技术特征:
1.一种用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于,包括以下步骤:获取当前车辆和用户的位置信息,以及车辆感知系统输出的静态障碍物信息,以车辆的当前位置为起点,用户位置为终点,根据静态障碍物信息进行低频参考路径规划;根据低频参考路径信息和车辆感知系统获取的动态障碍物信息进行高频局部路径规划;根据输入的高频局部路径信息、车辆距离障碍物的距离以及预设的速度边界进行速度规划。2.根据权利要求1所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述低频参考路径规划具体为:s11:确定低频参考路径规划的规划频率:根据车辆感知系统的感知范围,确定低频参考路径规划的规划频率f
p
;s12:建立实时记忆的全局栅格二值地图,将静态障碍物信息以规划频率f
p
传输到低频参考路径规划模块,进行实时更新地图;s13:建立open容器和close容器,其中,open容器用于保存可行子节点,close容器用于保存子节点对应的父节点,并先将起点对应的节点放入close容器;s14:根据最新放入close容器中的节点与终点对应的节点,求解reedsshepp曲线,并进行障碍物碰撞检测,若有碰撞,则进入步骤s15,若无碰撞,则得到最终路径;s15:以最新放入close容器中的节点为父节点,对车辆转向角进行离散,根据轨迹长度与动力学模型确定可行子节点;s16:将s15中的各个可行节点生成的轨迹进行碰撞检测,若存在碰撞,则删除该子节点,若无碰撞,将该子节点并储存在open容器中,并更新对应的父节点到每个可行子节点的成本;s17:通过车辆转向、倒退、方向切换的综合成本,筛选出成本最小的可行节点,并放入close容器中;判断终点对应的节点是否放入open容器中,若终点对应的节点已经在open容器中,则得到无碰撞的低频参考路径,否则返回s14,直至输出无碰撞的低频参考路径。3.根据权利要求2所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述高频局部路径规划具体为:s21:根据实时性要求确定高频局部路径规划的规划频率;s22:以低频参考路径规划出的路径信息为基础,根据车辆感知系统的检测边界,确定高频局部路径规划的前后左右边界;s23:根据设定的车身左右搜索边界,进行横向距离离散;s24:根据车辆的当前位置、车辆前后边界、离散的横向距离,生成局部路径;s25:删除不满足车辆运动约束、碰撞约束的路径束,选择距离参考路径距离最短的路径作为最终的局部路径。4.根据权利要求3所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述速度规划具体为:s31:设定速度边界[v
min
,v
max
];s32:依据车速边界进行速度离散,获得当前时刻的车速候选v
a
=[v
min
:δv:v
max
],根据以下公式计算出功率流候选p
d
:
其中m
v
为整车质量,g为重力加速度,f和c
d
分别为滚动阻力系数和空气阻力系数,a为迎风面积,ρ
air
为空气密度,v
a
为当前时刻的车速候选集合,δ为旋转质量换算系数,θ为当前坡度角,δv为速度离散精度;s33:根据步骤s17输出的低频参考路径计算路径距离d
ref
,结合车速候选v
a
=[v
min
,δv,v
max
],获得预估时间集合根据以下公式计算出预估能耗energy:energy=p
d
t;s34:确定综合优化函数,综合优化函数如下:其中:d
obst
为车辆距离障碍物的距离,ω1为碰撞成本权重,ω2为能耗成本权重,emax为当前时刻最大预估能耗;s35:根据最大加速度、最大减速度、安全边界的约束求解综合优化函数,确定使得综合优化函数最小的车速候选,即获得当前时刻的最优车速。5.根据权利要求2至4任一所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述步骤s11中,规划频率f
p
的计算公式如下:f
p
=v
e
/d
per
式中,v
e
为预估平均车速;d
per
为车辆的感知距离。6.根据权利要求5所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述步骤s12中,建立实时记忆的全局栅格二值地图,具体为:根据起点信息和终点信息确定地图边界,并依据边界进行栅格离散,将车辆感知系统检测到的静态障碍物信息映射到二值栅格地图中。7.根据权利要求6所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述步骤s12中,栅格离散精度≤0.05m。8.根据权利要求6或7所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述步骤s14中,障碍物碰撞检测具体为:逐次将reedsshepp曲线上离散点对应的车辆边界,投影至步骤s12中建立的全局栅格二值地图中,若存在对应的栅格值为1的情况,则说明有碰撞,进行步骤s15,若不存在对应的栅格值为1,则得到最终路径。9.根据权利要求3所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法,其特征在于:所述步骤s24中,生成局部路径采用的生成方法为直线/圆弧构造、多项式螺旋线、样条曲线、bezier曲线中的任一。10.一种用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划系统,其特征在于:包括存储器和控制器,所述存储器内存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如权利要求1至9任一所述的用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种用于车辆远程召唤系统的安全节能运动规划方法及系统,包括以下步骤:获取当前车辆和用户的位置信息,以及车辆感知系统输出的静态障碍物信息,以车辆的当前位置为起点,用户位置为终点,根据静态障碍物信息进行低频参考路径规划;根据低频参考路径信息和车辆感知系统获取的动态障碍物信息进行高频局部路径规划;根据输入的高频局部路径信息、车辆距离障碍物的距离以及预设的速度边界进行速度规划。本发明解决了在无高精度地图的场景下,车辆远程召唤系统响应过程中的安全性低、无能耗优化的问题。无能耗优化的问题。无能耗优化的问题。
技术研发人员:张硕 党建民 万凯林 文滔
受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日:2022.04.22
技术公布日:2022/8/8