[发明专利]一种基于势场力的车辆主动避障控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于势场力的车辆主动避障控制方法及系统，包括：当障碍车辆驶入主车辆所在车道的前方区域且主车辆陷入局部极小值点时，实时获取主车辆对应的第一坐标信息和障碍车辆对应的第二坐标信息；按照预设的势场力预测算法，结合第一坐标信息和第二坐标信息，计算得到主车辆对应的第一势场力，并利用第一势场力，控制主车辆行驶至虚拟目标点；其中，第一坐标信息为主车辆的中心点的坐标信息，第二坐标信息为障碍车辆的中心点的坐标信息。本发明基于主车辆的坐标信息和驶入主车辆所在车道前方区域的障碍车辆的坐标信息，计算得到用于控制主车辆行驶至虚拟目标点的第一势场力，进而克服局部极小值点，提升行驶安全性。

技术领域

本发明涉及车辆避障控制技术领域，尤其涉及一种基于势场力的车辆主动避障控制方法及系统。

背景技术

随着智能化技术的发展，能够自动规划行驶路径、决策并控制车辆沿规划路径行驶的无人驾驶车辆或者自动驾驶车辆应运而生。在复杂的动态交通环境下，无人驾驶车辆或者自动驾驶车辆的行驶安全性是当前最具挑战性的重点研究问题。

然而，基于传统人工势场法的无人驾驶车辆由于无法得到全局路况信息，因此只能根据当前已获得的信息进行下一步运动，往往导致无人驾驶车辆陷入局部极小值点、目标不可达的安全风险，或者将不能很好地绕开障碍物。基于此，目前通过引入车辆安全距离的方法，来提高基于人工势场法的无人驾驶车辆主动避障性能，并在一定程度上减少了局部极小值点等问题的发生概率。但是，当障碍车辆快速横向变道驶入无人驾驶车辆正前方时，由于主车辆受到的斥力和引力共线，且斥力不断增大，所以预设的车辆安全距离和过渡距离不能够完全消除陷入局部极小值点的风险，从而造成严重的安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种基于势场力的车辆主动避障控制方法及系统，克服局部极小值点问题，提升车辆主动避障控制的精确性，从而优化车辆的安全性能。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于势场力的车辆主动避障控制方法，包括：

当障碍车辆驶入主车辆所在车道的前方区域且所述主车辆陷入局部极小值点时，实时获取所述主车辆对应的第一坐标信息和所述障碍车辆对应的第二坐标信息；

按照预设的势场力预测算法，结合所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，计算得到所述主车辆对应的第一势场力，并利用所述第一势场力，控制所述主车辆行驶至虚拟目标点；

其中，所述第一坐标信息为所述主车辆的中心点的坐标信息，所述第二坐标信息为所述障碍车辆的中心点的坐标信息。

实施本发明实施例，当障碍车辆驶入主车辆所在车道的前方区域且主车辆陷入局部极小值点时，基于实时获取的主车辆对应的第一坐标信息和障碍车辆对应的第二坐标信息，计算得到用于控制主车辆行驶至虚拟目标点的第一势场力，以使主车辆摆脱局部极小值点，并顺利绕开障碍车辆，进而提升车辆行驶安全性，规避交通事故风险。

作为优选方案，所述按照预设的势场力预测算法，结合所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，计算得到所述主车辆对应的第一势场力，并利用所述第一势场力，控制所述主车辆行驶至虚拟目标点，具体为：

根据空间几何关系，结合所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述虚拟目标点对应的第三坐标信息，并根据所述第一坐标信息和所述第三坐标信息，计算得到所述主车辆的中心点和所述虚拟目标点之间的距离；

按照预设的势场力预测算法，结合所述主车辆的中心点和所述虚拟目标点之间的距离，计算得到所述主车辆对应的所述第一势场力；

利用所述第一势场力，控制所述主车辆行驶至所述虚拟目标点。