CN117360551A - 井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117360551A CN117360551A CN202311591549.8A CN202311591549A CN117360551A CN 117360551 A CN117360551 A CN 117360551A CN 202311591549 A CN202311591549 A CN 202311591549A CN 117360551 A CN117360551 A CN 117360551A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- mode
- target
- path
- pedestrian
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 52
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/30—Road curve radius
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
- B60W2554/802—Longitudinal distance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
本公开实施例公开了一种井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质,该方法在车辆启动行人跟随的自动驾驶功能时,获取车辆跟随的行人与该车辆之间的距离信息以及目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息,进而根据距离信息与曲率信息确定对应的目标行驶模式,如原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式等,控制车辆以对应的目标行驶模式行驶,实现了行人跟随功能下的车辆转向控制,可以结合道路和行人的相关信息,实现斜向行驶、原地掉头等特殊动作,无需人为干预,面对井下狭窄、复杂的行驶环境,可以在保证车辆动态跟随行人的同时,提高车辆跟随行人的灵活性、车辆的通过性与车辆转弯能力,帮助井下无人车提高运营效率。
Description
技术领域
本公开涉及自动驾驶技术领域,尤其涉及一种井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
煤矿井下辅助运输主要运输人员、餐食、检修配件和耗材等,是煤矿运输系统的重要部分,也是矿井安全生产的重要保障系统。矿井辅助运输具有巷道狭窄、线路复杂、运量大和安全要求高等特点,特别在有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿井,安全要求尤其高,必须遵守其特殊安全要求。
目前随着煤矿开采技术的不断发展,矿井辅助运输车辆种类越来越多,无轨胶轮运输车的投入使用提高了工作效率、减少了用工环节。同时,四轮独立转向的发展,已经为该行业带来了新一轮的升级,在面对较为恶劣的路况时,可以通过选择一些特殊的转向动作配合实现通过。此外,井下作业环境,长隧道空间狭窄,井下车辆不仅需要完成会车、窄路掉头、原地转向等特殊动作,还需要跟随配合巡检人员进行特定区域内的巡检任务,占用了井下操作人员的生产力。
然而,在井下作业环境中,面对狭窄、复杂的行驶环境,现有技术提供的自动驾驶较为简单。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开实施例提供了一种井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质,面对井下狭窄、复杂的行驶环境,可以帮助井下无人车提高运营效率,并灵活处理各种场景。
第一方面,本公开实施例提供了一种井下无人车控制方法,该方法包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
第二方面,本公开实施例还提供了一种井下无人车控制装置,该装置包括:
信息获取模块,用于在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
模式确定模块,用于基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制模块,用于控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
第三方面,本公开实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上所述的井下无人车控制方法。
第四方面,本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上所述的井下无人车控制方法。
本公开实施例提供的一种井下无人车控制方法,在车辆启动行人跟随的自动驾驶功能时,获取车辆跟随的行人与该车辆之间的距离信息以及目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息,进而根据距离信息与曲率信息确定对应的目标行驶模式,如原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式等,控制车辆以对应的目标行驶模式行驶,实现了行人跟随自动驾驶功能的车辆转向控制,可以在车辆自动驾驶过程中,结合道路和行人的相关信息,实现斜向行驶、原地掉头等特殊动作,无需人为干预,面对井下狭窄、复杂的行驶环境,可以在保证车辆动态跟随行人的同时,提高车辆跟随行人的灵活性、车辆的通过性与车辆转弯能力,帮助井下无人车提高运营效率。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本公开实施例中的一种井下无人车控制方法的流程图;
图2为本公开实施例中的一种行驶模式示意图;
图3为本公开实施例中的一种行人跟随功能下的模式判断示意图;
图4为本公开实施例中的一种模式切换路点的示意图;
图5为本公开实施例中的一种左前轮的轮胎偏角和几何角度的示意图;
图6为本公开实施例中的一种井下无人车控制装置的结构示意图;
图7为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
需要注意,本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
图1为本公开实施例中的一种井下无人车控制方法的流程图。本公开实施例提供的方法适用于控制井下无人车,该方法可以由井下无人车控制装置执行,该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现,如,该装置可配置于井下无人车中的规划控制模块等电子设备中。如图1所示,该方法具体可以包括如下步骤:
