[发明专利]车辆轨迹偏离识别及运动品质评价方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种车辆轨迹偏离识别及运动品质评价方法、系统及存储介质，提供了通过车姿评价因数，对车辆运动趋势的判断；通过方向误差，对车辆运动趋势的判断；通过车辆相对参考弧线内外侧，判断车辆运动趋势；通过车辆相对参考弧线方向，判断车辆运动趋势；通过车姿评价及车姿矫正，对车辆转向状态的判断，纠正车辆姿态。本发明结合转向过度与转向不足，在归化总结多种车路关系的基础上提出车姿评价因数，用以评价车辆在路径跟踪过程中的轨迹偏离程度、表征车辆的路径跟踪品质。

技术领域

本发明涉及到智能车辆的运动品质评价，是适用于路径跟踪问题的车辆轨迹偏离程度的辨识办法，也是针对智能车辆姿态控制系统、智能化路径跟踪控制系统的定量评价方法。

背景技术

为解决交通拥堵、运输安全等问题，智能驾驶技术受到了全社会的广泛重视和大力发展。环境感知、智能决策、路径跟踪三大领域是智能驾驶技术发展的关键，其中，路径跟踪技术的好坏直接影响车辆最终的运动品质和行车安全。目前针对车辆的路径跟踪表现的评价方法较少，已有研究大多采用方向误差、位置误差等指标对路径跟踪精度进行简单表征，但该方法只能宏观把握车辆相对参考轨迹点的位置关系，并不能直观体现车辆的轨迹偏离程度和算法介入的紧迫程度。智能驾驶模式下，驾驶意图由行车电脑通过车路关系自主判定，人类驾驶员的驾驶意图无法直接作为评价标准参与轨迹跟踪精度的评级之中，而在智能驾驶环境下存在多种车路关系，不同车路关系下可能存在相同的方向误差，进而影响跟踪算法对车辆姿态的判断。

发明内容

1、本发明的目的

本发明的目的在于提供一种车辆轨迹偏离识别及运动品质评价方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明所采用的技术方案

本发明提出了一种车辆轨迹偏离识别及运动品质评价方法，包括：

通过车姿评价因数，对车辆运动趋势的判断，即车姿评价因数的正负反应了车辆逼近或远离期望路径的趋势、车姿评价因子的大小，反映着车辆背离期望路径的程度；

通过方向误差，对车辆运动趋势的判断，即通过车辆横摆角和道路参考摆角的差判断方向误差；

通过车辆相对参考弧线内外侧，判断车辆运动趋势，即采用向量法判断车辆处于参考弧线内侧或外侧；

通过车辆相对参考弧线方向，判断车辆运动趋势，即参考弧线的顺逆方向由参考横摆角速度的正负判断；

通过车姿评价及车姿矫正，对车辆转向状态的判断，纠正车辆姿态。

优选的，所述的车姿评价因数：

其中P是表征车相对路径参考弧线的位置的符号函数，车辆处于参考弧线外侧时P为-1，内侧是P为+1；E为方向误差；ω_ref为道路参考横摆角速度； C0时，无论是否存在方向误差，车辆姿态总是朝向参考路径，而当C0时，车辆具有背离期望路径的趋势，且方向误差表现为路径跟踪工况下的转向不足或过度。

优选的，通过方向误差，对车辆运动趋势的判断：

其中Φ为车辆横摆角，为道路参考横摆角。

优选的，通过车辆相对参考弧线内外侧判断车辆运动趋势：

依据当前时刻的参考路径点A，和下一时刻的参考路径点B，可算得参考路径AB的曲率中心O的位置坐标；当向量的模长时，既车辆距离弧心O的距离大于参考点相对弧心的距离时，判定车辆处于参考弧线外侧；判断规则使用Sgn符号函数描述为：当P等于1时，车辆处于当前弧线外侧，P等于-1时则处于内侧。

优选的，通过车辆相对参考弧线方向，判断车辆运动趋势：