分布式动力拖挂车的避障方法及装置

本申请涉及智能驾驶，特别涉及一种分布式动力拖挂车的避障方法及装置。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的发展，自主驾驶的牵引车与挂车系统实现货物的灵活自动化转运，有效解放生产力。相关技术中，存在新兴的分布式动力牵引车与挂车系统，每节挂车增加了传感器、控制器和动力单元等，通过分布式动力源对每节车体进行单独控制。

2、然而，相关技术中，因传统牵引车与挂车属于欠驱动系统，针对传统牵引车与挂车系统的避障方法仅针对牵引车进行控制，易产生前后车运动轨迹不同，扫掠面积大，视野盲区增多等情况，且目前对于传统牵引车与挂车系统的轨迹规划方法实时性较低，无法及时躲避车辆行驶过程中的动态障碍物，难以满足新兴分布式动力牵引车与挂车系统的高质量应用要求，降低了车辆驾驶的安全保障，使车辆的可靠性不足，亟待解决。

技术实现思路

1、本申请提供一种分布式动力拖挂车的避障方法及装置，以解决因传统牵引车与挂车属于欠驱动系统，针对传统牵引车与挂车系统的避障方法仅针对牵引车进行控制，易产生前后车运动轨迹不同，扫掠面积大，视野盲区增多等情况，且目前对于传统牵引车与挂车系统的轨迹规划方法实时性较低，无法及时躲避车辆行驶过程中的动态障碍物，难以实现在新兴分布式动力牵引车与挂车系统中的实际应用，降低了车辆驾驶的安全保障，使车辆的可靠性不足等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种分布式动力拖挂车的避障方法，包括以下步骤：检测目标拖挂车是否处于预设碰撞工况；在检测到所述目标拖挂车处于所述预设碰撞工况的情况下，基于当前环境的目标障碍物匹配所述目标拖挂车的最相关车体；基于所述目标拖挂车的预设约束条件和预设代价函数生成所述最相关车体的单元避障轨迹；由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，以利用所述独立避障轨迹控制所述每个车体进行避障。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于当前环境的目标障碍物匹配所述目标拖挂车的最相关车体，包括：利用所述目标拖挂车的初始规划轨迹生成拖挂车虚拟墙，其中，所述拖挂车虚拟墙包括近碰撞侧墙面与远碰撞侧墙面；基于所述目标障碍物的预测轨迹，计算所述目标障碍物与所述近碰撞侧墙面和/或所述远碰撞侧墙面的碰撞时刻；由所述碰撞时刻计算所述目标拖挂车的碰撞估计点，以根据所述碰撞估计点确认所述最相关车体。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述碰撞估计点确认所述最相关车体，包括：判断所述碰撞估计点是否处于预设连接区域；若所述碰撞估计点处于所述预设连接区域，则判定所述碰撞估计点的后一节车体为所述最相关车体。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，包括：在当前车体的相对位置为所述最相关车体的前车体位置的情况下，获取所述当前车体的后一节车体的独立避障轨迹；基于所述后一节车体的独立避障轨迹、最相关车体路径约束、所述预设约束条件和所述预设代价函数，在所述最相关车体的所有前车体的预设可行范围内计算所述当前车体的独立避障轨迹。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，包括：在当前车体的相对位置为所述最相关车体的后车体位置的情况下，判定所述当前车体的独立避障轨迹为所述单元避障轨迹。

