境情况，进行路径规划，从而进行往返切换工作，具有操作方便，适应性广的优势。

进一步的，定位感知模块还用于获得车辆定位信息、车辆与车道线以及道路边缘的距离信息以及车辆周围的路标信息；

定位感知模块还用于根据车辆定位信息、距离信息以及路标信息，整合获得车辆方位信息。

具体的，位置信息比对模块用于将车辆定位信息与车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

位置信息比对模块还用于将距离信息与车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

位置信息比对模块还用于将路标信息与车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

位置信息比对模块还用于根据第一比对信息、第二比对信息、第三比对信息以及车辆高精地图，获得车辆位置信息。

进一步的，往返切换控制模块还用于根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

往返切换控制模块还用于当满足往返切换工作的条件时，根据车辆位置信息、车辆障碍信息以及车辆高精地图，获得路径规划信息；

往返切换控制模块还用于根据路径规划信息，生成往返切换指令。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于：

获取车辆方位信息，并利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

接收往返切换信号，获取车辆障碍信息；

根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作；其中，

所述车辆位置信息用于标记车辆在所述车辆高精地图中的方位。

2.如权利要求1所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于，所述获取车辆方位信息中，包括以下步骤：

利用定位感知模块获得车辆定位信息；

利用定位感知模块获得车辆与车道线以及道路边缘的距离信息；

利用定位感知模块获得车辆周围的路标信息；

根据所述车辆定位信息、所述距离信息以及所述路标信息，整合获得所述车辆方位信息。

3.如权利要求2所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于，所述利用预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息中，包括以下步骤：

将所述车辆定位信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

将所述距离信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

将所述路标信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

根据所述第一比对信息、所述第二比对信息、所述第三比对信息以及所述车辆高精度地图，获得所述车辆位置信息。

4.如权利要求1所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于，所述根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，控制四轮转向系统基于路径规划结果进行往返切换工作中，包括以下步骤：

根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

当满足所述往返切换工作的条件时，根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，获得路径规划信息；

根据所述路径规划信息，控制四轮转向系统进行往返切换工作。

5.如权利要求4所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

当不满足所述往返切换工作的条件时，车辆维持当前行驶状态。

6.如权利要求2所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换方法，其特征在于：

所述定位感知模块包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及超声波雷达。

7.一种基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，其特征在于，所述装置包括：

定位感知模块，其用于获得车辆方位信息以及车辆障碍信息；

位置信息比对模块，其用于将所述车辆方位信息与预设的车辆高精地图进行比对，获得车辆位置信息；

往返切换控制模块，其用于根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图进行路径规划，待路径规划完成后，基于路径规划结果生成往返切换指令；其中，

所述车辆位置信息用于标记车辆在所述车辆高精地图中的方位。

8.如权利要求7所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，其特征在于，所述定位感知模块还用于获得车辆定位信息、车辆与车道线以及道路边缘的距离信息以及车辆周围的路标信息；

所述定位感知模块还用于根据所述车辆定位信息、所述距离信息以及所述路标信息，整合获得所述车辆方位信息。

9.如权利要求8所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，其特征在于，所述位置信息比对模块用于将所述车辆定位信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第一比对信息；

所述位置信息比对模块还用于将所述距离信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第二比对信息；

所述位置信息比对模块还用于将所述路标信息与所述车辆高精度地图进行比对，获得第三比对信息；

所述位置信息比对模块还用于根据所述第一比对信息、所述第二比对信息、所述第三比对信息以及车辆高精地图，获得所述车辆位置信息。

10.如权利要求7所述的基于四轮转向汽车的自动驾驶往返切换装置，其特征在于，所述往返切换控制模块还用于根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，判断车辆当前是否满足执行往返切换工作的条件；

所述往返切换控制模块还用于当满足所述往返切换工作的条件时，根据所述车辆位置信息、所述车辆障碍信息以及所述车辆高精地图，获得路径规划信息；

所述往返切换控制模块还用于根据所述路径规划信息，生成往返切换指令。

Images