[发明专利]一种无人车可通行性评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种无人车可通行性评估方法及系统。该方法包括确定轮胎当前工况附着力，进而确定车辆允许的最大俯仰角和最大倾斜角；根据无人车的基本信息、当前位置和航向角以及最大俯仰角和最大倾斜角确定无人车四个轮胎的着地点坐标和当前俯仰角及当前倾斜角；根据基本信息和着地点坐标进行第一判断；并当第一判断结果为可通行时，根据无人车四个轮胎的着地点坐标以及无人车的当前位置和航向角确定车辆支撑面，并根据车辆支撑面中所有的高程信息确定车辆支撑面地图；根据车辆支撑面地图中的高程信息进行第二判断，并当第二判断结果为可通行时，控制无人车从当前位置行驶。本发明能够保证无人车在非结构道路上行驶的安全性。

技术领域

本发明涉及路径规划领域，特别是涉及一种无人车可通行性评估方法及系统。

背景技术

无人驾驶车辆（简称无人车）成为近年来的研究热点。无人车的局部路径规划作为其关键技术之一，其性能的好坏直接决定无人驾驶车辆的行驶成功与否。非结构化道路环境的主要特点是地形特征的多样性，除了一些比较容易区分是否可通行的地形外，如路堤、垂直坡面，还有一些不容易区分是否可通行的地形，如弹坑、沟壑、土堆等。因此，相比结构化道路环境下的无人车局部路径规划技术而言，非结构化道路环境的局部路径规划技术研究较少，到目前为止还没有较成熟的解决方案。

现有的非结构化道路环境下的局部规划方法多是继承于结构化道路环境中的二维平面上的路径规划，在此基础上，仅考虑非平坦路面的俯仰、侧倾等姿态变化来进行安全平稳的路径规划。将上述的“不容易区分是否可通行的地形”处理放在了感知层，亦或是简单的利用高程信息进行判断。这些方案使得在一些特殊地形上，规划器会存在解空间不完备或者求解失败等缺陷，进而，无法保证无人车在某些非结构地形上行驶的可通行性。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人车可通行性评估方法及系统，能够保证无人车在非结构道路上行驶的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无人车可通行性评估方法，包括：

获取无人车的基本信息以及在2.5D地形属性地图中的当前位置和航向角；2.5D地形属性地图中的数据点的坐标信息包括：高程信息；所述基本信息包括：车长和车宽；

根据无人车的轮胎在当前位置所受的垂直反作用力与当前路面附着系数确定轮胎当前工况附着力，进而确定车辆允许的最大俯仰角和最大倾斜角；

根据无人车的基本信息、在2.5D地形属性地图中的当前位置和航向角以及车辆允许的最大俯仰角和最大倾斜角确定无人车四个轮胎的着地点坐标和当前俯仰角及当前倾斜角；

根据无人车的基本信息和无人车四个轮胎的着地点坐标进行第一判断；并当第一判断结果为可通行时，根据无人车四个轮胎的着地点坐标以及无人车的当前位置和航向角确定车辆支撑面，并根据车辆支撑面中所有的高程信息确定车辆支撑面地图；

根据车辆支撑面地图中的高程信息进行第二判断，并当第二判断结果为可通行时，控制无人车从当前位置行驶。

可选地，所述根据无人车的基本信息、在2.5D地形属性地图中的当前位置和航向角以及车辆允许的最大俯仰角和最大倾斜角确定无人车四个轮胎的着地点坐标和当前俯仰角及当前倾斜角，具体包括：

根据无人车的基本信息以及车辆允许的最大俯仰角和最大倾斜角确定无人车的车长在水平面上的投影长度范围和车宽在水平面上的投影长度范围；

以无人车的车长和车宽在水平面上的投影长度最小为目标，以无人车的车长在水平面上的投影长度范围和车宽在水平面上的投影长度范围为约束条件，构建目标函数；

根据目标函数确定车长在水平面上最优投影长度和车宽在水平面上最优投影长度；

根据车长在水平面上最优投影长度和车宽在水平面上最优投影长度确定无人车四个轮胎的着地点坐标和当前俯仰角及当前倾斜角。