S110、在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取车辆跟随的行人与车辆之间的距离信息、以及车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息。
在本公开实施例中,井下无人车的自动驾驶功能可以包括行人跟随、固定路线行驶以及车辆返航。其中,行人跟随功能可以用于车辆跟随巡检人员配合巡检,固定路线行驶功能可以用于车辆独立进行特定区域内的巡检任务,车辆返航功能可以用于车辆返回至历史行驶过的路点。示例性的,用户可以通过终端开启行人跟随、固定路线行驶或车辆返航。
针对自动驾驶功能中的行人跟随,可以预先为行人佩戴标识卡(如超宽带标签卡),并于车辆上装载标识卡对应的信号接收器,以通过信号接收器获取标识卡的相对位置,即行人的位置。
具体的,在车辆启动行人跟随时,可以周期性地根据行人的位置以及行人与车辆之间的相对位置规划目标跟随路径,以使车辆通过沿目标跟随路径行驶来跟随行人。
考虑到在井下作业中,常常会面对行人在车道内的左右切换动作,比如从右侧道边沿转换到左侧车道边沿,而在这个过程中,由于行人的牵引动作发生了较大的改变,为了保证车辆能够及时向行人所在方向靠拢,因此,期望车辆在这种情况下所执行的跟随行为也发生相应改变。
比如,行人以较快的速度横穿车道,此时期望车辆能够以较快的速度跟随行人,以向期望方向靠拢,或者,当行人引导自车沿大曲率弯道行驶时,此时期望车辆能够以较大的转向曲率进行跟随。
因此,在本公开实施例中,于车辆跟随行人的过程中,可以实时获取车辆跟随的行人与车辆之间的距离信息、以及车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息,以便于基于获取到的信息判断对应的目标行驶模式。
在本实施例中,井下无人车为四轮转向可独立控制的车辆,基于各个轮子之间的不同的配合方式,可以形成多种行驶模式,完成一些特殊的转向动作。如,原地转向模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式等。
图2为本公开实施例中的一种行驶模式示意图。其中,图2中(a)为转向角度为0的情况。图2中(b)展示了前轮转向模式,在前轮转向模式下,车辆的后轮与车身的航向保持一致(左后轮和右后轮的转角均为0°),前轮受控转向,满足阿克曼转向。图2中(c)展示了后轮转向模式。图2中(d)展示了双轴转向模式,在双轴转向模式中,车辆的左前轮和右前轮的转角大小、方向相同,由规划控制模块下发,后轮的转角大小与前轮的转角大小相同,方向相反。图2中(e)展示了斜行模式,在斜行模式中,车辆的左前轮和右前轮的转角大小、方向由规划控制模块下发,后轮的转角大小与前轮的转角大小相同,方向相同,通过四个轮的同方向转向,实现车辆斜行。图2中(f)展示了原地转向模式,在原地转向模式中,车辆的左前轮的轮胎偏角(右偏角度)由规划控制模块下发,右前轮的左偏角度、左后轮的左偏角度、右后轮的右偏角度,角度大小与左前轮的右偏角度相等。图2中(g)展示了横向模式。
S120、基于距离信息和曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式。
在本公开实施例中,距离信息可以描述车辆sl坐标系下车辆与行人之间的距离,可以包括行人与车辆之间的相对距离、行人与车辆之间的纵向距离、以及行人与车辆之间的横向距离。曲率信息可以包括目标跟随路径中位于车辆前方一定距离内的各个待行驶路点的曲率半径。
示例性的,可以在行人与车辆之间的相对距离低于对应阈值时,确定对应的目标行驶模式为原地转向模式,或者,在曲率信息中所有待行驶路点的曲率半径的平均值高于对应阈值时,确定对应的目标行驶模式为双轴转向模式。
在一种具体的实施方式中,基于距离信息和曲率信息确定对应的目标行驶模式,包括:
判断距离信息中行人与车辆之间的相对距离是否低于预设第一阈值,若是,则确定目标行驶模式为原地转向模式,否则,判断相对距离是否大于预设第二阈值,其中,预设第二阈值大于预设第一阈值;
在纵向距离不大于预设第二阈值的情况下,确定目标行驶模式为停车等待模式,在纵向距离大于预设第二阈值的情况下,基于曲率信息判断是否目标跟随路径中存在大曲率路段;
若存在大曲率路段,则确定目标行驶模式为双轴转向模式,否则,基于距离信息中行人与车辆之间的纵向距离和横向距离确定距离比值,并判断距离比值是否小于预设第三阈值,若是,则确定目标行驶模式为斜行模式,否则,确定目标行驶模式为前轮转向模式。
图3为本公开实施例中的一种行人跟随功能下的模式判断示意图。如图3所示,具体的,可以先判断行人与车辆之间的相对距离(如欧式距离)是否低于预设第一阈值,若是,则表示行人与车辆之间的相对距离非常小,此时车辆可以进入原地转向模式,以使用原地转向模式灵活调整车辆的姿态,如基于行人相对于车辆的方向调整车辆的航向,使得车辆的航向朝向行人所在方向;若否,则可以进一步判断行人与车辆之间的相对距离是否大于预设第二阈值。
如果相对距离不大于预设第二阈值,则表示行人与车辆之间的相对距离较小,此时车辆可以进入停车等待模式,其中,停车等待模式可以是延续上一时刻进入行人跟随功能前模式终止状态(如原地转向、前轮转向、双轴转向或斜行转向),并进行停车等待。如果相对距离大于预设第二阈值,则表示行人与车辆之间的相对距离较远,此时可以进一步结合曲率信息、纵向距离和横向距离,判断目标行驶模式为双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式。
具体的,可以先根据曲率信息判断各待行驶路点是否构成大曲率路段,如,所有待行驶路点的曲率半径的平均值大于曲率阈值,则确定存在大曲率路段。如果存在大曲率路段,则表示车辆需要以较大的转向曲率进行跟随,此时车辆可以进入双轴转向模式,以提高车辆的转弯能力,跟随行人沿大曲率弯道转弯。
如果不存在大曲率路段,则可以进一步计算行人与车辆之间的纵向距离与横向距离之间的比值,得到距离比值。如果距离比值小于预设第三阈值,则表示在较短的纵向距离下,行人发生较大的横向变化,此时车辆可以进入斜行模式,以提高车辆对行人横向变化动作的响应效率,使车辆快速跟踪行人。如果距离比值不小于预设第三阈值,则此时车辆可以进入前轮转向模式。
通过上述步骤,可以实现对目标行驶模式的准确判断,可以在行人与车辆之间的相对距离非常小的情况下进入原地转向模式,使得车辆的航向朝向行人所在方向,在行人与车辆之间的相对距离较小的情况下进入停车等待模式,以等待行人行驶一定距离后跟随,在存在大曲率路段的情况下进入双轴转向模式,以提高车辆的转弯能力,在行人发生较大的横向变化的情况下进入斜行模式,以快速跟踪行人,保证一定情况下车辆对行人的跟随效果。
S130、控制车辆以对应的目标行驶模式行驶。
具体的,在确定出对应的目标行驶模式后,可以控制车辆以目标行驶模式行驶。示例性的,车辆的规划控制模块可以向底盘模块下发对应的指令,使得底盘模块按照目标行驶模式行驶。
