CN113176782A - 一种自主变换路径循迹的方法及无人车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自主变换路径循迹的方法及无人车，接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；在循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；根据目标循迹线路进行循迹；本发明在预设的循迹点集合中每间隔第一预设距离对第二预设距离内的循迹点进行平移，实现了循迹路线的机动变化，特别适用于用作靶车的无人车的循迹，提升瞄准的难度进而提升训练的难度。

Description

一种自主变换路径循迹的方法及无人车

技术领域

本发明涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种自主变换路径循迹的方法及无人车。

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，无人循迹车是无人驾驶汽车技术的一种应用；无人循迹车通过车载传感系统感知道路环境、车辆位置、交通信号以及障碍物等信息。在此基础上，自动规划行车路线并通过一定的控制逻辑实现车辆的纵、横向耦合控制，使车辆安全到达预定目的地，在此期间不需要人工额外干预，而现有的循迹在环境相同的情形下所生成的路径单一，无法作为训练靶车使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自主变换路径循迹的方法及无人车，使得无人车的循迹路线更加复杂。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种自主变换路径循迹的方法，包括步骤：

S1、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

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，包括存储器、处理器及存储在所述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、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

本发明的有益效果在于：接收机动循迹指令之后，在预设的循迹点集合中每间隔第一预设距离对第二预设距离内的循迹点进行平移，实现了循迹路线的机动变化，特别适用于用作靶车的无人车的循迹，提升瞄准的难度进而提升训练的难度，对第一预设距离、第二预设距离的更改能够直接调整靶车的机动性，从而调整靶车行进路线的复杂度，相较于现有的直线循迹能够使得自动循迹的路线更加复杂化。

附图说明

图1为本发明实施例的一种自主变换路径循迹的方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例的一种无人车的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种自主变换路径循迹的方法的循迹点平移示意图；

图4为本发明实施例的一种自主变换路径循迹的方法的步骤S1的流程图；

标号说明：

1、一种无人车；2、处理器；3、存储器。

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。

请参照图1、图3及图4，一种自主变换路径循迹的方法，包括步骤：

S1、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：接收机动循迹指令之后，在预设的循迹点集合中每间隔第一预设距离对第二预设距离内的循迹点进行平移，实现了循迹路线的机动变化，特别适用于用作靶车的无人车的循迹，提升瞄准的难度进而提升训练的难度，对第一预设距离、第二预设距离的更改能够直接调整靶车的机动性，从而调整靶车行进路线的复杂度，相较于现有的直线循迹能够使得自动循迹的路线更加复杂化。

进一步地，所述S1具体为：

接收所述机动循迹指令后开始减速，直至到达预设的安全速度；

记录到达所述安全速度时所处的第一循迹点；

获取与所述第一循迹点相距第三预设距离的第二循迹点；

所述第一循迹点及所述第二循迹点均位于所述循迹点集合中；

获取所述第二循迹点至所述循迹点集合中最后一个循迹点所组成的待修改循迹点集合。

由上述描述可知，到达安全速度后还预留出第三预设距离进行缓冲，避免无人车在变道的过程中因速度过快出现危险，同时使得无人车有简单的循迹路线平滑地过渡到复杂的循迹路线中。

进一步地，所述S2中还包括：

S21、获取一第一预设距离中的间隔循迹点；

S22、获取位于所述间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一平移方向及第一目标距离，第一平移距离不超过所述第一目标距离；

获取位于所述间隔循迹点后一第二预设距离内的第二待修改循迹点的第二平移方向及第二目标距离，第二平移距离不超过所述第二目标距离；

S23、获取所述第一预设距离的中心位置，位于所述中心位置之前的间隔循迹点向所述第一平移方向平移所述第一平移距离，位于所述中心位置之后的间隔循迹点向所述第二平移方向平移所述第二平移距离，且离所述中心位置越远的间隔循迹点的所述第一平移距离或所述第二平移距离越大。

由上述描述可知，根据一段间隔循迹点前后的待修改循迹点的平移方向和平移位置，调整该段间隔循迹点的位置，使得循迹点之间的连接更加平滑，避免循迹点之间位置变换突然导致安全问题。

