如何防止自动驾驶解决方案中的过度纠正?

时间:2017-02-21 14:59:40

标签: c++ opencv

我正在使用C ++中的OpenCV为Euro Truck Simulator 2开发自动驾驶解决方案。

这是我们检测道路曲线的地方:

    int bottom_center = 160;
    int sum_centerline = 0;
    int count_centerline = 0;
    int first_centerline = 0;
    int last_centerline = 0;
    double avr_center_to_left = 0;
    double avr_center_to_right = 0;

    //#pragma omp parallel for
    for (int i = 240; i > 30; i--){
        double center_to_right = -1;
        double center_to_left = -1;

        for (int j = 0; j < 150; j++) {
            if (contours.at<uchar>(i, bottom_center + j) == 112 && center_to_right == -1) {
                center_to_right = j;
            }
            if (contours.at<uchar>(i, bottom_center - j) == 112 && center_to_left == -1) {
                center_to_left = j;
            }
        }
        if (center_to_left != -1 && center_to_right != -1){
            int centerline = (center_to_right - center_to_left + 2 * bottom_center) / 2;
            if (first_centerline == 0) {
                first_centerline = centerline;
            }
            cv::circle(outputImg, Point(centerline, i), 1, Scalar(30, 255, 30), 3);
            cv::circle(outputImg, Point(centerline + center_to_right+20, i), 1, Scalar(255, 30, 30) , 3);
            cv::circle(outputImg, Point(centerline - center_to_left+10, i), 1, Scalar(255, 30, 30) , 3);
            sum_centerline += centerline;
            avr_center_to_left = (avr_center_to_left * count_centerline + center_to_left) / count_centerline + 1;
            avr_center_to_right = (avr_center_to_right * count_centerline + center_to_right) / count_centerline + 1;
            last_centerline = centerline;
            count_centerline++;
        }
        else {}
    }

这是我目前的转向解决方案:

int diff = 0;
    if (count_centerline != 0) {
        diff = sum_centerline / count_centerline - bottom_center;
        int degree = atan2(last_centerline - first_centerline, count_centerline) * 180 / PI;
        //diff = (90 - degree);

        int move_mouse_pixel = diff;
        cout << "Steer: " << move_mouse_pixel << "px ";
        if (diff <= 20 || diff >= -20){
            SetCursorPos(pt.x + (move_mouse_pixel / 10), height / 2);
        }
        else{
            SetCursorPos(pt.x + (move_mouse_pixel / 25), height / 2);
        }
    }

最后,这是我的计划目前所做工作的视频:https://www.youtube.com/watch?v=rqyvoFuGKKk&feature=youtu.be

我目前遇到的问题是转向不能足够快地进入,导致它不断过度校正,直到它偏离车道。我试图提高游戏中的转向灵敏度,以允许更快或更慢的转弯,但这或者使得卡车失控或者在沿着大曲线行驶时没有转弯。

我目前的方法只是将轻微的动作(在-20px和20px之间)除以10,并将大的动作除以20.我还尝试将其反转,但没有解决过度修正问题。

到目前为止,我找到了两种可能的解决方案:

  1. 我可以逐步增加我们应用于move_mouse_pixel的分隔符,从而减少小动作之间的转向力。

  2. 或者,我可以以某种方式使程序中心更方便地转向方向盘。我不确定如何实现这一点。

  3. 你们觉得怎么样?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我相信PID控制器适合这项任务。 https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller 在你的情况下,它看起来类似于:

            diffOld = diff;
            diff = sum_centerline / count_centerline - bottom_center;
            SetCursorPos(width/2 + Kp* diff + Kd*(diff - diffOld) , height / 2);

不要在此控制器中使用if语句。即使corect没有错误,您也需要保持转向。我建议跳过整体部分,因为你的对象集成了(当你没有直接驱动你整合错误时)。您需要通过实验选择Kp和Kd参数的值,例如使用Ziegler-Nichols方法https://en.wikipedia.org/wiki/Ziegler%E2%80%93Nichols_method