在本公开实施例中,规划控制模块与底盘模块之间可以仅通过传递左前轮的转向角与目标行驶模式,即可实现车辆的不同转向动作。与直接发送四轮的转向角的方式相比,发送左前轮的转向角与目标行驶模式的方式更加高效且安全性更高,可以降低四轮转向功能的部署难度,保证自动驾驶的稳定性。
并且,在规划控制模块将左前轮的转向角与目标行驶模式下发至底盘模块之前,还可以获取底盘模块反馈的当前行驶模式,若规划控制模块需要下发的目标行驶模式与底盘模块反馈的当前行驶模式不同,则规划控制模块还可以控制车辆降速、停车或警报,以严格保证行驶模式切换过程的安全性。
本实施例提供的井下无人车控制方法,在车辆启动行人跟随的自动驾驶功能时,获取车辆跟随的行人与该车辆之间的距离信息以及目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息,进而根据距离信息与曲率信息确定对应的目标行驶模式,如原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式等,控制车辆以对应的目标行驶模式行驶,实现了行人跟随自动驾驶功能的车辆转向控制,可以在车辆自动驾驶过程中,结合道路和行人的相关信息,实现斜向行驶、原地掉头等特殊动作,无需人为干预,面对井下狭窄、复杂的行驶环境,可以在保证车辆动态跟随行人的同时,提高车辆跟随行人的灵活性、车辆的通过性与车辆转弯能力,帮助井下无人车提高运营效率。
除了上述行人跟随功能下的模式切换策略之外,本公开实施例还可以提供固定路线行驶功能下的模式切换策略。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为固定路线行驶的情况下,控制车辆沿预设行驶路径行驶;在车辆沿预设行驶路径行驶的过程中,根据预设行驶路径行驶中各待行驶路点对应的目标行驶模式,判断是否存在模式切换路点;
在到达模式切换路点之前,控制车辆减速至预设速度,并控制车辆以对应的目标行驶模式行驶。
其中,预设行驶路径可以是预先下发的行驶路径,如,由云端或上位机下发的行驶路径。在井下固定的行驶路径下,车辆每次行驶的道路环境不会发生较大的变化,因此,直线路段、弯道路段以及特殊避让区域均可以提前描述在路网信息中。云端或上位机可以结合路网信息,将各目标行驶模式与预设行驶路径中的各路点进行绑定,在下发预设行驶路径的同时,将各路点对应的目标行驶模式下发至车辆。
具体的,在车辆沿预设行驶路径行驶的过程中,可以从车辆的当前位置开始,沿预设行驶路径向前搜索一定距离范围内的路点作为待行驶路点,根据待行驶路点对应的目标行驶模式,将需要切换目标行驶模式的待行驶路点作为模式切换路点。例如,判断待行驶路点对应的目标行驶模式是否与该待行驶路点的前一个路点的目标行驶模式相同,若否,则将该待行驶路点确定为模式切换路点。
进一步的,在到达模式切换路点之前,决策模块可以先下发减速指令至底盘模式,使得底盘模块控制车辆减速至预设速度,进而决策模块可以下发模式切换指令至底盘模块,使得底盘模块切换至模式切换路点对应的目标行驶模式。
图4为本公开实施例中的一种模式切换路点的示意图。如图4中的(a)所示,由于A点与B点之间存在大曲率路段,因此,可以在A点切换至双轴转向模式,提升车辆过弯能力,由于B点前方不存在大曲率路段,因此,可以在B点切换至前轮转向模式。示例性的,在车辆到达模式切换路点A之前,可以先进行降速,进而切换至双轴转向模式,在以双轴转向模式出弯后,即,即将到达模式切换路点B时,由于模式切换路点B绑定的目标行驶模式为前轮转向模式,车辆仍然会进行主动降速,进而切换回前轮转向模式,完成在预设行驶路径下的大曲率转弯通行,同时不影响其他路段的正常自动驾驶。
如图4中的(b)所示,对于需要斜向行驶的路段,同样可以提前绑定模式切换路点C的目标行驶模式为斜行模式,在到达C前车辆进行主动降速进而切换为斜行模式,切换完成后,以斜行模式通行该路段,在驶出该路段(即到达模式切换路点D)之前,将模式切换为D点绑定的前轮转向模式,恢复普通的自动驾驶功能。通过上述方式,可以实现固定路线行驶功能下的模式切换,保证了自动驾驶的稳定性。
在本公开实施例中,针对原地转向模式的模式切换路点,可以在切换原地转向模式之前,触发一次"伪全局规划",以搜索由当前位置到预设行驶路径中的终点的全局规划路径,进而判断其是否为一条倒车路径。
如,在一种示例中,控制车辆减速至设定速度,并控制车辆以对应的目标行驶模式运行,包括:
判断模式切换路点是否为原地转向模式对应的模式切换路点,若是,则基于车辆的当前位置和预设行驶路径中的目标路点,确定全局规划路径;判断全局规划路径是否为倒车路径,若是,则控制车辆减速至设定速度,并控制车辆切换至原地转向模式。
即,针对原地转向模式对应的模式切换路点,先根据当前位置和预设行驶路径中的目标路点(终点),得到全局规划路径,进而可以根据全局规划路径中终点的航向与车辆当前的航向之间的差距,判断全局规划路径是否为倒车路径,如果是,则可以控制车辆减速并切换至原地转向模式。通过该方式,可以避免车辆绕大圈调整位姿,还避免了车辆后向感知能力不足不能大范围倒车的问题。
除了上述行人跟随功能和固定路线行驶功能下的模式切换策略之外,本公开实施例还提供了车辆返航功能下的路径规划策略。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为车辆返航的情况下,确定车辆的第一目标路点;根据车辆的当前位置以及第一目标路点,确定车辆的第一规划路径;
根据第一规划路径中的各个路点,确定第一目标路点在第一规划路径中的航向;基于车辆的当前位置、车辆的当前位置的航向、第一目标路点以及第一目标路点的航向,确定车辆的目标返航路径,以控制车辆沿目标返航路径行驶。
其中,第一目标路点可以是原路径(如车辆开启行人跟随功能时行驶的目标跟随路径,或者,车辆开启固定路线行驶功能时行驶的预设行驶路径)中的任意路点。
在本公开实施例中,考虑到全局规划实际依赖于第一目标路点的航向,如果航向错误,搜索到的路径可能不是最短的或者无法搜索出一条路径。然而,第一目标路点的位置是已知的,第一目标路点的航向是未知的。另外,车辆在跟随行人的过程中,位姿可能发生较大的改变,因此,直接基于第一目标路点进行规划可能会存在航向相反或者错误的情况。
为了避免该情况,在本公开实施例中,可以进行两次全局规划,第一次全局规划不考虑当前位置和第一目标路点的航向,生成一条由当前位置到第一目标路点的最短路径,即第一规划路径,根据该第一规划路径上各个路点的先后顺序(即连接关系),可以得到第一目标路点在第一规划路径中的航向,该航向一定是最短路径下准确的终点航向。
进一步的,可以触发第二次全局规划,起点与车辆在当前位置的航向一致,终点与第一目标路点在第一规划路径中的航向一致,规划从当前位置至第一目标路点的目标返航路径,通过该方式生成的目标返航路径是最短的可行路径。
在本公开实施例中,除了提供车辆返航功能下的路径规划方式之外,还可以提供行人跟随功能下的路径规划方式。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,判断行人是否位于路网区域之内;若否,则确定行人在路网区域中的投影点,并基于投影点确定第二目标路点;基于第二目标路点和车辆的当前位置,确定车辆的目标跟随路径。