进一步地，第一预设距离＝(第二预设距离×2)/(每一所述第一预设距离中所述间隔循迹点的数量+1)。

由上述描述可知，根据第二预设距离的变化计算出相应的第一预设距离，使相邻第二预设距离内的待修改循迹点的衔接更加顺畅，保证所预留出的第一预设距离足够无人车完成动作变换。

进一步地，所述S2还包括：

相邻两个第二预设距离内的所述待修改循迹点进行平移的预设方向不同。

由上述描述可知，相邻两个第二预设距离内的待修改循迹点进行平移的方向不同，增加了循迹点所组成的循迹路线的灵活性，提高了循迹路线的复杂度。

一种无人车，包括存储器、处理器及存储在所述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、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

本发明的有益效果在于：接收机动循迹指令之后，在预设的循迹点集合中每间隔第一预设距离对第二预设距离内的循迹点进行平移，实现了循迹路线的机动变化，特别适用于用作靶车的无人车的循迹，提升瞄准的难度进而提升训练的难度，对第一预设距离、第二预设距离的更改能够直接调整靶车的机动性，从而调整靶车行进路线的复杂度，相较于现有的直线循迹能够使得自动循迹的路线更加复杂化。

进一步地，所述S1具体为：

接收所述机动循迹指令后开始减速，直至到达预设的安全速度；

记录到达所述安全速度时所处的第一循迹点；

获取与所述第一循迹点相距第三预设距离的第二循迹点；

所述第一循迹点及所述第二循迹点均位于所述循迹点集合中；

获取所述第二循迹点至所述循迹点集合中最后一个循迹点所组成的待修改循迹点集合。

由上述描述可知，到达安全速度后还预留出第三预设距离进行缓冲，避免无人车在变道的过程中因速度过快出现危险，同时使得无人车有简单的循迹路线平滑地过渡到复杂的循迹路线中。

进一步地，所述处理器执行所述计算机程序实现所述S2时还包括：

S21、获取一第一预设距离中的间隔循迹点；

S22、获取位于所述间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一平移方向及第一目标距离，第一平移距离不超过所述第一目标距离；

获取位于所述间隔循迹点后一第二预设距离内的第二待修改循迹点的第二平移方向及第二目标距离，第二平移距离不超过所述第二目标距离；

S23、获取所述第一预设距离的中心位置，位于所述中心位置之前的间隔循迹点向所述第一平移方向平移所述第一平移距离，位于所述中心位置之后的间隔循迹点向所述第二平移方向平移所述第二平移距离，且离所述中心位置越远的间隔循迹点的所述第一平移距离或所述第二平移距离越大。

由上述描述可知，根据一段间隔循迹点前后的待修改循迹点的平移方向和平移位置，调整该段间隔循迹点的位置，使得循迹点之间的连接更加平滑，避免循迹点之间位置变换突然导致安全问题。

进一步地，第一预设距离＝(第二预设距离×2)/(每一所述第一预设距离中所述间隔循迹点的数量+1)。

由上述描述可知，根据第二预设距离的变化计算出相应的第一预设距离，使相邻第二预设距离内的待修改循迹点的衔接更加顺畅，保证所预留出的第一预设距离足够无人车完成动作变换。

进一步地，所述处理器执行所述计算机程序实现所述S2时还包括：

相邻两个第二预设距离内的所述待修改循迹点进行平移的预设方向不同。

由上述描述可知，相邻两个第二预设距离内的待修改循迹点进行平移的方向不同，增加了循迹点所组成的循迹路线的灵活性，提高了循迹路线的复杂度。

请参照图1、图3及图4，本发明的实施例一为：

一种自主变换路径循迹的方法，包括步骤：

S1、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点，请参照图4，具体为：

接收所述机动循迹指令后开始减速，直至到达预设的安全速度；

若接收机动循迹指令时的当前速度小于安全速度，则维持该当前速度；

记录到达所述安全速度时所处的第一循迹点，获取与所述第一循迹点相距第一预设距离的第二循迹点，所述第一循迹点及所述第二循迹点均位于所述循迹点集合中；

获取所述第二循迹点至所述循迹点集合中最后一个循迹点所组成的待修改循迹点集合；

在一种可选的实施方式中，循迹点集合中的循迹点以经纬度坐标作为位置标识，相邻两个循迹点之间的间隔相同，为1m(米)；

在一种可选的实施方式中，预设的循迹点集合为无人车预先采集的；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

