开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质技术

本申请提供了一种开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质，其中，开放区域避障方法包括：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；基于参考线生成绕障轨迹。通过本申请的技术方案，能够使无人驾驶的车辆在无结构化道路上生成绕障轨迹，避开障碍物，从而使车辆顺畅的行驶。驶。驶。

【技术实现步骤摘要】
开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质


[0001]本申请属于无人驾驶
，具体而言，涉及一种开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在无人驾驶领域中，无人车辆在行车过程中，前方往往会遇到障碍物阻塞行驶轨迹，这时就需要无人车辆规划模块根据环境信息规划出一条合理的避障轨迹，用来开障碍物，使得无人车辆顺畅地行驶。
[0003]为了生成合适的避障轨迹，需要给规划模块提供一条合适的参考线。目前提供参考线方式往往基于结构化道路，将车道中心线作为参考线。这种方法仅仅适用于具有结构化道路的环境。但一些工程车，比如矿车，其工作环境是矿区，往往都是一些临时道路，或是在空旷区域，无结构化道路，当遇到障碍物时，该方式就体现出其局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]有鉴于此，本申请的一个目的在于提供一种开放区域避障方法。
[0006]本申请的另一个目的在于提供一种车辆。
[0007]本申请的又一个目的在于提供一种车辆。
[0008]本申请的再一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。
[0009]为了实现上述至少一个目的，根据本申请的第一方面技术方案，提出了一种开放区域避障方法，包括：获取障碍物信息、车辆信息、以及开放区域的边界信息；判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；基于参考线生成绕障轨迹。
[0010]根据本申请提出的开放区域避障方法，在障碍物与车辆的距离小于绕障决策距离时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线，然后基于参考线生成绕障轨迹。不同于基于结构化道路，将车道中心线作为参考线，而是通过障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者生成参考线，从而使车辆在临时道路、空旷区域或无结构化道路上，遇到障碍物时，能够根据参考线生成绕障轨迹，避开障碍物，顺畅地行驶。
[0011]另外，本申请提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
[0012]上述技术方案中，在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中至少一者，生成参考线，具体包括：在第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；在第二判断结果为是时，根据开放区域的边界信息生成参考线。
[0013]在该技术方案中，在障碍物与车辆的距离小于安全距离，并且可以获得开放区域
的边界信息时，根据开放区域的边界信息生成参考线，有利于车辆在没有车道中心线的临时道路等无结构化道路上行驶时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。
[0014]上述技术方案中，开放区域避障方法还包括：在第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；在第三判断结果为是时，判断障碍物是否会阻塞行驶轨迹，生成第四判断结果；在第四判断结果为是时，将行驶轨迹作为参考线。
[0015]在该技术方案中，在不能获得开放区域的边界信息，但当前车辆有行驶轨迹，并且障碍物会阻塞行驶轨迹时，将行驶轨迹作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。
[0016]上述技术方案中，开放区域避障方法还包括：在第三判断结果为否时，判断障碍物是否在车辆前方的预设范围内，生成第五判断结果；在第五判断结果为是时，基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线。
[0017]在该技术方案中，在不能获得开放区域的边界信息，且当前车辆没有行驶轨迹时，如果障碍物在车辆前方的预设范围内，那么基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息与当前车辆行驶轨迹时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。
[0018]上述技术方案中，开放区域避障方法，在第二判断结果为是时，根据开放区域左右边界生成参考线，具体包括：根据开放区域的边界信息生成维诺图；剔除维诺图中与障碍物相交的维诺边；根据剩下的维诺边生成一条曲线；对曲线进行平滑，作为参考线。
[0019]在该技术方案中，在可以获得开放区域的边界信息时，首先根据开放区域的边界信息生成维诺图，然后剔除不合适的维诺边，例如与障碍物相交的维诺边，最后根据剩下的维诺边生成一条曲线，对该曲线进行平滑，把该曲线作为参考线。通过生成维诺图，进而生成参考线，由于维诺图具有根据点集划分的区域到点的距离最近的特点，能够规避障碍物生成最佳路径。
[0020]上述技术方案中，绕障决策距离根据车辆与障碍物的速度差确定。
[0021]在该技术方案中，障碍物可以是静止的物体，也可以是移动的物体。障碍物为静止的物体时，障碍物的速度为零，根据车辆的速度可以判断两者之间的绕障决策距离。障碍物为移动的物体时，绕障决策距离根据车辆的速度与障碍物的速度差确定。车辆与障碍物的速度差为车辆与障碍物的相对速度。
[0022]上述技术方案中，开放区域避障方法，基于参考线生成绕障轨迹，具体包括：获取决策指令；判断决策指令是否产生绕障决策，生成第六判断结果；在第六判断结果为是时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系；在障碍物左右两侧取出多个点；生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹；当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点；生成车辆位置到对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹；当车辆到对应点后，绕障结束。
[0023]在该技术方案中，在获取产生绕障决策的决策指令时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系，基于弗莱纳坐标系，可以将自动驾驶车辆每时每刻的位置状态分解在横向位移和纵向位移两个方向来描述车辆的运动状态，从而在轨迹曲线拟合时，减少处理坐标信息的工作量。然后在障碍物左右两侧取出多个点，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹。当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点，生成车辆位置到对应点位置的曲线作为绕障后段轨迹。当车辆到对应点后，绕障结束，车辆回归原来行驶路径上。通过基于参考线构建弗莱纳坐标系，能够规划出绕障轨迹，使车辆规避障碍物。
[0024]上述技术方案中，在弗莱纳坐标系下，根据五次多项式算法和/或杜宾曲线算法和/或Reeds
‑
Shepp曲线算法，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；在弗莱纳坐标系下，根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开放区域避障方法，其特征在于，包括：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；在所述第一判断结果为是时，根据所述障碍物信息、所述车辆信息和所述开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；基于所述参考线生成绕障轨迹。2.根据权利要求1所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述在所述第一判断结果为是时，根据所述障碍物信息、所述车辆信息和所述开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线，具体包括：在所述第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；在所述第二判断结果为是时，根据开放区域的边界信息生成参考线。3.根据权利要求2所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述开放区域避障方法还包括：在所述第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；在所述第三判断结果为是时，判断障碍物是否会阻塞行驶轨迹，生成第四判断结果；在所述第四判断结果为是时，将所述行驶轨迹作为参考线。4.根据权利要求3所述的开放区域避障方法，其特征在于，开放区域避障方法还包括：在所述第三判断结果为否时，判断障碍物是否在车辆前方的预设范围内，生成第五判断结果；在所述第五判断结果为是时，基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线。5.根据权利要求2至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述在所述第二判断结果为是时，根据开放区域左右边界生成参考线，具体包括：根据所述开放区域的边界信息生成维诺图；剔除所述维诺图中与障碍物相交的维诺边；根据剩下的维诺边生成一条曲线；对所述曲线进行平滑，作为参考线。6.根据权利要求1至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述绕障决策距离根据车辆与所述障碍物的速度差确定。7.根据权利要求1至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述基于所述参考线生成绕障轨迹，具体包括：获取决策指令；判断所述决策指令是否产生绕障决策，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓鹏，刘娟，贺志国，
申请(专利权)人：三一专用汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：