其中,行人在路网区域中的投影点,可以是行人在路网区域外的位置点投影至路网区域中心内的点,示例性的,投影点可以是路网区域的车道中心内与行人的位置最接近的点。具体的,在启动行人跟随功能时,可以实时获取行人的位置,判断其是否位于路网区域之内,如果是,则可以直接根据行人的位置与车辆的当前位置,规划目标跟随路径。
如果行人位于路网区域之外,则可以根据行人在路网区域中的投影点确定第二目标路点,如,将投影点作为第二目标路点,进一步的,可以规划从车辆的当前位置到第二目标路点的目标跟随路径。
通过行人在路网区域内的投影点规划目标跟随路径,可以在路网区域限制内保持行人跟随的效果,使得车辆在路网区域内尽最大范围跟随行人行驶,如,行人可以不进入行车车道,在车道旁边的辅路沿车道行驶,车辆可以在行车车道内进行跟随,这样即保证了行人的安全,还满足行人跟随功能下的牵引需求。
需要说明的是,考虑到可能存在行人位于路网区域之外且仅能行人通行(如在路网区域内不存在对应车道)的区域,以执行其他作业的情况,还可以在确定行人在路网区域中的投影点并基于投影点确定第二目标路点之前,判断行人是否位于行人通行区域,若是,则车辆可以原地等待行人,直至行人走出该行人通行区域。
除此之外,为了避免在行人跟随功能开启的情况下,频繁触发全局路径规划算法,还可以对规划出的全局路径向前延伸一定距离。在一种示例中,基于第二目标路点和车辆的当前位置,确定车辆的目标跟随路径,包括:
根据车辆的当前位置以及第二目标路点,确定车辆的第二规划路径;基于第二规划路径中的各个路点确定第二目标路点在第二规划路径中的航向,在第二规划路径中的第二目标路点处,沿第二目标路点的航向对第二规划路径进行延伸,得到车辆的目标跟随路径。
即,可以规划一条从当前位置行驶至第二目标路点的全局路径,得到第二规划路径,进而根据第二规划路径中的各个路点,得到第二目标路点在第二规划路径中的航向。进一步的,于第二目标路点处沿航向延伸设定距离,在延伸时还可以结合第二目标路点处的曲率,如保持第二目标路点处的曲率向航向所在方向延伸设定距离,得到目标跟随路径。
通过该方式,可以保证延伸后的目标跟随路径在第二目标路点处是可行驶的,不会出现折线、反向等情况,并且,通过延伸设定距离,可以避免规划的目标跟随路径过短以及频繁刷新路径的问题。
在本公开实施例中,考虑到自动驾驶过程中经常发生车辆的航向与规划的路径中的首个路点的航向存在较大偏移的问题,此时直接控制车辆沿规划的路径行驶,可能存在较大的安全风险。因此,为了避免该问题,针对行人跟随功能、固定路线行驶功能和车辆返航功能,可以在车辆沿路径行驶之前,判断车辆是否满足行驶条件,以在不满足的情况下,通过原地转向模式自动调整车辆的航向。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
基于车辆的当前位置的航向以及路径中首个路点的航向,判断车辆是否满足行驶条件,其中,路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;若否,则将车辆切换至原地转向模式,并以路径中首个路点的航向为目标,基于原地转向模式调整车辆的当前位置的航向,直至满足行驶条件时,控制车辆沿路径行驶。
具体的,如果车辆的当前位置的航向与路径中首个路点的航向之间的航向差大于预设航向差阈值,则可以确定车辆不满足行驶条件,进一步的,可以将车辆切换至原地转向模式,以路径中首个路点的航向为目标调整车辆在当前位置的航向,直至车辆在当前位置的航向与路径中首个路点的航向之间的航向差不大于预设航向差阈值,此时可以控制车辆沿路径行驶。
通过上述方式,可以在车辆的航向与期望行驶的路径中首个路点的航向差距较大时,调整车辆的航向以达到首个路点的航向附近,进而再控制车辆沿路径行驶,避免航向差距过大引发的安全问题。
在本公开实施例中,在车辆沿目标跟随路径或预设行驶路径行驶的过程中,还可以进行碰撞检测,以进一步提高车辆的行驶安全。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
在车辆以目标行驶模式行驶的过程中,基于目标行驶模式对应的车辆运动学模型,预测车辆在未来时间段内的位姿序列;根据位姿序列和车辆的车身尺寸,判断车辆是否存在碰撞风险。
具体的,每个行驶模式可以分别具备对应的车辆运动学模型,在车辆以目标行驶模式行驶时,可以通过对应的车辆运动学模型预测位姿序列,其中,位姿序列包括车辆在未来时间段内各时间点的位姿。
进一步的,可以结合位姿序列、车辆的车身尺寸、道路边界(如护栏)以及其他障碍物,判断车辆是否存在与道路边界或障碍物之间的碰撞风险。
在一种示例中,双轴转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
斜行模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
原地转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
式中,(xc,yc)为车辆的质心的坐标,lfr为车辆的轴距,δf为车辆的前轮偏角,v为车辆的速度,Φ为车辆的航向,R为车辆的左前轮到质心的距离,T1为左前轮的轮胎偏角,T2为左前轮相对于质心的几何角度。
对于双轴转向模式,左前轮和右前轮的转角大小、方向随规划控制模块下发的指令变化,后轮转角的大小与前轮转角的大小相等、方向相反。对于斜行模式,左前轮和右前轮的转角大小、方向随下发变化,后轮转角的大小与前轮转角的大小相等、方向相同。对于原地转向模式,与双轴转向模式和斜行模式不同的是,原地转向模式可以在车辆几何中心位置不变的情况下,实现原地航向调整。
图5为本公开实施例中的一种左前轮的轮胎偏角和几何角度的示意图。如图5所示,其中,V为左前轮的速度方向,V1为车辆的速度方向,(xc,yc)为车辆的质心,R为车辆的左前轮到质心的距离,T1为左前轮的轮胎偏角,即左前轮的速度方向相对于车头方向的角度,T2为左前轮相对于质心的几何角度,即左前轮与质心之间的连线相对于车头方向的角度。
具体的,可以对车辆运动学模型进行离散化,进而基于离散化的模型,从车辆的当前位置开始,迭代得到车辆在未来时间段内各时间点的位姿,进而结合车辆的车身尺寸,预测车辆在路径上行驶是否与障碍物或道路边界存在碰撞风险,保证车辆的行驶安全。
在本公开实施例中,在车辆以原地转向模式行驶时,针对原地转向模式的控制,可以通过调整车辆的速度,达到期望旋转角速度,或者,可以通过调整车辆左前轮的轮胎偏角,达到期望旋转角速度。可选的,控制车辆以对应的目标行驶模式行驶,包括:
若目标行驶模式为原地转向模式,则根据期望旋转角速度、左前轮的轮胎偏角的最大值、左前轮相对于质心的几何角度、以及左前轮到质心的距离,确定车辆的目标速度,控制车辆切换至原地转向模式,并以目标速度进行转向;或者,
若目标行驶模式为原地转向模式,则根据期望旋转角速度、左前轮相对于质心的几何角度、左前轮到质心的距离以及车辆的速度,确定左前轮的目标轮胎偏角,控制车辆切换至原地转向模式,并以目标轮胎偏角进行转向。