其中，第一预设距离＝(第二预设距离×2)/(每一所述第一预设距离中所述间隔循迹点的数量+1)；

其中，相邻两个第二预设距离内的所述待修改循迹点进行平移的预设方向不同；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

请参照图3，本发明的实施例二为：

一种自主变换路径循迹的方法，其与实施例一的不同之处在于：

所述S2中还包括：

S21、获取一第一预设距离中的间隔循迹点；

S22、获取位于所述间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一平移方向及第一目标距离；

获取位于所述间隔循迹点后一第二预设内的第二待修改循迹点的第二平移方向及第二目标距离；

S23、获取所述第一预设距离的中心位置，位于所述中心位置之前的间隔循迹点向第一平移方向平移第一平移距离，位于所述中心位置之后的间隔循迹点向第二平移方向平移第二平移距离，且离所述中心位置越远的间隔循迹点的所述第一平移距离或第二平移距离越大；

在一种可选的实施方式中，若中心位置上有中心循迹点，则中心循迹点的位置不动；

所述第一平移距离不超过所述第一目标距离，所述第二平移距离不超过所述第二目标距离。

请参照图3，本发明的实施例三为：

将上述的一种自主变换路径循迹的方法应用于实际场景中：

A点、B点及C点所在直线为预设的循迹点集合；

S1、在A点接收到远程指控平台发送的机动循迹指令之后开始减速，直至到达B点时，速度到达预设的安全速度25km/h(千米/时)；

获取与B点相距第三预设距离40m的C点；

获取C点至循迹点集合中最后一个循迹点之间所有循迹点组成的待修改循迹点集合，即图3中C点所在直线C点开始往行驶方向直至最后一个循迹点之间所有循迹点；

S2、在待修改循迹点集合中，每间隔第一预设距离10m，获取第二预设距离50m内的待修改循迹点，并量待修改循迹点向着预设方向平移目标距离10m得到目标循迹线路；

在一种可选的实施方式中，预设方向为垂直于行驶方向的两侧；如图3所示，图3中E点及F点所在的折线即为目标循迹线路；

S3、根据目标循迹线路进行循迹；

其中S2还包括：

S21、获取E点至F点之间的间隔循迹点，假设共有9个间隔循迹点；

S22、获取该间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一目标距离10m及第一平移方向：垂直与行驶方向的第一方向；

获取该间隔循迹点后一第二预设距离内的第二待修改循迹点的第二目标距离10m及第二平移方向：垂直与行驶方向的第二方向；

S23、获取第一预设距离的中心位置，位于中心位置之前的间隔循迹点由靠近中心位置至远离中心位置向第一方向依次平移2m、4m、6m及8m；位于中心位置之后的间隔循迹点由靠近中心位置至原理中心位置向第二方向依次平移2m、4m、6m及8m；

在一种可选的实施方式中，通过车载GPS获取到当前无人车的行驶方向a(正北为0°，正东为90°，正南为180°，正西为270°)，经纬度中1′＝1.852km，因此1m＝0.00054′)；

具体地，向第一方向平移时的经纬度变化为：经度X＝X’-(10×0.00054)×cos(a)，纬度Y＝Y’+(10×0.00054)×sin(a)；

向第二方向平移时的经纬度变化为：X＝X’+(10×0.00054)×cos(a)，纬度Y＝Y’-(10×0.00054)×sin(a)；

其中，X及Y分别标识平移后待修改循迹点的经度/维度坐标；X’及Y’分别表示平移前待修改循迹点的经度/纬度坐标。

请参照图2，本发明的实施例四为：

一种无人车1，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现实施例一中的各个步骤。

综上所述，本发明提供了一种自主变换路径循迹的方法及无人车，无人车内预先存储有循迹点集合，无人车按照该循迹点集合进行循迹，若接收到机动循迹指令，则获取当前速度，并与安全速度进行比较，若高于安全速度则进行减速，并记录到达安全速度时所处的第一循迹点，获取与第一循迹点一定距离的第二循迹点直至循迹点集合最末一个循迹点作为待修改循迹点集合，在待修改循迹点集合中每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点将待修改循迹点向预设方向平移目标距离；实现在无人车的前进过程中机动改变路线，增强无人车前进过程中的随机性，使得无人车在承担靶车任务时能够提高训练的强度，即在机动改变路线尽心循迹的过程中，无人车更加难以瞄准，从而采用本发明的一种自主变换路径循迹的方法的无人车特别适用于作为训练场上用于瞄准训练的靶车；并且，设置相邻两个第二预设距离内的待修改循迹点的平移方向不同，使得无人车的整体轨迹还是围绕初始预设的循迹点集合，不会过于偏离，在实现机动性的同时保证了行进过程中的安全性。

