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在转往自动驾驶的道路上,我遇到了三个问题:
1、学习路线问题:不知道学什么,不知道学习顺序,或者是感觉要学的太多,战线被拉得很长,往往学着A,却发现B是基础,就转而学B,最后感觉什么都没有学;
2、学习资料问题:资料太多,不知道该看哪个,又或者没有找到很通透的资料。
博客初步计划通过自动泊车讲解自动驾驶的路径规划,涉及A*,HybridA*,RS曲线(ompl库),并做一些资料推荐(如使用工具的教程,工具书),力求细致,通透,主要为了帮助像我一样初次学习的人快速入门。
一、自动泊车介绍
言归正传,自动泊车是目前(2021年)自动驾驶ADAS中非常火热的一环,与ACC,AEB不同的是,自动泊车是低速自动驾驶,安全问题要小的多。自动泊车主要涉及的领域有:
1、感知:计算机视觉——车位识别,AVM车位(视觉检测的白线车位);超声波雷达——检测障碍物车位(处理没有白线,或者压住白线导致车位检测不到);
2、融合:视觉车位与超声波雷达车位的信息融合;
3、定位:用以确定车辆实时位置,判断车辆是否停到位等;
4、路径规划:结合感知和定位给出合理路径,主要应用HybridA*(自动泊车属于狭窄空间路径规划,还是挺难的);
5、控制:泊车执行环节,控制车的方向盘,车速,使车辆根据给出的路径到达终点,stanly算法,纯跟踪算法,PID控制基本都属于这一环节。
可见,自动泊车涉及的自动驾驶领域还是很全的。自动泊车的车位主要分为三类:
其中斜列车位可以和垂直车位看做一体,可以把垂直车位看做特殊的斜列车位。
自动泊车分为很多类,有APA、记忆泊车、AVP代客泊车等等,简要的说,就是自动泊车是从帮助人停车往自动寻找车位,自动停车,自动泊出的方向进化的,最终的理想状态可以想象这样一幅场景:
1、驾车前往商场,到商场门口后下车购物,同时下达自动泊车指令,车辆开始巡航,寻找商场停车位并完成泊车;购物结束后,从另外一个门出来,手机给车辆发送定位,车辆自动泊出,并前往上车地点。
可以看到,自动泊车解决了自动驾驶的开始和结束的问题,这里也可以发现一个明显问题,车辆如何知道附近有车位,或者充电桩信息呢?于是就有了车端和场端的概念,停车场,充电桩也智能化,与汽车完成通信,发送自身的信息,如车位信息,充电桩占用信息等,这就是场端。
随之而来的下一个问题,就是在到达车位、充电桩的过程中,要走怎样的路径,这就涉及到本次主题路径规划了,路径规划分全局路径规划和局部路径规划,个人认为不需要如此细分,细分过多反而带来理解上个困难,两者用的其实都是同一原理,算法稍有不同,但目的就是为了找到一条路。粗略理解可以按以下理解:
1、全局规划:停车场告知车位位置,车辆从自身位置到车位附近这一段是全局路径规划(如S1到S3),感知的信息是周围的环境信息。
2、局部规划:车道车位附近后,比如在S3点,要停到车位的中间点A5,那么S3到A5的路线就是局部规划。
二、A*算法
第一组:
第二组:
第三组:
A*算法英文版(*//www.gamedev.net/reference/articles/article2003.asp)
以上三组任意一组均可较好理解算法原理,至于源代码,推荐以下链接内的源代码,因为后续的泊车算法将采用以下版本的代码。