具体的,原地转向模式下,以左前轮的转动方向作为档位的标准,左前轮向前旋转,为前进档,向后转动则为倒档。前进档作用时,车辆以顺时针进行旋转,倒档作用时,车辆以逆时针进行旋转。
示例性的,根据期望旋转角速度、左前轮的轮胎偏角的最大值、左前轮相对于质心的几何角度、以及左前轮到质心的距离,确定车辆的目标速度,可以满足如下公式:
式中,ωref为期望旋转角速度,T1max为左前轮的轮胎偏角的最大值,T2为左前轮相对于质心的几何角度,R为车辆的左前轮到质心的距离,v表示车辆的速度,基于该公式计算得到的速度可以作为目标速度。
除了基于期望旋转角速度计算目标速度之外,还可以基于期望旋转角速度、左前轮相对于质心的几何角度、左前轮到质心的距离以及预设速度,计算左前轮的目标轮胎偏角,如下式所示:
式中,ωref为期望旋转角速度,v为车辆的速度,R为车辆的左前轮到质心的距离,T2为左前轮相对于质心的几何角度,T1表示左前轮的轮胎偏角,基于该公式计算得到的轮胎偏角可以作为目标轮胎偏角。
需要说明的是,T1≥0,即左前轮的轮胎偏角的方向是永远向右的。在实际应用中,为了避免轮胎滑动引起的磨损,可以采用轮胎偏角的最大值和期望旋转角速度计算目标速度,通过调整车辆的速度达到期望旋转角速度。
在本公开实施例中,考虑到井下巷道狭窄,井下无人车在行驶的过程中如果遇到其他大型人工作业车辆,需要进入路线周围的洞室进行等待避让动作,因此,还可以提供行人跟随功能、固定路线行驶功能和车辆返航功能下的巷道会车避让策略。可选的,本公开实施例提供的方法还包括:
在车辆沿路径行驶的过程中,检测是否存在待避让车,其中,路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;
若是,则以目标避让点与车辆之间的距离最短为目标,以目标避让点与所述车辆之间的距离小于目标避让点与待避让车之间的距离为约束,在各避让点中确定目标避让点;
记录路径中的目标路点,并基于目标避让点和车辆的当前位置确定避让路线,控制车辆沿避让路线行驶至目标避让点,并检测到对待避让车的避让完成后,基于记录的目标路点和目标避让点更新路径,并控制车辆沿更新后的路径行驶。
具体的,在车辆沿目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径行驶的过程中,可以判断车辆与其他作业车辆之间是否存在碰撞风险,若存在,则可以确定该其他作业车辆为待避让车。
进一步的,可以基于所有避让点与车辆之间的距离、所有避让点与待避让车之间的距离,选择目标避让点。例如,可以搜索满足如下条件的避让点作为目标避让点:
式中,poslayby、posobj、posego分别为避让点的位置、待避让车的位置、车辆的位置。上述条件表达的含义为:避让点与车辆之间的距离最小,且,避让点与待避让车之间的距离大于避让点与车辆之间的距离最小。
在各避让点中选择目标避让点之后,进一步的,可以先记录目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径中的目标路点(即终点),进而可以规划从车辆的当前位置到目标避让点的避让路线,控制车辆沿避让路线行驶。其中,避让路线可以基于二次规划的方式生成,即,以避让点的位置作为终点,首先搜索出一条车辆的当前位置到避让点的最短路径,基于该路径中终点与前面各个路点之间的关系,确定终点航向,再进行第二次全局路径规划,调整路径方向与终点航向。
进一步的,可以通过检测待避让车的位置,判断是否避让完成,如,若待避让车驶出碰撞风险路段,则可以确定避让完成。如果检测到避让完成,则可以规划从目标避让点到记录的目标路点的路径,以更新目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径,并控制车辆沿更新后的路径行驶。
通过上述方式,可以在车辆启动行人跟随功能、固定路线行驶功能或车辆返航功能时,实现巷道会车时的安全避让,可以在井下自动避让高优先级车辆,并在避让后自动恢复原行程,提高运营效率。
图6为本公开实施例中的一种井下无人车控制装置的结构示意图。如图6所示:该装置包括:信息获取模块610、模式确定模块620以及控制模块630。
信息获取模块610,用于在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
模式确定模块620,用于基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制模块630,用于控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
可选的,所述装置还包括固定路线行驶模块,所述固定路线行驶模块,用于在所述车辆启动的自动驾驶功能为固定路线行驶的情况下,控制所述车辆沿预设行驶路径行驶;在所述车辆沿所述预设行驶路径行驶的过程中,根据所述预设行驶路径行驶中各待行驶路点对应的目标行驶模式,判断是否存在模式切换路点;在到达所述模式切换路点之前,控制所述车辆减速至预设速度,并控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
可选的,所述装置还包括返航模块,所述返航模块,用于在所述车辆启动的自动驾驶功能为车辆返航的情况下,确定所述车辆的第一目标路点;根据所述车辆的当前位置以及所述第一目标路点,确定所述车辆的第一规划路径;根据所述第一规划路径中的各个路点,确定所述第一目标路点在所述第一规划路径中的航向;基于所述车辆的当前位置、所述车辆的当前位置的航向、所述第一目标路点以及所述第一目标路点的航向,确定所述车辆的目标返航路径,以控制所述车辆沿所述目标返航路径行驶。
可选的,所述模式确定模块620具体用于:
判断所述距离信息中行人与所述车辆之间的相对距离是否低于预设第一阈值,若是,则确定所述目标行驶模式为原地转向模式;判断所述相对距离是否大于预设第二阈值,其中,所述预设第二阈值大于所述预设第一阈值;在所述纵向距离不大于所述预设第二阈值的情况下,确定所述目标行驶模式为停车等待模式,在所述纵向距离大于所述预设第二阈值的情况下,基于所述曲率信息判断是否所述目标跟随路径中存在大曲率路段;若存在大曲率路段,则确定所述目标行驶模式为双轴转向模式,否则,基于所述距离信息中行人与所述车辆之间的纵向距离和横向距离确定距离比值,并判断所述距离比值是否小于预设第三阈值;若是,则确定所述目标行驶模式为斜行模式,否则,确定所述目标行驶模式为前轮转向模式。
可选的,所述装置还包括跟随路径规划模块,所述跟随路径规划模块,用于在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,判断所述行人是否位于路网区域之内;若否,则确定所述行人在所述路网区域中的投影点,并基于所述投影点确定第二目标路点;基于所述第二目标路点和所述车辆的当前位置,确定所述车辆的目标跟随路径。
可选的,所述跟随路径规划模块,还用于根据所述车辆的当前位置以及所述第二目标路点,确定所述车辆的第二规划路径;基于所述第二规划路径中的各个路点确定所述第二目标路点在所述第二规划路径中的航向,在所述第二规划路径中的第二目标路点处,沿所述第二目标路点的航向对所述第二规划路径进行延伸,得到所述车辆的目标跟随路径。