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)

1.一种自主变换路径循迹的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

2.根据权利要求1所述的一种自主变换路径循迹的方法，其特征在于，所述S1具体为：

接收所述机动循迹指令后开始减速，直至到达预设的安全速度；

记录到达所述安全速度时所处的第一循迹点；

获取与所述第一循迹点相距第三预设距离的第二循迹点；

所述第一循迹点及所述第二循迹点均位于所述循迹点集合中；

获取所述第二循迹点至所述循迹点集合中最后一个循迹点所组成的待修改循迹点集合。

3.根据权利要求1所述的一种自主变换路径循迹的方法，其特征在于，所述S2中还包括：

S21、获取一第一预设距离中的间隔循迹点；

S22、获取位于所述间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一平移方向及第一目标距离，第一平移距离不超过所述第一目标距离；

获取位于所述间隔循迹点后一第二预设距离内的第二待修改循迹点的第二平移方向及第二目标距离，第二平移距离不超过所述第二目标距离；

S23、获取所述第一预设距离的中心位置，位于所述中心位置之前的间隔循迹点向所述第一平移方向平移所述第一平移距离，位于所述中心位置之后的间隔循迹点向所述第二平移方向平移所述第二平移距离，且离所述中心位置越远的间隔循迹点的所述第一平移距离或所述第二平移距离越大。

4.根据权利要求1所述的一种自主变换路径循迹的方法，其特征在于，第一预设距离＝(第二预设距离×2)/(每一所述第一预设距离中所述间隔循迹点的数量+1)。

5.根据权利要求1所述的一种自主变换路径循迹的方法，其特征在于，所述S2还包括：

相邻两个第二预设距离内的所述待修改循迹点进行平移的预设方向不同。

6.一种无人车，包括存储器、处理器及存储在所述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、接收机动循迹指令，获取预设的循迹点集合，所述循迹点集合包括按位置顺序排列的多个循迹点；

S2、在所述循迹点集合中，每间隔第一预设距离获取第二预设距离内的待修改循迹点，将所述待修改循迹点向着预设方向平移目标距离得到目标循迹线路；

S3、根据所述目标循迹线路进行循迹。

7.根据权利要求6所述的一种无人车，其特征在于，所述S1具体为：

接收所述机动循迹指令后开始减速，直至到达预设的安全速度；

记录到达所述安全速度时所处的第一循迹点；

获取与所述第一循迹点相距第三预设距离的第二循迹点；

所述第一循迹点及所述第二循迹点均位于所述循迹点集合中；

获取所述第二循迹点至所述循迹点集合中最后一个循迹点所组成的待修改循迹点集合。

8.根据权利要求6所述的一种无人车，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序实现所述S2时还包括：

S21、获取一第一预设距离中的间隔循迹点；

S22、获取位于所述间隔循迹点前一第二预设距离内的第一待修改循迹点的第一平移方向及第一目标距离，第一平移距离不超过所述第一目标距离；

获取位于所述间隔循迹点后一第二预设距离内的第二待修改循迹点的第二平移方向及第二目标距离，第二平移距离不超过所述第二目标距离；

S23、获取所述第一预设距离的中心位置，位于所述中心位置之前的间隔循迹点向所述第一平移方向平移所述第一平移距离，位于所述中心位置之后的间隔循迹点向所述第二平移方向平移所述第二平移距离，且离所述中心位置越远的间隔循迹点的所述第一平移距离或所述第二平移距离越大。

9.根据权利要求6所述的一种无人车，其特征在于，第一预设距离＝(第二预设距离×2)/(每一所述第一预设距离中所述间隔循迹点的数量+1)。

10.根据权利要求6所述的一种无人车，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序实现所述S2时还包括：

相邻两个第二预设距离内的所述待修改循迹点进行平移的预设方向不同。

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