阅读说明：本技术 自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质 (Automatic driving following track planning system, method, vehicle and storage medium ) 是由 闫新庆 孔周维 贺勇 肖雄 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质,包括：对接收到的车辆目标进行追踪融合处理,然后对于处理后的车辆目标进行位置跟踪得到各车辆的历史行驶轨迹,通过分析各个目标车辆的历史行驶轨迹,综合各个目标车辆的行驶轨迹信息估计出本车预期跟踪的车流轨迹线,同时输出1号目标跟车轨迹切入切出标志位,当1号目标存在且不存在切入切趋势时规划出1号目标预期跟踪的轨迹,当一好目标轨迹有效则输出1号目标轨迹用于横向控制跟踪,否则当车流轨迹有效时输出车流轨迹用于横向跟踪,其中在1号目标轨迹与车流轨迹切换时进行平滑过渡。本发明能够有效地剔除切入切除车辆,延长跟车距离,提高了驾驶体验与安全感。(The invention discloses a system and a method for planning a following track of automatic driving, a vehicle and a storage medium, wherein the system comprises: the method comprises the steps of tracking and fusing received vehicle targets, then carrying out position tracking on the processed vehicle targets to obtain historical driving tracks of all vehicles, analyzing the historical driving tracks of all target vehicles, estimating traffic flow track lines expected to be tracked by the vehicles by integrating the driving track information of all target vehicles, simultaneously outputting a No. 1 target and traffic track cut-in and cut-out flag bit, when the No. 1 target exists and no cut-in and cut-out trend exists, planning the track expected to be tracked by the No. 1 target, when a good target track is effective, outputting the No. 1 target track for transverse control tracking, otherwise, when the traffic flow track is effective, outputting the traffic flow track for transverse tracking, wherein smooth transition is carried out when the No. 1 target track and the traffic flow track are switched. The invention can effectively eliminate cut-in and cut-out vehicles, prolong the following distance and improve the driving experience and the safety.)

自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质

技术领域

本发明属于自动驾驶

技术领域

，具体涉及自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质。

背景技术

自动驾驶跟车轨迹规划通过本车前方的目标车辆，规划出一个用于横向控制跟踪的轨迹，当车道线质量变差或者消失时，可以使本车继续控制行驶一段安全距离。以往自动驾驶跟车会使用本车道前方最近的1号目标作为跟车目标进行横向控制，但该方案存在以下问题，当1号目标的切入切出判断严格时容易造成系统频繁退出，当1号目标切入切出判断较松时，会跟随切出的前车目标切出车道产生碰撞危险，但单纯的只跟踪车流轨迹在拥堵跟停工况车速较低且目标频繁丢失切换，很难形成有效的车流轨迹。如CN111797780A公开的一种跟车轨迹规划方法、装置、服务器及存储介质，在车道线不清晰时通过本车信息、周围环境信息以及地图信息判断1号目标，如果可以进行轨迹规划则跟踪1号目标进行控制，在1号目标切出或者误判为切出时无法通过周围车流轨迹继续控制。

因此，有必要开发一种自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驾驶的跟车轨迹规划系统、方法、车辆及存储介质，能在1号目标车辆切出或者误判为切出时，通过周围车流轨迹继续控制。

本发明所述的一种自动驾驶的跟车轨迹规划系统，包括传感模块、本车运动状态模块、1号目标轨迹规划模块、车流轨迹规划模块、最终跟车轨迹处理模块和横向控制执行模块；

所述传感模块用于探测目标，并将探测到的目标融合处理后输出给后续的1号目标轨迹规划模块；

所述本车运动状态模块用于提供本车当前的运动状态信号，包括车速信号、横摆角速度信号；

所述1号目标轨迹规划模块根据1号目标车辆的位置、运动状态以及周围车辆信息判断1号目标车辆是否为可跟目标，如果是则根据1号目标车辆的位置规划出用于横向控制的轨迹，其中1号目标车辆指的是本车道前方最近的一个目标车辆，该1号目标轨迹规划模块分别与传感模块和本车运动状态模块连接；

所述车流轨迹规划模块通过对前方每个目标车辆进行位置跟踪得到历史行驶轨迹，通过分析各个目标车辆的历史行驶轨迹及本车历史行驶轨迹，剔除其中有切入切出趋势或其他异常的轨迹，综合各个有效目标行驶轨迹信息估计本车道内的行驶中心线，该车流轨迹规划模块分别与1号目标轨迹规划模块和本车运行状态模块连接；

所述最终跟车轨迹处理模块根据1号目标规划的轨迹有效状态及车流轨迹有效状态选择用于控制的跟车轨迹并在切换时作平滑处理，该最终跟车轨迹处理模块分别与1号目标轨迹规划模块和车流轨迹规划模块连接；

所述横向控制执行模块用于跟随偏移后重新规划的轨迹，该横向控制执行模块与最终跟车轨迹处理模块连接。

可选地，所述传感模块包括前视摄像头、毫米波雷达以及感知融合处理模块，所述感知融合处理模块分别与前视摄像头和毫米波雷达连接，所述感知融合处理模块将前视摄像头及毫米波雷达探测到的目标融合处理后输出给后续的1号目标轨迹规划模块。

第二方面，本发明所述的一种自动驾驶的跟车轨迹规划方法，采用如本发明所述的自动驾驶的跟车轨迹规划系统，其方法包括以下步骤：

步骤1、在整车上电后，通过传感模块探测目标并进行追踪融合处理，对处理后的车辆目标进行位置跟踪得到各车辆的历史行驶轨迹，通过分析各个目标车辆的历史行驶轨迹，剔除其中有切入切出趋势或其他异常的轨迹，综合各个目标车辆的行驶轨迹信息估计出本车预期跟踪的车流轨迹线，同时输出1号目标跟车轨迹切入切出标志位；