可选的,所述控制模块630,还用于判断所述模式切换路点是否为原地转向模式对应的模式切换路点,若是,则基于所述车辆的当前位置和所述预设行驶路径中的目标路点,确定全局规划路径;判断所述全局规划路径是否为倒车路径,若是,则控制所述车辆减速至设定速度,并控制所述车辆切换至原地转向模式。
可选的,所述装置还包括航向调整模块,所述航向调整模块,用于基于所述车辆的当前位置的航向以及路径中首个路点的航向,判断所述车辆是否满足行驶条件,其中,所述路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;若否,则将所述车辆切换至原地转向模式,并以所述路径中首个路点的航向为目标,基于所述原地转向模式调整所述车辆的当前位置的航向,直至满足所述行驶条件时,控制所述车辆沿所述路径行驶。
可选的,所述装置还包括碰撞检测模块,所述碰撞检测模块,用于在所述车辆以所述目标行驶模式行驶的过程中,基于所述目标行驶模式对应的车辆运动学模型,预测所述车辆在未来时间段内的位姿序列;根据所述位姿序列和所述车辆的车身尺寸,判断所述车辆是否存在碰撞风险。
可选的,所述双轴转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
所述斜行模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
所述原地转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
式中,(xc,yc)为所述车辆的质心的坐标,lfr为所述车辆的轴距,δf为所述车辆的前轮偏角,v为所述车辆的速度,Φ为所述车辆的航向,R为所述车辆的左前轮到所述质心的距离,T1为所述左前轮的轮胎偏角,T2为所述左前轮相对于所述质心的几何角度。
可选的,所述控制模块630,还用于若所述目标行驶模式为原地转向模式,则根据期望旋转角速度、所述左前轮的轮胎偏角的最大值、所述左前轮相对于所述质心的几何角度、以及所述左前轮到所述质心的距离,确定所述车辆的目标速度,控制所述车辆切换至所述原地转向模式,并以所述目标速度进行转向;或者,
若所述目标行驶模式为原地转向模式,则根据所述期望旋转角速度、所述左前轮相对于所述质心的几何角度、所述左前轮到所述质心的距离以及车辆的速度,确定所述左前轮的目标轮胎偏角,控制所述车辆切换至所述原地转向模式,并以所述目标轮胎偏角进行转向。
可选的,所述装置还包括会车避让模块,所述会车避让模块,用于在所述车辆沿路径行驶的过程中,检测是否存在待避让车,其中,所述路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;若是,则以目标避让点与所述车辆之间的距离最短为目标,以目标避让点与所述车辆之间的距离小于目标避让点与所述待避让车之间的距离为约束,在各避让点中确定目标避让点;记录所述路径中的目标路点,并基于所述目标避让点和所述车辆的当前位置确定避让路线;控制所述车辆沿所述避让路线行驶至所述目标避让点,并检测到对所述待避让车的避让完成后,基于记录的目标路点和所述目标避让点更新所述路径,并控制所述车辆沿更新后的路径行驶。
本公开实施例提供的井下无人车控制装置,可执行本公开方法实施例所提供的井下无人车控制方法中的步骤,具备执行步骤和有益效果此处不再赘述。
图7为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图7,其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备500的结构示意图。图7示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,电子设备500可以包括处理装置501、ROM502RAM503、总线504、输入/输出(I/0)接口505、输入装置506、输出装置507、存储装置508和通信装置509。处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的方法。在RAM 503中,还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码,从而实现如上所述的井下无人车控制方法。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装,或者从存储装置508被安装,或者从ROM 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备执行上述任一实施例提供的方法。
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
方案1、一种井下无人车控制方法,所述方法包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
方案2、根据方案1所述的方法,所述方法还包括:
在所述车辆启动的自动驾驶功能为固定路线行驶的情况下,控制所述车辆沿预设行驶路径行驶;
在所述车辆沿所述预设行驶路径行驶的过程中,根据所述预设行驶路径行驶中各待行驶路点对应的目标行驶模式,判断是否存在模式切换路点;
在到达所述模式切换路点之前,控制所述车辆减速至预设速度,并控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
方案3、根据方案1所述的方法,所述方法还包括:
在所述车辆启动的自动驾驶功能为车辆返航的情况下,确定所述车辆的第一目标路点;
根据所述车辆的当前位置以及所述第一目标路点,确定所述车辆的第一规划路径;
根据所述第一规划路径中的各个路点,确定所述第一目标路点在所述第一规划路径中的航向;
基于所述车辆的当前位置、所述车辆的当前位置的航向、所述第一目标路点以及所述第一目标路点的航向,确定所述车辆的目标返航路径,以控制所述车辆沿所述目标返航路径行驶。
方案4、根据方案1所述的方法,所述基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,包括:
判断所述距离信息中行人与所述车辆之间的相对距离是否低于预设第一阈值,若是,则确定所述目标行驶模式为原地转向模式;
否则,判断所述相对距离是否大于预设第二阈值,其中,所述预设第二阈值大于所述预设第一阈值;
在所述纵向距离不大于所述预设第二阈值的情况下,确定所述目标行驶模式为停车等待模式,在所述纵向距离大于所述预设第二阈值的情况下,基于所述曲率信息判断是否所述目标跟随路径中存在大曲率路段;
若存在大曲率路段,则确定所述目标行驶模式为双轴转向模式,否则,基于所述距离信息中行人与所述车辆之间的纵向距离和横向距离确定距离比值,并判断所述距离比值是否小于预设第三阈值;
若是,则确定所述目标行驶模式为斜行模式,否则,确定所述目标行驶模式为前轮转向模式。
方案5、根据方案1所述的方法,所述方法还包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,判断所述行人是否位于路网区域之内;