7、本申请第二方面实施例提供一种分布式动力拖挂车的避障装置，包括：检测模块，用于检测目标拖挂车是否处于预设碰撞工况；匹配模块，用于在检测到所述目标拖挂车处于所述预设碰撞工况的情况下，基于当前环境的目标障碍物匹配所述目标拖挂车的最相关车体；生成模块，用于基于所述目标拖挂车的预设约束条件和预设代价函数生成所述最相关车体的单元避障轨迹；避障模块，用于由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，以利用所述独立避障轨迹控制所述每个车体进行避障。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述匹配模块包括：生成单元，用于利用所述目标拖挂车的初始规划轨迹生成拖挂车虚拟墙，其中，所述拖挂车虚拟墙包括近碰撞侧墙面与远碰撞侧墙面；第一计算单元，用于基于所述目标障碍物的预测轨迹，计算所述目标障碍物与所述近碰撞侧墙面和/或所述远碰撞侧墙面的碰撞时刻；确认单元，用于由所述碰撞时刻计算所述目标拖挂车的碰撞估计点，以根据所述碰撞估计点确认所述最相关车体。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，所述确认单元具体用于：判断所述碰撞估计点是否处于预设连接区域；若所述碰撞估计点处于所述预设连接区域，则判定所述碰撞估计点的后一节车体为所述最相关车体。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述避障模块包括：获取单元，用于在当前车体的相对位置为所述最相关车体的前车体位置的情况下，获取所述当前车体的后一节车体的独立避障轨迹；第二计算单元，用于基于所述后一节车体的独立避障轨迹、最相关车体路径约束、所述预设约束条件和所述预设代价函数，在所述最相关车体的所有前车体的预设可行范围内计算所述当前车体的独立避障轨迹。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述避障模块包括：判定单元，用于在当前车体的相对位置为所述最相关车体的后车体位置的情况下，判定所述当前车体的独立避障轨迹为所述单元避障轨迹。

12、本申请第三方面实施例提供一种分布式动力拖挂车，用于实现如上述实施例所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

13、本申请第四方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

14、本申请第五方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的分布式动力拖挂车的避障方法。

15、本申请第六方面实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上的分布式动力拖挂车的避障方法。

16、本申请实施例可以通过在拖挂车存在碰撞风险的情况下，检测拖挂车中与碰撞风险相关性最大的车体作为最相关车体，并通过规划最相关车体的避障轨迹实现对拖挂车各车体的独立避障控制，使车辆驾驶的安全性与智能性更强。由此，解决了因传统牵引车与挂车属于欠驱动系统，针对传统牵引车与挂车系统的避障方法仅针对牵引车进行控制，易产生前后车运动轨迹不同，扫掠面积大，视野盲区增多等情况，且目前对于传统牵引车与挂车系统的轨迹规划方法实时性较低，无法及时躲避车辆行驶过程中的动态障碍物，难以满足新兴分布式动力牵引车与挂车系统的高质量应用要求，降低了车辆驾驶的安全保障，使车辆的可靠性不足等问题。

17、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种分布式动力拖挂车的避障方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前环境的目标障碍物匹配所述目标拖挂车的最相关车体，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述碰撞估计点确认所述最相关车体，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述单元避障轨迹得到所述目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，包括：

6.一种分布式动力拖挂车的避障装置，其特征在于，包括：

7.一种分布式动力拖挂车，用于实现如权利要求1-5任一项所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的分布式动力拖挂车的避障方法。

技术总结本申请涉及智能驾驶技术领域，特别涉及一种分布式动力拖挂车的避障方法及装置，其中，方法包括：检测目标拖挂车是否处于预设碰撞工况，基于当前环境的目标障碍物匹配目标拖挂车的最相关车体，基于目标拖挂车的预设约束条件和预设代价函数生成最相关车体的单元避障轨迹；由单元避障轨迹得到目标拖挂车的所有车体中每个车体的独立避障轨迹，以利用独立避障轨迹控制每个车体进行避障。本申请实施例可以通过在拖挂车存在碰撞风险的情况下，检测拖挂车中与碰撞风险相关性最大的车体作为最相关车体，并通过规划最相关车体的避障轨迹实现对拖挂车各车体的独立避障控制，使车辆驾驶的安全性与智能性更强。技术研发人员：杨毅,付梦印,李浩语,郭成泰,谢杉杉受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15