申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2022-01-13

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114372375B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F18/25;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.05.06#实质审查的生效;2022.04.19#公开

摘要：本发明提供一种越野车安全行驶区域求解方法及系统，该方法首先基于多源传感和多源信息融合，识别越野车当前行驶的外部环境及路面特征状态，从而构建非结构化道路场景中虚拟车道线以及路面特征参数与规划变量的映射关系；然后，设计安全边界的约束条件，将越野车安全行驶区域求解问题公式化为安全边界的约束优化问题；最终，求解所建立的约束优化问题，所求安全边界内的区域即为越野车安全行驶区域。本发明可有效解决越野车辅助驾驶系统中，因非结构化道路的复杂多样路面状态和没有清晰的车道线区分行驶路径和障碍物，带来的安全行驶区域未知、路径规划缺乏基准等问题，可为越野车提供非结构化道路场景中的安全行驶区域，为车辆安全行驶提供保障。

主权项：1.一种越野车安全行驶区域求解方法，其特征在于，包括：基于多源传感和多源信息融合，识别越野车当前行驶的外部环境信息和路面特征参数；基于所述外部环境信息构建非结构化道路场景中虚拟车道线，以及根据路面特征参数构建路面特征参数和规划变量的映射关系；基于数学模型描述安全边界，且根据外部环境信息、规划变量和越野车运动状态设计安全边界的约束条件；将越野车安全行驶区域求解问题建模为安全边界的约束优化问题，基于约束演化学习算法进行求解，所求安全边界内的区域为越野车的安全行驶区域；所述基于数学模型描述安全边界，包括：考虑车辆初始航向角与相对于基准线的横向偏移，以三次样条曲线描述安全边界：ρs＝a1s-sstart+a2s-sstart2+a3s-sstart3+ρstart；式中，a1、a2、a3为样条曲线的系数，sstart,ρstart为当前车辆坐标；所述根据外部环境信息、规划变量和越野车运动状态设计安全边界的约束条件,包括：设待求解安全边界长度为Δs，车辆目标点的坐标为send,ρend，ρg相对于s的一阶导数为ρ′g车辆航向角与基准线切线角的差值为Δθstart，则所述的根据环境信息与汽车运动状态设计的安全边界约束条件如下：1安全边界应在虚拟道路边界以及规划路径长度之内，即sstart≤s≤send，send＝sstart+Δs，ρstart≤ρs≤ρend；2车辆当前位置与安全边界起点一致，即ρsstart＝ρstart；3车辆目标点与安全边界终点一致，即ρsend＝ρend；4车辆航向与所设计的安全边界在起点的切线方向一致，即ρ′sstart＝tanΔθstart；5在终点处路径切线方向应与基准线切线方向一致，即ρ′send＝0；所述将越野车安全行驶区域求解问题建模为安全边界的约束优化问题，包括：根据给定的安全边界数学模型以及需要满足的约束条件，将安全边界的界定问题公式化为约束优化问题，通过求解三次样条曲线ρs的可行系数a1、a2和a3，获得最大和最小ρsend值的两条安全边界；所述约束优化问题为，对于ρs≥0， 对于ρs0，

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种越野车安全行驶区域求解方法及系统

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