若否,则确定所述行人在所述路网区域中的投影点,并基于所述投影点确定第二目标路点;
基于所述第二目标路点和所述车辆的当前位置,确定所述车辆的目标跟随路径。
方案6、根据方案5所述的方法,所述基于所述第二目标路点和所述车辆的当前位置,确定所述车辆的目标跟随路径,包括:
根据所述车辆的当前位置以及所述第二目标路点,确定所述车辆的第二规划路径;
基于所述第二规划路径中的各个路点确定所述第二目标路点在所述第二规划路径中的航向,在所述第二规划路径中的第二目标路点处,沿所述第二目标路点的航向对所述第二规划路径进行延伸,得到所述车辆的目标跟随路径。
方案7、根据方案2所述的方法,所述控制所述车辆减速至设定速度,并控制所述车辆以对应的目标行驶模式运行,包括:
判断所述模式切换路点是否为原地转向模式对应的模式切换路点,若是,则基于所述车辆的当前位置和所述预设行驶路径中的目标路点,确定全局规划路径;
判断所述全局规划路径是否为倒车路径,若是,则控制所述车辆减速至设定速度,并控制所述车辆切换至原地转向模式。
方案8、根据方案1-3任一项所述的方法,所述方法还包括:
基于所述车辆的当前位置的航向以及路径中首个路点的航向,判断所述车辆是否满足行驶条件,其中,所述路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;
若否,则将所述车辆切换至原地转向模式,并以所述路径中首个路点的航向为目标,基于所述原地转向模式调整所述车辆的当前位置的航向,直至满足所述行驶条件时,控制所述车辆沿所述路径行驶。
方案9、根据方案1或2所述的方法,所述方法还包括:
在所述车辆以所述目标行驶模式行驶的过程中,基于所述目标行驶模式对应的车辆运动学模型,预测所述车辆在未来时间段内的位姿序列;
根据所述位姿序列和所述车辆的车身尺寸,判断所述车辆是否存在碰撞风险。
方案10、根据方案9所述的方法,所述双轴转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
所述斜行模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
所述原地转向模式对应的车辆运动学模型满足如下公式:
式中,(xc,yc)为所述车辆的质心的坐标,lfr为所述车辆的轴距,δf为所述车辆的前轮偏角,v为所述车辆的速度,Φ为所述车辆的航向,R为所述车辆的左前轮到所述质心的距离,T1为所述左前轮的轮胎偏角,T2为所述左前轮相对于所述质心的几何角度。
方案11、根据方案10所述的方法所述控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶,包括:
若所述目标行驶模式为原地转向模式,则根据期望旋转角速度、所述左前轮的轮胎偏角的最大值、所述左前轮相对于所述质心的几何角度、以及所述左前轮到所述质心的距离,确定所述车辆的目标速度,控制所述车辆切换至所述原地转向模式,并以所述目标速度进行转向;或者,
若所述目标行驶模式为原地转向模式,则根据所述期望旋转角速度、所述左前轮相对于所述质心的几何角度、所述左前轮到所述质心的距离以及车辆的速度,确定所述左前轮的目标轮胎偏角,控制所述车辆切换至所述原地转向模式,并以所述目标轮胎偏角进行转向。
方案12、根据方案1-3任一项所述的方法,所述方法还包括:
在所述车辆沿路径行驶的过程中,检测是否存在待避让车,其中,所述路径为目标跟随路径、目标返航路径或预设行驶路径;
若是,则以目标避让点与所述车辆之间的距离最短为目标,以目标避让点与所述车辆之间的距离小于目标避让点与所述待避让车之间的距离为约束,在各避让点中确定目标避让点;
记录所述路径中的目标路点,并基于所述目标避让点和所述车辆的当前位置确定避让路线;
控制所述车辆沿所述避让路线行驶至所述目标避让点,并检测到对所述待避让车的避让完成后,基于记录的目标路点和所述目标避让点更新所述路径,并控制所述车辆沿更新后的路径行驶。
方案13、一种井下无人车控制装置,包括:
信息获取模块,用于在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
模式确定模块,用于基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制模块,用于控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
方案14、一种电子设备,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如方案1-12中任一项所述的方法。
方案15、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如方案1-12中任一项所述的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种井下无人车控制方法,其特征在于,所述方法包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述车辆启动的自动驾驶功能为固定路线行驶的情况下,控制所述车辆沿预设行驶路径行驶;
在所述车辆沿所述预设行驶路径行驶的过程中,根据所述预设行驶路径行驶中各待行驶路点对应的目标行驶模式,判断是否存在模式切换路点;
在到达所述模式切换路点之前,控制所述车辆减速至预设速度,并控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述车辆启动的自动驾驶功能为车辆返航的情况下,确定所述车辆的第一目标路点;
根据所述车辆的当前位置以及所述第一目标路点,确定所述车辆的第一规划路径;
根据所述第一规划路径中的各个路点,确定所述第一目标路点在所述第一规划路径中的航向;
基于所述车辆的当前位置、所述车辆的当前位置的航向、所述第一目标路点以及所述第一目标路点的航向,确定所述车辆的目标返航路径,以控制所述车辆沿所述目标返航路径行驶。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,包括:
判断所述距离信息中行人与所述车辆之间的相对距离是否低于预设第一阈值,若是,则确定所述目标行驶模式为原地转向模式;
否则,判断所述相对距离是否大于预设第二阈值,其中,所述预设第二阈值大于所述预设第一阈值;
在所述纵向距离不大于所述预设第二阈值的情况下,确定所述目标行驶模式为停车等待模式,在所述纵向距离大于所述预设第二阈值的情况下,基于所述曲率信息判断是否所述目标跟随路径中存在大曲率路段;
若存在大曲率路段,则确定所述目标行驶模式为双轴转向模式,否则,基于所述距离信息中行人与所述车辆之间的纵向距离和横向距离确定距离比值,并判断所述距离比值是否小于预设第三阈值;
若是,则确定所述目标行驶模式为斜行模式,否则,确定所述目标行驶模式为前轮转向模式。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,判断所述行人是否位于路网区域之内;
