[发明专利]一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

获取t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，i＝0，…，n；

根据t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集估计t_j时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，j＝n+1，…，n+N；

获取t_j时刻障碍物集，将t_j时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，障碍物集作为强化学习的状态空间，将车辆方向盘转向角作为强化学习的动作空间，利用强化学习对导航映射函数进行优化，得到车辆与环境交互的新的动作空间与状态空间，新的动作空间与状态空间用于进行车辆控制；

当车辆的状态无法满足其估计的范围值时，停止强化学习，车辆自动停车，导航定位功能停止。

2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：根据t_n时刻速度状态为v_n，根据卡尔曼滤波算法估计t_j时刻的速度集，计算公式如下：

式中，v_n，v_n+1，…，v_n+N是所估计的速度，u_n+1，u_n+2，…，u_n+N是系统的输入值；A是系统状态矩阵，B是控制矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：根据t_i时刻的位姿角集，位置信息集通过长短记忆网络算法估计出t_j时刻的位姿角集，位置信息集。

4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：导航映射函数计算公式如下：

δ＝f(v β p(x y) obs)

其中，p(x y)是位置信息obs是障碍物，v是速度信息，β是位姿角信息，δ是车辆方向盘转向角，f()是强化学习从车辆状态空间到动作空间的探索过程。

5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：强化学习的奖励函数包括：对车辆位置点跟踪的奖励值，若是车辆前方在车道线范围内存在参考点，则给予车辆一个正的奖励值r_tracking，其它奖励值为0；若是车辆与障碍物发生碰撞，则会得到一个负的奖励值，若是安全进行了避障，则会得到一个正的奖励值；若是所估计的车速状态满足在车道线范围内或避障状态估计，就给予一个正奖励值，否则就给予0。

6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：当车辆的状态无法满足其估计的范围值时，停止强化学习，车辆自动停车，包括：

通过前端视觉传感器对车道线的识别获得，确保车辆在车道线行驶，当车辆的位姿角偏离其标准的路线角度超过位姿角极限值时，停止对车速状态的估计，通过线控制动使车辆停止。

7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：位姿角极限值包括：

以车辆的水平行驶路线为标准参考线，设定为标准位姿角，定义为β_s，若是车辆估计的位姿角度在未来一段时刻持续偏离参考线向上角度或者向下角度，设定车辆的极限角度是车辆与道路两侧车道线产生角度瞬时相互接触，此时设定车辆的位姿角度为位姿角极限值。

8.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，其特征在于：当车辆的状态无法满足其估计的范围值时，停止强化学习，车辆自动停车，包括：

通过前端视觉传感器对车道线的识别获得，确保车辆在车道线行驶，当车辆的位置状态偏离其标准的路线超过极限位置时，停止对车速状态的估计，通过线控制动使车辆停止。