基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供了一种基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质，其方法包括以下步骤：根据地图和障碍物信息，进行A‑star运算，以获得输出路径；对输出路径进行Bspline运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。与现有技术相比，本发明专利技术的实施例提供了一种基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质，其根据地图信息和路障信号首先得到搜索路径，然后对搜索的路径再次进行平滑运算，从而得到平滑的路径曲线，消除了路径搜索中曲率突变的问题。

Global path planning method, device, computer equipment and storage medium based on Bspline

【技术实现步骤摘要】
基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质
本专利技术涉及路径规划算法
，尤其涉及一种基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
传统的全局路径规划算法都是解决路径搜索的问题，但是这些路径搜索算法并没有考虑曲率是否连续的问题，因此导致输出的路径平滑性较差。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在解决现有路径规划算法未考虑曲率是否连续的问题。为达到上述目的，本专利技术所提出的技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种基于Bspline全局路径规划方法，其包括以下步骤：根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径；对输出路径进行Bspline运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。其中，所述步骤“根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径”之前还包括：获取地图数据和障碍物信息的步骤。其中，所述步骤“获取地图数据和障碍物信息”之前还包括：初始化Bspline平滑器和A-star规划器的步骤。第二方面，本专利技术还提供了一种路径规划装置，其包括：路径规划单元，用于根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径；平滑处理单元，用于对输出路径进行Bspline运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。其中，还包括信息获取单元，所述信息获取单元用于获取地图数据和障碍物信息。其中，还包括初始化单元，所述初始化单元用于初始化Bspline平滑器和A-star规划器。第三方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。第四方面，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。与现有技术相比，本专利技术的实施例提供了一种基于Bspline全局路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质，其根据地图信息和路障信号首先得到搜索路径，然后对搜索的路径再次进行平滑运算，从而得到平滑的路径曲线，消除了路径搜索中曲率突变的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于Bspline全局路径规划方法的主流程图；图2为本专利技术实施例提供的基于Bspline全局路径规划方法的Bspline运算示意图。图3为本专利技术实施例提供的路径规划装置的示意性简图；以及图4为本专利技术实施例提供的计算机设备的示意性框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。请参阅附图1，附图1为本专利技术的一种基于Bspline全局路径规划算法的流程图，该基于Bspline全局路径规划方法，其包括以下步骤：步骤S300、根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径；A-star运算是常用的路径搜索算法，A-Star算法是一种求解最短路径最有效的直接搜索方法，也是许多其他问题的常用启发式算法。公式表示为：f(n)＝g(n)+h(n),其中，f(n)是从初始状态经由状态n到目标状态的代价估计；g(n)是在状态空间中从初始状态到状态n的实际代价；h(n)是从状态n到目标状态的最佳路径的估计代价。步骤S400、对输出路径进行Bspline(贝兹曲线)运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。由于现有的A-star算法对路径规划时输的路径(path)并未考虑曲率突变导致非平滑性问题，因此，针对A-star运算得出的路径再次进行贝兹曲线运算，从而使输出的路径更为平滑，有效解决了曲率突变的问题。在另一实施例中，更为具体的基于贝兹曲线的全局路径规划方法包括以下步骤：步骤S100、初始化Bspline平滑器和A-star规划器也即首先需要将Bspline平滑器和A-star规划器的初始的输入数据清零，Bspline平滑器用于将非曲线突变线进行平滑近似处理成曲线的运算模块，A-star规划器用于将输入信息，经过运算得到搜索的最佳路径的运算模块。步骤S200、获取地图数据和障碍物信息。全局路径规划是基于完整的电子地图数据进行的，对于具体路径规划，主要功能之一就是避开路径上的障碍物，因此，需要实现人工处理地图数据和路障信息，以便更好更快的进行路径运算。步骤S300、根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径；A-star运算是常用的路径搜索算法，A-star算法是一种求解最短路径最有效的直接搜索方法，也是许多其他问题的常用启发式算法。公式表示为：f(n)＝g(n)+h(n),其中，f(n)是从初始状态经由状态n到目标状态的代价估计；g(n)是在状态空间中从初始状态到状态n的实际代价；h(n)是从状态n到目标状态的最佳路径的估计代价。步骤S400、对输出路径进行Bspline(贝兹曲线)运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。由于现有的A-star算法对路径规划时输的路径(path)并未考虑曲率突变导致非平滑性问题，因此，针对A-star运算得出的路径再次进行贝兹曲线运算，从而使输出的路径更为平滑，有效解决了曲率突变的问题。如图2所示，Bspline原理：如图所示P0，P1，P2构成一个单元，这个单元的bezier曲线的起始点是P0和P1的中点，终点是P1和P2的中点，P1是控制点，通过几何关系进行计算bezier曲线的坐标。请参阅图3，图3为本专利技术的一种基于Bspline全局路径规划装置的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Bspline全局路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n根据地图和障碍物信息，进行A-s tar运算，以获得输出路径；/n对输出路径进行Bspline运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Bspline全局路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径；
对输出路径进行Bspline运算平滑处理，以获得平滑曲线路径。


2.根据权利要求1所述的基于Bspline全局路径规划方法，其特征在于，所述步骤“根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路径”之前还包括：获取地图数据和障碍物信息的步骤。


3.根据权利要求2所述的基于Bspline全局路径规划方法，其特征在于，所述步骤“获取地图数据和障碍物信息”之前还包括：初始化Bspline平滑器和A-star规划器的步骤。


4.一种路径规划装置，其特征在于，包括：
路径规划单元，用于根据地图和障碍物信息，进行A-star运算，以获得输出路...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫松文，任仲超，凌云志，王远，
申请(专利权)人：深圳南方德尔汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44