车辆自动掉头方法、设备、介质及产品与流程

本技术涉及车辆控制，尤其涉及一种车辆自动掉头方法、设备、介质及产品。

背景技术：

1、在自动掉头场景中，车辆需要在较短距离内完成大角度姿态变化。现有自动掉头实现方式主要包含静态空间可行性判别、基于高精地图的预设路径跟踪、固化掉头动作序列、障碍物即时避障等手段，依靠环视、超声波等传感器采集环境信息，完成空间判定和路径生成，实现车辆姿态反转。

2、然而，以静态可行驶空间或道路边界作为判断条件判断掉头可行性，未考虑车辆在前进与倒退阶段扫掠区域的差异，也未结合动态障碍物预测轨迹的时序冲突，导致路径规划易产生误判或保守退出。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种车辆自动掉头方法、设备、介质及产品，以解决上述技术问题。该方案通过构建可逆时空占用包络与动态障碍物预测轨迹的时序冲突分析，解决了传统静态空间判断在复杂场景中的误判问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种车辆自动掉头方法，方法包括：

3、根据当前多属性栅格地图和预设动作原语库生成至少一条候选动作序列；

4、计算各候选动作序列对应的可逆时空占用包络；

5、将各候选动作序列对应的可逆时空占用包络与动态障碍物预测轨迹进行求交分析；

6、基于求交分析结果确定目标动作序列，并根据目标动作序列执行自动掉头。

7、在一个可能的实施例中，生成候选动作序列，包括：

8、采用预训练的动作图模型以当前车辆位姿为起始图节点，以动作原语为边进行搜索，以生成至少一条候选动作序列；图节点包括车辆挡位、盲区等级、可恢复标记；候选动作序列包括一次掉头序列、三点掉头序列、多点掉头序列中的至少一种。

9、在一个可能的实施例中，还包括：

10、基于当前多属性栅格地图生成掉头可行驶区域；

11、按照预设适配规则在掉头可行驶区域内生成至少一个候选目标位姿，以使在进行搜索时以候选目标位姿为终止图节点，以掉头可行驶区域为边界生成候选动作序列。

12、在一个可能的实施例中，计算可逆时空占用包络，包括：

13、预测候选动作序列中各动作对应的各时刻车辆位姿；

14、采用与动作类型对应的预设膨胀规则计算各时刻车辆位姿的扫掠包络，扫掠包络包括安全膨胀距离。

15、在一个可能的实施例中，预设膨胀规则包括各动作类型对应的待膨胀区域，计算扫掠包络，包括：

16、基于当前位姿所在栅格的置信度、栅格盲区等级、动态障碍物速度、动作类型，计算安全膨胀距离；

17、根据动作类型按照安全膨胀距离对待膨胀区域进行膨胀，以生成扫掠包络。

18、在一个可能的实施例中，求交分析，包括：

19、计算各候选动作序列对应的可逆时空占用包络与动态障碍物预测轨迹在同一时刻的时空重叠点；

20、基于时空重叠点生成各候选动作序列的时序冲突代价。

21、在一个可能的实施例中，生成时序冲突代价，包括：

22、若时空重叠点在预测轨迹中会在车辆到达前离开包络区域，则降低时序冲突代价；

23、若当前不存在时空重叠点，但预测轨迹在未来时刻与扫掠包络重叠，则提高时序冲突代价。

24、在一个可能的实施例中，确定目标动作序列，包括：

25、基于静态碰撞代价、时序冲突代价、盲区代价、边界代价、换挡次数、曲率变化量、目标位姿误差计算各候选动作序列对应的总代价；

26、根据各候选动作序列对应的总代价确定目标动作序列。

27、在一个可能的实施例中，还包括：

28、若各候选动作序列对应的总代价均不满足目标动作序列的阈值，且任一候选动作序列中的可恢复标记为真，则生成至少一个探测动作；

29、基于探测动作对应的感知结果更新各候选动作序列对应的可逆时空占用包络。

30、在一个可能的实施例中，还包括：

31、若目标动作序列的盲区代价大于预设代价阈值，则生成至少一个探测动作；

32、当探测动作对应的感知结果不满足执行条件时，对目标动作序列进行调整。

33、在一个可能的实施例中，执行自动掉头，包括：

34、将目标动作序列拆分为多个待执行相位，各待执行相位包括约束条件；

35、在执行各待执行相位时，获取车辆实时位姿。

36、在一个可能的实施例中，还包括：

37、基于车辆实时位姿，周期性更新当前多属性栅格地图和可逆时空占用包络；

38、当触发预设异常条件，车辆刹停时，重新根据更新后的多属性栅格地图生成至少一条候选动作序列。

39、在一个可能的实施例中，还包括：

40、响应于接收到自动掉头指令，获取多源传感器数据，包括视觉感知数据、超声波感知数据和当前车辆状态数据；

41、基于多源传感器数据生成当前多属性栅格地图，当前多属性栅格地图包括栅格坐标、障碍物占用概率、障碍物高度、障碍物速度、置信度、盲区等级。

42、在一个可能的实施例中，预设动作原语库包括基础动作原语和探测动作原语；

43、各动作原语包括方向、曲率范围、转向角速度阈值、速度阈值、行驶距离范围、换挡需求、可中止条件和可恢复条件。

44、在一个可能的实施例中，还包括：

45、当车辆行驶至目标位姿对应的目标区域时，校验车辆中心位置误差、航向角误差、车身与道路边界距离、驶出空间、挡位状态以及障碍物情况；

46、若检验未通过，则生成修正动作序列继续执行。

47、第二方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器，处理器；

48、存储器中存储计算机执行指令；

49、处理器执行存储器中存储的计算机执行指令，使得处理器执行上述提供的方法。

50、第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述提供的方法。

51、第四方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述提供的方法。

52、本技术实施例提供的车辆自动掉头方法、设备、介质及产品，多属性栅格地图区别传统二值可行驶区域，携带环境输入，可降低漏检、误检带来的规划错误。动作原语库提供标准化运动基元，能够根据环境自动生成多种掉头形式，提升窄路、断头路场景适配能力。计算可逆时空占用包络，实现对候选动作序列执行过程中车辆空间与时间维度占用情况的表征，不再仅依靠车辆某一静态位置做可行性判断，能够反映动作执行全过程车辆的空间占用情况，提高掉头可行性判断的准确性。将车辆候选动作的时空占用和动态障碍物的未来预测轨迹做求交，可以识别候选动作序列执行过程中，车辆与动态障碍物是否会在同一时刻发生空间重叠，为后续选择目标动作序列提供动态风险维度的评判依据。以动态障碍物的时空求交分析结果作为重要依据，从多条候选动作序列中确定目标动作序列，既保证选出的目标序列规避动态障碍物未来带来的冲突风险，又可以减少保守退出的情况。