若否,则确定所述行人在所述路网区域中的投影点,并基于所述投影点确定第二目标路点;
基于所述第二目标路点和所述车辆的当前位置,确定所述车辆的目标跟随路径。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二目标路点和所述车辆的当前位置,确定所述车辆的目标跟随路径,包括:
根据所述车辆的当前位置以及所述第二目标路点,确定所述车辆的第二规划路径;
基于所述第二规划路径中的各个路点确定所述第二目标路点在所述第二规划路径中的航向,在所述第二规划路径中的第二目标路点处,沿所述第二目标路点的航向对所述第二规划路径进行延伸,得到所述车辆的目标跟随路径。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制所述车辆减速至设定速度,并控制所述车辆以对应的目标行驶模式运行,包括:
判断所述模式切换路点是否为原地转向模式对应的模式切换路点,若是,则基于所述车辆的当前位置和所述预设行驶路径中的目标路点,确定全局规划路径;
判断所述全局规划路径是否为倒车路径,若是,则控制所述车辆减速至设定速度,并控制所述车辆切换至原地转向模式。
8.一种井下无人车控制装置,其特征在于,所述装置包括:
信息获取模块,用于在车辆启动的自动驾驶功能为行人跟随的情况下,获取所述车辆跟随的行人与所述车辆之间的距离信息、以及所述车辆的目标跟随路径中待行驶路点的曲率信息;
模式确定模块,用于基于所述距离信息和所述曲率信息确定对应的目标行驶模式,其中,所述目标行驶模式为原地转向模式、停车等待模式、双轴转向模式、斜行模式或前轮转向模式;
控制模块,用于控制所述车辆以对应的目标行驶模式行驶。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311591549.8A CN117360551A (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311591549.8A CN117360551A (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117360551A true CN117360551A (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=89404329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311591549.8A Pending CN117360551A (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117360551A (zh) |
-
2023
- 2023-11-27 CN CN202311591549.8A patent/CN117360551A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11332132B2 (en) | Method of handling occlusions at intersections in operation of autonomous vehicle | |
JP6280850B2 (ja) | 障害物回避システム | |
EP3575173B1 (en) | A vehicle with autonomous driving capability | |
US6442456B2 (en) | Anti-rut system for autonomous-vehicle guidance | |
US9594376B2 (en) | Method and system for driving a mining and/or construction machine in a safe manner without the risk of collision | |
CN103935361A (zh) | 用于自主的车道变换、经过和超越行为的有效数据流算法 | |
JP2007253745A (ja) | 回避操作算出装置、回避制御装置、各装置を備える車両、回避操作算出方法および回避制御方法 | |
JP2016071568A (ja) | 管制制御装置 | |
AU2002247079A1 (en) | Anti-rut system for autonomous-vehicle guidance | |
KR20210000994A (ko) | 차량 및 그 제어방법 | |
Fassbender et al. | An optimization approach to trajectory generation for autonomous vehicle following | |
EP3966081A1 (en) | A method for determining if a vehicle control command precludes a future vehicle safety maneuver | |
US20230001934A1 (en) | Estimating vehicle velocity based on variables associated with wheels | |
CN114207380A (zh) | 车辆的行驶控制方法及行驶控制装置 | |
US11518404B2 (en) | Static-state curvature error compensation control logic for autonomous driving vehicles | |
CN117360551A (zh) | 井下无人车控制方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN115871709A (zh) | 自动驾驶车辆进站轨迹规划方法、装置、设备、介质和车辆 | |
CN115257799A (zh) | 用于自主车辆通信的监督系统 | |
JP2018083481A (ja) | 駐車支援方法及び駐車支援装置 | |
JP2008065808A (ja) | 無人車両の誘導走行制御装置 | |
JP7381608B2 (ja) | 自律車両を動作させる方法 | |
CN114995378B (zh) | 一种轨迹规划方法、装置、电子设备、介质及车辆 | |
US20210200211A1 (en) | Method of generating back-up trajectories for self-driving vehicles during emergency | |
JP2023137545A (ja) | 運転支援方法及び運転支援装置 | |
JP2023169524A (ja) | 車両の運転支援方法及び運転支援装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |