自动驾驶车辆及其运动轨迹的动态规划方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，动态规划方法包括：获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；感知自动驾驶车辆周围环境的环境数据；从环境数据中提取关于车道的车道信息；根据自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和车道信息获取自动驾驶车辆的第一可行驶区域；从环境数据中提取关于静态物体的静态信息；从环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据动态信息预测动态物体的运动轨迹；根据第一可行驶区域、静态信息、运动轨迹、以及车道信息规划出第二可行驶区域。此外，本发明专利技术还提供了一种自动驾驶车辆及运动轨迹的动态规划系统。本发明专利技术技术方案有效解决了如何合理规划自动驾驶车辆运动轨迹的问题。

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶车辆及其运动轨迹的动态规划方法及系统
本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种自动驾驶车辆及其运动轨迹的动态规划方法及系统。
技术介绍
自动驾驶车辆发展迅速，自动驾驶技术是车辆工程发展的必然趋势。自动驾驶技术契合环境友好理念，顺应社会发展高效低成本要求，更加便于人们的工作与生活。自动驾驶技术包括定位、感知、决策、以及控制四大模块，其中定位模块获得车辆当前在具体地图中的精确位置，感知模块动态采集周围环境的信息数据，决策模块将收集上来的定位与感知信息进行加工处理并制定安全轨迹，控制模块根据决策模块下达的规划轨迹横纵向控制车辆运动。轨迹规划是自动驾驶领域的核心技术之一。车辆的轨迹规划指的是已知车辆的起始状态、目标状态和环境中的障碍物分布，规划出一条与障碍物不相碰撞的且满足车辆的运动学约束、环境约束和时间约束的可行驶轨迹。在自动驾驶技术蓬勃发展的背景下，设计自动驾驶车辆的避障策略、研究合理的控制方法、规划不同道路是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自动驾驶车辆及其运动轨迹的动态规划方法及系统，解决了自动驾驶车辆运动轨迹的规划问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，所述动态规划方法包括：获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据；从所述环境数据中提取关于车道的车道信息，其中，所述车道信息包括车道线的位置；根据所述自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和所述车道信息获取所述自动驾驶车辆的第一可行驶区域，所述第一可行驶区域包括设置于两条车道边缘线之间的车道区、以及设置于每条所述车道边缘线与相邻路牙之间的路肩；从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息，其中，所述静态信息包括所述静态物体的位置、以及所述静态物体占据的静态区域；从所述环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据所述动态信息预测所述动态物体的运动轨迹；根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域。第二方面，本专利技术实施例提供一种自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划系统，所述动态规划系统包括：定位模块，用于获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；感测设备，用于感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据；第一提取模块，用于从所述环境数据中提取关于车道的车道信息，其中，所述车道信息包括车道线的位置；获取模块，用于根据所述自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和所述车道信息获取所述自动驾驶车辆的第一可行驶区域，所述第一可行驶区域包括设置于两条车道边缘线之间的车道区、以及设置于每条所述车道边缘线与相邻路牙之间的路肩；第二提取模块，用于从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息，其中，所述静态信息包括所述静态物体的位置、以及所述静态物体占据的静态区域；第三提取模块，用于从所述环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据所述动态信息预测所述动态物体的运动轨迹；规划模块，用于根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域。第三方面，本专利技术实施例提供一种自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括车身，所述自动驾驶车辆还包括设置于所述车身的感测设备、以及数据处理设备，所述数据处理设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划程序指令，所述处理器用于执行所述自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划程序指令以实现自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，所述自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法包括：获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据；从所述环境数据中提取关于车道的车道信息，其中，所述车道信息包括车道线的位置；根据所述自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和所述车道信息获取所述自动驾驶车辆的第一可行驶区域，所述第一可行驶区域包括设置于两条车道边缘线之间的车道区、以及设置于每条所述车道边缘线与相邻路牙之间的路肩；从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息，其中，所述静态信息包括所述静态物体的位置、以及所述静态物体占据的静态区域；从所述环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据所述动态信息预测所述动态物体的运动轨迹；根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域。上述自动驾驶车辆及其运动轨迹的动态规划方法及系统，通过感知当前时刻自动驾驶车辆周围的环境并分析周围环境中的车道信息、静态信息、以及动态信息等，合理地对自动驾驶车辆可行驶的区域进行规划，实现对自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的动态规划方法的流程图。图2为本专利技术第一实施例提供的自动驾驶车辆周围环境的示意图。图3为本专利技术实施例提供的自动驾驶车辆的内部结构示意图。图4为本专利技术第一实施例提供的第一可行驶区域的示意图。图5为本专利技术第二实施例提供的第一可行驶区域的示意图。图6为本专利技术第一实施例提供的第二可行驶区域的示意图。图7为本专利技术第一实施例提供的第三可行驶区域的示意图。图8为本专利技术第三实施例提供的第三可行驶区域的示意图。图9为本专利技术实施例提供的提取无法识别物体的静态信息的流程图。图10为图2所示的周围环境X部分的局部放大图。图11为本专利技术实施例提供的提取静止状态下可动物体的静态信息的流程图。图12为图2所示的周围环境Y部分的局部放大图。图13为本专利技术第一实施例提供的动态物体运动轨迹的示意图。图14为本专利技术实施例提供的动态规划方法的子流程图。图15为本专利技术第一实施例提供的可行驶路线的示意图。图16为本专利技术实施例提供的动态规划系统的内部结构示意图。图17为本专利技术实施例提供的自动驾驶车辆的示意图。图18为本专利技术实施例提供的自动驾驶车辆的内部结构示意图。其中，图中各元件标号：标号名称标号名称100、20、30自动驾驶车辆L车道线10动态规划系统L1车道边缘线11、31定位模块K1、K2、K3、K4车道12、22、32感测设备Q1、Q4第一可行驶区域13、33第一提取模块Q2第二可行驶区域14、34...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，所述动态规划方法包括：/n获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；/n感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据；/n从所述环境数据中提取关于车道的车道信息，其中，所述车道信息包括车道线的位置；/n根据所述自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和所述车道信息获取所述自动驾驶车辆的第一可行驶区域，所述第一可行驶区域包括设置于两条车道边缘线之间的车道区、以及设置于每条所述车道边缘线与相邻路牙之间的路肩；/n从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息，其中，所述静态信息包括所述静态物体的位置、以及所述静态物体占据的静态区域；/n从所述环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据所述动态信息预测所述动态物体的运动轨迹；/n根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，所述动态规划方法包括：
获取当前时刻自动驾驶车辆的位置；
感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据；
从所述环境数据中提取关于车道的车道信息，其中，所述车道信息包括车道线的位置；
根据所述自动驾驶车辆当前时刻的位置、高清地图和所述车道信息获取所述自动驾驶车辆的第一可行驶区域，所述第一可行驶区域包括设置于两条车道边缘线之间的车道区、以及设置于每条所述车道边缘线与相邻路牙之间的路肩；
从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息，其中，所述静态信息包括所述静态物体的位置、以及所述静态物体占据的静态区域；
从所述环境数据中提取关于动态物体的动态信息，并根据所述动态信息预测所述动态物体的运动轨迹；
根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域。


2.如权利要求1所述的自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，根据所述第一可行驶区域、所述静态信息、所述运动轨迹、以及所述车道信息规划出第二可行驶区域具体包括：
将所述静态区域、所述运动轨迹所占据的动态区域从所述第一可行驶区域中剔除以形成第三可行驶区域；
根据所述第三可行驶区域和所述车道信息规划出所述第二可行驶区域。


3.如权利要求1所述的自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，感知所述自动驾驶车辆周围环境的环境数据具体包括：
通过设置于所述自动驾驶车辆的感测设备检测所述自动驾驶车辆周围的环境以获得感测数据；
根据前融合感知算法或者后融合感知算法对所述感测数据进行感知处理得到所述环境数据。


4.如权利要求3所述的自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息具体包括：
判断所述静态物体是否为无法识别的物体；
当所述静态物体为无法识别的物体时，利用所述感测数据构建占位栅格地图；
从所述占位栅格地图中获取所述静态物体占据的静态区域。


5.如权利要求1所述的自动驾驶车辆运动轨迹的动态规划方法，其特征在于，从所述环境数据中提取关于静态物体的静态信息具体包括：
判断所述静态物体是否为静止状态下的可动物体；
当所述静态物体为静止状态下的可动物体时，沿所述静态物体的外轮廓线向外延伸预设距离形成拓展区域；
从所述拓展区域中获取所述静态物体占据...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖健雄，
申请(专利权)人：深圳裹动智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44