步骤2、当1号目标车辆存在、距离本车的距离小于预设值且不存在切入切出趋势时，根据1号目标车辆当前位置实时规划1号目标跟车轨迹，否则1号目标跟车轨迹不存在；

步骤3、当1号目标跟车轨迹存在时，输出1号目标跟车轨迹；当1号目标跟车轨迹不存在，且车流轨迹存在时，则输出车流轨迹用于横向跟踪。

可选地，在1号目标轨迹与车流轨迹切换时进行平滑过渡后的轨迹输出给控制。

第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的自动驾驶的跟车轨迹规划系统。

第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时，能执行如本发明所述的自动驾驶的跟车轨迹规划方法的步骤。

本发明具有以下优点：结合1号目标跟车轨迹和车流轨迹二者的特点，当1号目标跟车有效时通过1号目标规划轨迹，当1号无效时切为跟踪车流轨迹，使用该方法能够有效地剔除切入切除车辆，延长跟车距离，提高了驾驶体验与安全感。

附图说明

图1为本实施例的原理框图；

图2为本实施例的流程图；

图中：1、传感模块，2、本车运动状态模块，3、车流轨迹规划模块，4、最终跟车轨迹处理模块，5、横向控制执行模块，6、1号目标轨迹规划模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的说明。

如图1所示，本实施例中，一种自动驾驶的跟车轨迹规划系统，包括传感模块1、本车运动状态模块2、1号目标轨迹规划模块6、车流轨迹规划模块3、最终跟车轨迹处理模块4和横向控制执行模块5。所述传感模块1用于探测目标，并将探测到的目标融合处理后输出给后续的1号目标轨迹规划模块6。所述本车运动状态模块2用于提供本车当前的运动状态信号，包括车速信号、横摆角速度信号。所述1号目标轨迹规划模块6根据1号目标车辆的位置、运动状态以及周围车辆信息判断1号目标车辆是否为可跟目标，如果是则根据1号目标车辆的位置规划出用于横向控制的轨迹，其中1号目标车辆指的是本车道前方最近的一个目标车辆，该1号目标轨迹规划模块6分别与传感模块1和本车运动状态模块2连接。所述车流轨迹规划模块3通过对前方每个目标车辆进行位置跟踪得到历史行驶轨迹，通过分析各个目标车辆的历史行驶轨迹及本车历史行驶轨迹，剔除其中有切入切出趋势或其他异常的轨迹，综合各个有效目标行驶轨迹信息估计本车道内的行驶中心线，该车流轨迹规划模块3分别与1号目标轨迹规划模块6和本车运行状态模块连接。所述最终跟车轨迹处理模块4根据1号目标规划的轨迹有效状态及车流轨迹有效状态选择用于控制的跟车轨迹并在切换时作平滑处理，该最终跟车轨迹处理模块4分别与1号目标轨迹规划模块6和车流轨迹规划模块3连接。所述横向控制执行模块5用于跟随偏移后重新规划的轨迹，该横向控制执行模块5与最终跟车轨迹处理模块4连接。

本实施例中，所述传感模块1包括前视摄像头、毫米波雷达以及感知融合处理模块，所述感知融合处理模块分别与前视摄像头和毫米波雷达连接，所述感知融合处理模块将前视摄像头及毫米波雷达探测到的目标融合处理后输出给后续的1号目标轨迹规划模块6。

如图2所示，本实施例中，一种自动驾驶的跟车轨迹规划方法，采用如本实施例中所述的自动驾驶的跟车轨迹规划系统，其方法包括以下步骤：

步骤1、在整车上电后，通过传感模块1探测目标并进行追踪融合处理，对处理后的车辆目标进行位置跟踪得到各车辆的历史行驶轨迹，通过分析各个目标车辆的历史行驶轨迹，剔除其中有切入切出趋势或其他异常的轨迹，综合各个目标车辆的行驶轨迹信息估计出本车预期跟踪的车流轨迹线，同时输出1号目标跟车轨迹切入切出标志位。

本实施例中，车流轨迹以三次多项式表达，比如:

y＝A₀+A₁*x+A₂*x²+A₃*x³；

其中，x为本车坐标系下的纵向距离，y为本车坐标系下的横向距离，A₀、A₁、A₂、A₃为输出给控制的轨迹系数，A₀对应于本车坐标原点出的横向位置，A₁对应于本车坐标原点出的航向角，2*A₂对应于本车坐标原点出的曲率、6*A₃对应于本车坐标原点处的曲率变化率。

步骤2、当1号目标车辆存在、距离本车的距离小于预设值且不存在1号目标有切入切出趋势时，根据1号目标车辆当前位置实时规划1号目标跟车轨迹，否则1号目标无效，即1号目标跟车轨迹不存在。

其中，1号目标跟车轨迹以2次多项式表达：

其中，x为本车坐标系下的纵向距离，y为本车坐标系下的横向距离，k为比例系数，OBJY为1号目标的横向位置，OBJX为1号目标的纵向位置。

步骤3、当1号目标跟车轨迹存在时，输出1号目标跟车轨迹。当1号目标跟车轨迹不存在，且车流轨迹存在时，根据n倍的预描距离在车流轨迹上选取跟踪点转换成2次多项式输出给控制，即输出车流轨迹用于横向跟踪，若车流轨迹不存在，表示最终跟车轨迹无效，则退出控制。

本实施例中，在1号目标轨迹与车流轨迹切换时进行平滑过渡后的轨迹输出给控制。

本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的自动驾驶的跟车轨迹规划系统。

本实施例中，一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时，能执行如本实施例中所述的自动驾驶的跟车轨迹规划方法的步骤。